长牡蛎和福建牡蛎个体生长模型的构建及比较

长牡蛎和福建牡蛎分别是我国北方和南方沿海重要的养殖贝类。为比较分析二者的动态生长情况,实验基于动态能量收支理论（DEB）,以连续监测的水温和叶绿素a浓度为强制因子,通过现场实验、模型调试和文献查阅等方式获取模型参数,利用Python 2.7软件分别构建了桑沟湾长牡蛎、深沪湾福建牡蛎的个体生长模型,并以两种牡蛎的实测生长数据进行验证。结果显示：①所构建的DEB模型能够较好地模拟长牡蛎、福建牡蛎的个体生长情况（壳高、软组织湿重等）,模拟值与实测值之间相关性显著;②长牡蛎和福建牡蛎的温度耐受上限（T_H）、温度耐受下限（T_L）、半饱和常数（F_H）等参数存在差异,这可能与不同海域的理化环境、食物组成及牡蛎的选择性摄食有关;③在模拟周期内,受温度和食物的双重限制,长牡蛎冬季生长缓慢,而福建牡蛎处于持续增长状态,期间主要受到食物的限制。本研究结果可为后续生态系统模型构建和牡蛎养殖容量评估提供基础数据。     

斑石鲷肾脏细胞系的建立、特征分析及其免疫相关基因的表达分析

斑石鲷(Oplegnathus punctatus)是我国重要的海水养殖鱼类, 本研究以斑石鲷肾脏组织为材料, 建立了斑石鲷肾脏组织细胞系(O. punctatus kidney cell line, OPK)。斑石鲷肾脏细胞系生长旺盛, 目前已成功传至 34 代。本研究检测了不同 FBS 浓度对斑石鲷肾脏细胞生长的影响, 结果表明最适生长 FBS 浓度为 20%。将 OPK 细胞液氮冷冻复苏后, 细胞具有活性, 可正常生长和传代。核型分析结果显示, 第 24 代斑石鲷肾脏细胞系核型为正常二倍体核型(2n=2sm+46t)。将 Cy3-siRNA 转染到 OPK 细胞后, 可以成功表达荧光。对斑石鲷 OPK 细胞提取 DNA, 用斑石鲷线粒体色素细胞 C 氧化酶 I (CO I)基因进行检测, 结果表明该细胞系来源于斑石鲷。斑石鲷肾脏细胞系细胞在受到脂多糖(LPS)和聚肌胞苷酸(poly I∶C)刺激后能产生免疫反应, 免疫相关基因 IκB、IL-1β、IL-8 和 IRF3 的表达水平发生显著变化。本研究成功建立了斑石鲷肾脏细胞系, 可运用于斑石鲷基因功能分析、细胞遗传学、致病性细菌和病毒感染机制等研究, 可为斑石鲷的基础研究和细胞工程育种等提供重要的基础材料。     

温度对多肋藻小孢子体生长及抗氧化生理的影响

温度是影响藻类生长发育的关键因素之一。本研究探讨了 6~22 ℃下, 多肋藻(Costaria costata)小孢子体的生长情况及抗氧化生理特性, 以探明其适温机制, 为多肋藻海区栽培提供支撑。结果发现, 培养初期(5 d 内), 多肋藻小孢子体在 18 ℃下具有最大的相对生长速率(RGR), 22 ℃下藻体梢部严重穿孔溃烂; 随着培养时间延长(10 d), 10 ℃下藻体 RGR 最高。实验周期内, 不同温度组间 F_v/F_m 无显著差异, 6~14 ℃下藻体均具有较高的总光合速率(P_t) 和最大表观光合速率(P_nmax), P_nmax 随着培养时间的延长在 10 ℃下最高。培养 3 d 时, 6 ℃下呼吸速率(R_d)最高; 22 ℃ 下, 藻体 R_d 随着培养时间延长显著上升, 表明增强呼吸作用是多肋藻小孢子体对低温和高温胁迫的共同响应。 22 ℃高温胁迫下, 胡萝卜素(Car)和岩藻黄素(Fucox)、可溶性蛋白的含量升高; 6 ℃时, SOD 酶活高于其他温度组。 在 6~18 ℃范围内, 灰分、碳水化合物和粗纤维的积累与温度具有一定的正相关性。综上, 多肋藻小孢子体可在 6~18 ℃生长, 其中以 10 ℃左右为佳。     

