气候变化下西北太平洋大海洋生态系海表面温度特征分析

气候变化和气候事件对海洋环境有着重大的影响,其影响存在着时空差异。研究以西北太平洋五个大型海洋生态系统(Large Marine Ecosystem,LME,包括西白令海,鄂霍茨克海,黑潮、亲潮以及日本海)的海表面温度(Sea surface temperature,SST)为研究对象,分析SST的随时空变化趋势及其与太平洋年代际振荡((Pacific Decadal Oscillation, PDO)和厄尔尼诺(El Ni?o)、拉尼娜(La Ni?a)事件的影响。研究发现,除了西白令海,其它四个大型海洋生态系统的SST都在1987年左右发生了急剧的上升,呈现出两个变化模态;将SST的长期变化趋势去除后,可以发现,五个LME的SST随着时间上下波动,并没有固定的周期性变化存在,但是与厄尔尼诺拉尼娜事件有着密切联系。水温的空间分布上看,各区域的SST都呈现由北向南逐渐增高的趋势,但是增温趋势不尽相同,在西白令海的整个区域SST都在升高,降温区域围绕在库页岛和日本的北海道附近,这其中相关机制有待后续进一步研究。     

青石斑鱼(♀)×蓝身大斑石斑鱼(♂)杂交后代及其父母本群体的染色体核型分析

为了探究杂交后代与双亲染色体组型的差异, 证明青石斑鱼(Epinephelus awoara)和蓝身大斑石斑鱼 (Epinephelus tukula)杂交在染色体水平上的可行性, 以及建立石斑鱼外周血淋巴细胞培养制备染色体制片技术, 本研究以 4 月龄和 16 月龄青石斑鱼(♀)×蓝身大斑石斑鱼(♂)杂交后代、4 月龄母本后代和父本为实验材料, 通过头肾 -秋水仙素法和外周血细胞培养法制备染色体制片, 经油镜观察和分裂相统计, 结果表明青石斑鱼的染色体数目为 2n=48, 占比 91.00%, 核型公式为 2n=48t, NF=48; 蓝身大斑石斑鱼具两个亚中部着丝粒染色体, 染色体数目为 2n=48, 占比 82%, 核型公式为 2n=2sm+46t, NF=50, 臂比为 1.76±0.11; 杂交后代(E. AT)具一个亚中部着丝粒染色体, 染色体数目为 2n=48, 占比 78%, 核型公式为 2n=1sm+47t, NF=49, 臂比为 1.75±0.29。同时, 本研究对 4 尾 16 月龄杂交后代鱼的性腺进行组织切片, 观察发现所有个体性腺中具有大量卵母细胞, 杂交后代均为雌性, 初步说明杂交后代所具有的异形染色体与性别无关, 推断异形染色体形成的原因是父本提供了 23 条端部着丝粒染色体和 1 条亚中部着丝粒染色体, 母本提供了 24 条端部着丝粒染色体。研究结果为石斑鱼杂交后代异形染色体发生、遗传变异, 以及杂交后代性状选育和种质改良提供了丰富的资料。     

近30年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替

基于30余年渤海鱼卵、仔稚鱼历史调查资料的整理分析并结合产卵场补充调查,以1982~1983年周年逐月调查资料为本底,采用多元统计学方法分析30余年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性(物种多样性和关键种群)的季节变化和年代际变化,并掌握结构更替过程中优势种和重要种协同消长规律。分析结果显示,渤海各调查季节(冬季除外)鱼卵、仔稚鱼种类数以及资源丰度指数呈先降后升变动趋势。当前鱼卵种类数仅为20世纪80年代1/2左右,资源丰度不足20世纪80年代的1/10;仔稚鱼种类数和资源丰度仅为20世纪80年代的3/4左右,但冬季仔稚鱼种类数和资源丰度指数呈现上升趋势。各调查时期相同季节鱼卵优势种变化不明显,但仔稚鱼优势种变化幅度超过鱼卵,底层重要经济种类早期补充群体优势度急剧下降;鱼卵和仔稚鱼物种多样性水平在升温季节较高而在降温季节较低,调查期内各季主要呈现先降后升变动趋势。鱼类早期补充群体种类更替现象明显,近年来种类更替率呈现明显加快趋势。各调查时期相同季节各适温类型产卵亲体种数均呈现先降后升变动趋势,但各适温类型种数所占比例和全年综合各适温类型种数所占比例基本稳定。各调查时期相同季节各主要栖所类型产卵亲体种类数也均呈现先降后升变动趋势,全年综合陆架浅水中上层鱼类种数所占比例升高,中底层和底层鱼类所占比例有所下降。近30年在多重外来干扰作用下,渤海鱼类早期补充过程各个关键环节已随其栖息地(产卵场)生境要素发生不可逆变化或变迁。渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替是环境-捕捞胁迫下鱼类群落内多重生态位的交替失调和渔业资源结构性衰退的具体表现。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)消化道显微与超微结构

采用解剖学、组织切片、电镜观察和2种染色技术研究了半滑舌鳎(Cynoglossus semilavis)消化道的组织结构特征.半滑舌鳎消化道可分为口咽腔、食道、食道胃、前肠、后肠5部分,观察了各部分消化道的显微和超微结构,测定了消化道各部分的黏膜褶皱数、黏膜褶皱高度、肌肉层(纵肌和环肌)厚度、黏液细胞相对密度等指标.结果显示,半滑舌鳎不具备结构特征明显的胃,摄食后,食道后部与肠道连接部形成一个囊状膨大结构,称之为食道胃;食道前部开始出现杯状黏液细胞,整个食道以Ⅲ型黏液细胞为主,食道胃中黏液细胞以Ⅲ型为主,前肠黏液细胞以Ⅳ型为主,后肠黏液细胞以Ⅱ型为主.研究结果为认识半滑舌鳎消化与吸收生理机制及研制人工养殖用饲料提供参考资料.     

海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长发育的影响

以黄姑鱼(Nibea albiflora)为研究对象,根据IPCC 2013典型浓度排放路径(RCP)对2100年海洋温度和p H的预测值,分别选择减缓温室气体排放情景(RCP 2.6)和高温室气体排放情景(RCP8.5),设置温度和p H两个因素,在实验室条件下模拟气候变化,探究海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长、发育的影响。结果显示,在基础温度24.0℃条件下,黄姑鱼进入稚鱼期的时间为25 d,高温处理(26.0℃~28.0℃)生长加快,仅为22 d,同时,随着温度升高(26.0℃、26.6℃和28.0℃),生长率逐渐增加(0.73、0.74和0.78 mm/d),并且各处理组之间生长率存在显著差异(P0.05),但死亡率在26.6℃最高,26.0℃最低。黄姑鱼死亡率在p H为7.80、7.73和7.49时分别为3.9%、19.4%和21.7%,各处理组死亡率差异显著(P0.05),但p H对黄姑鱼早期生长率影响不显著(P0.05)。通过逻辑斯蒂生长方程拟合,结合IPCC对2100年温度和p H的预测,到2100年,在RCP 2.6情景下,黄姑鱼早期生长率为0.71 mm/d,死亡率为31.1%;在RCP 8.5情景下,黄姑鱼生长率最高达到0.76 mm/d,死亡率为23.9%。在海洋酸化和暖化的共同作用下,黄姑鱼的早期补充将会受到影响。     

不同近交程度对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)繁殖性能的影响

以本实验室建立的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)全同胞家系为研究对象,通过连续观测6代三疣梭子蟹近交家系的抱卵量、排幼量、孵化率、单位体重抱卵量、单位体重排幼量及幼体发育各阶段的变态率6个指标来评价近交对三疣梭子蟹繁殖性能的影响.方差分析显示,在实验亲蟹的规格大小对测量数据无影响的条件下,近交系数每增加10％,各近交代与非近交代F1m在单位体重抱卵量与单位体重排幼量的差异不显著(P＞0.05),这2个指标的近交衰退系数分别为-2.789％～-6.620％和-1.188％～-5.938％;孵化率的差异也不显著(P＞0.05),衰退系数为-1.859％～-7.222％,表明没有明显的近交衰退;由溞状幼体(Z)阶段、大眼幼体(M)阶段到Ⅱ期幼蟹阶段的变态率变化趋势可知,随着近交代数的增加,各阶段的变态率呈下降趋势.     

虾类行动障碍野田村病毒(MDNV)TaqMan RT-PCR检测方法的建立与应用

基于虾类行动障碍野田村病毒(movement disorder nodavirus,MDNV)的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)基因设计寡核苷酸引物和探针,以含有MDNV靶基因的pMD18-MDNV质粒和RNA标准品为模板,通过优化反应体系和反应程序,建立了MDNV的TaqMan RT-PCR检测方法.优化后的反应...     

刺参(Apostichopus japonicus)重要经济性状相关SNP标记的验证分析

本研究在前期构建的刺参(Apostichopus japonicus)高密度遗传连锁图谱和QTL分析的基础上,筛选出26个与体长、体重、体宽、棘刺总数、抗病力相关的SNP位点,设计出可用于HRM检测的SNP扩增引物13对。在扩大群体中利用HRM小片段法对这13个刺参重要经济性状相关的候选SNP位点进行分型和多态性检测,并结合扩大群体的相关性状数据进行了QTL位点验证。多态性结果显示,13个位点中有3个单态性位点,其余10个多态性位点中有3个位点为低等位多态性,7个位点为中等位多态性。10个多态性位点的最小等位基因频率(MAF)介于0.016(SNP113)~ 0.332(SNP160)之间,平均值为0.173;各位点的观测杂合度(Ho)介于0.031(SNP113)~0.818(SNP9)之间,平均值为0.433;期望杂合度(He)介于0.031(SNP113)~0.834(SNP9)之间,平均值为0.402;多态信息含量(PIC)介于0.030(SNP113)~0.393(SNP160)之间,平均为0.248,有6个位点偏离Hardy- Weinberg平衡。QTL验证结果表明,SNP40和SNP160位点为与生长(体长、体重、体宽)相关的位点,各位点的优势基因型分别为SNP40(CC)和SNP160(AA);SNP88、SNP112和SNP126这3个位点为与抗病力相关的位点,各位点的优势基因型为SNP88(CC)、SNP112(AA)和SNP126(TT)。基于这5个位点构建生长和抗病二倍型,发现二倍型K1(CC AA TT)抗病力最强,S1(CC AA)、S3(CC AC)在生长方面优势显著,相关研究结果可为分子标记辅助育种在生产中应用提供基础数据。     

桑沟湾养殖海带(Sacharina japonica)碎屑降解速率及影响因素

通过实验室可控条件,以桑沟湾(Sanggou Bay)养殖海带(Sacharina japonica)为研究对象,探讨养殖海带碎屑降解过程中营养盐释放速率及对底质、溶解氧的影响.实验设置2个底质条件(加底泥,无底泥)、2个溶氧条件(好氧,厌氧),各处理组设3个平行,实验持续27 d.结果显示,(1)加入底泥,可以促进海带碎屑的降解.实验结束时,加入底泥组无机氮(DIN)、总氮(TN)、活性磷酸盐(DIP)、总磷(TP)的平均释放速率分别为1.234、1.802、0.028、0.033 μmo1/(g.d),显著高于未加底泥组的0.039、1.476、0.005、0.010 μmo1/(g·d).而未加底泥组的可溶性有机氮(DON)释放速率为1.437 μmo1/(g·d),显著高于底泥组的0.568 μmo1/(g.d).(2)厌氧条件有利于海带碎屑中P的降解释放,释放的TP中以可溶性有机磷(DOP)为主.TP、DIP、DOP的降解速率显著高于非厌氧条件.但是,厌氧条件下无机氮释放速率为0.097 μmo1/(g·d),仅为好氧条件下无机氮的8％,而总氮为好氧条件下的71％.(3)底泥的加入显著提高了水体的N:P,达到207.83±301.37,厌氧状态使水体N:P降低到9.38±6.55,都较大的偏离对照组的16.82±1.26,远远偏离经典Redfield值(16∶1).整个实验说明养殖海带降解过程受底质、溶氧条件影响,同时,大量海带碎屑腐烂降解,将会对养殖系统的营养盐浓度及结构产生影响.     

对虾养殖池副溶血弧菌的分离鉴定及其耐药特征、毒力基因分析

为了解对虾养殖池中副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的耐药性和毒力基因的携带情况,2018年从山东4个地区的对虾养殖池收集分离副溶血弧菌,采用Kirby-Bauer纸片法检测其对12种抗生素的耐药性,用PCR方法检测其携带耐热直接溶血素基因(tdh)和耐热相关溶血素基因(trh)的情况。从对虾养殖池共分离副溶血弧菌50株。药敏实验结果显示,副溶血弧菌对庆大霉素、硫酸新霉素和氨苄西林的耐药情况最为严重,耐药率分别高达98%、90%和86%,对氟苯尼考、氯霉素、头孢他啶等敏感性较高,耐药率分别为10%、10%和20%。88%的菌株具有多重耐药性。毒力基因检测结果显示,所有菌株均不携带tdh基因,4%的菌株表现为trh阳性。本研究表明,对虾养殖水环境中的副溶血弧菌对抗生素的耐药性较为严重,应加强副溶血弧菌的病原学监测,在养殖过程中合理使用抗生素,以实现水产养殖业健康发展。