烟威近岸海域鱼类早期资源群落结构及适宜产卵生境

烟威近岸海域是历史上重要的鲐(Scomber japonicus)产卵场之一,或囿于对其“过路渔场”的认知,近年来对该海域鱼类产卵场的研究相对较少。为了解烟威近岸海域鱼类产卵场现状,于2020年4—9月对该海域开展逐月产卵场调查,基于鱼卵、仔稚鱼及环境数据,运用空间插值、聚类分析、非度量多维标度排序、相似性分析和冗余分析(RDA)等方法对该海域鱼类早期资源时空分布、群落结构月度更替及主要种类适宜产卵生境进行了综合分析。结果显示,2020年4—9月于烟威近岸海域采集到鱼类早期资源种类52种,包括33种鱼类的337 038粒鱼卵和28种鱼类的2122尾仔稚鱼;5—6月为主要产卵期,共有21种鱼卵出现,鱼卵数量占全年鱼卵总数的98.32%,主要产卵场位于烟台套子湾至威海鸡鸣岛北部海域,主要产卵种类为鳀(Engraulis japonicus)、鲐、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)、高眼鲽(Cleisthenes herzensteini)、黄条 (Seriola lalandi)、绯 (Callionymus beniteguri)、少鳞 (Sillago japonica)、黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)、短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)、长蛇鲻(Saurida elongata)等;烟威近岸海域鱼卵与仔稚鱼群落结构年内变化明显,除产卵末期(8—9月)外,各月间种类更替率不低于50%,鱼卵与仔稚鱼群落月间平均相异性不低于73%;海表温度(SST)、海底温度(SBT)、海表盐度(SSS)和深度(DEP)是显著影响4—9月主要鱼种产卵选择的环境因子。研究表明,烟威近岸海域为黄渤海规模较大的鱼类产卵场之一,需在鱼类早期生活史研究与产卵场养护策略制定时得到足够重视。     

牙鲆"鲆优2号"不同养殖地点生长和存活性状的基因型与环境互作分析

为比较牙鲆"鲆优2号"在不同养殖地区的生长和存活性能,实验利用连续多代对生长性状和抗迟缓爱德华氏菌病性状遗传参数评估和基因组选择的结果筛选出的亲本,建立28个"鲆优2号"家系,在河北(Site 1)和山东(Site 2)进行对比养殖试验,利用混合线性动物模型对生长和存活性状进行了基因型与环境互作分析。Site 1和Site 2的平均日增重分别为1.5和1.2 g/d,养殖成活率分别为81.4%和82.2%,"鲆优2号"在两个养殖地点的生长和抗病性能均表现优异。不同养殖环境间收获体质量和存活性状的遗传相关分别为0.57(<0.7)和0.82(>0.7),说明不同养殖环境间收获体质量存在显著的基因型与环境互作效应,但是不同养殖环境间存活性状的基因型与环境互作效应不显著。研究表明,牙鲆"鲆优2号"新品种在不同养殖地点的生长和存活性能均表现良好,为保证良好的推广效果,需要对牙鲆的制种方案进一步优化,针对不同的养殖地区进行"鲆优2号"苗种生产,或培育具有普适性的"鲆优2号"苗种,保证在不同养殖环境下的快速生长和高存活率优势。     

刺参响应灿烂弧菌侵染差异microRNAs鉴定及靶基因分析

microRNA参与基因的转录后调控,在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一,而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株,通过人工侵染实验制备患病刺参样本,采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序,通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析,筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因,构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。结果显示,PT10H组平均得到5 902 588条有效序列,194个已知miRNA和19个新的miRNA;PT16S组平均得到5 053 529条有效序列,182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析,共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P≤0.05),上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因,注释到585个GO terms及24条信号通路(P≤0.05),下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因,注释到514个GO terms以及22条信号通路(P≤0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络,结果显示,13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs,Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。     

池塘养殖牙鲆肠道和环境菌群结构对益生菌制剂的响应

为研究益生菌制剂对池塘养殖牙鲆(Paralichthys olivaceus)肠道及环境菌群结构的调控效果,采用高通量测序技术和生物信息学分析手段构建牙鲆肠道、养殖水体、饵料和池塘底泥的16S rDNA基因测序文库,分析不同样品中菌群组成和多样性在益生菌制剂调控过程中的变化趋势.结果显示,添加益生菌制剂后,池塘底泥和牙...     

基于GFM和GAMM模型分析对虾白斑综合征(WSSV)对黄海和东海北部水域虾类生物量的影响

虾类是海洋生态系统功能群的重要组成部分,其生物量变化受到多重因素的影响。本研究在开展黄海和东海北部水域虾类白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)流行病学调查的基础上,利用梯度随机森林模型(gradient random forest model, GFM)和广义加性混合模型(generalized additive mixed models, GAMM),分析了2016—2018年间黄海和东海北部水域WSSV流行对虾类生物量的影响。分子检测结果显示,调查所获取的26种虾类中,11种被检测为WSSV阳性;2016、2017和2018年WSSV阳性采样站点的比率分别为48.40%、38.75%和21.74%,虾类样品中WSSV阳性检出比率分别为16.86%、9.60%和4.80%。GFM模型分析显示,解释变量“阳性样品数的对数(ln_posi)”对响应变量“虾类生物量的对数(ln_Abu)”的重要性最高。GAMM分析中,根据赤池信息准则(Akaike information criterion, AIC)最小原则筛选出的最优模型为：ln_Abu~WSSV阳性率(P_rate)+ln_posi+经度(Long),该模型中ln_posi和P_rate是影响虾类生物量的极显著相关因子,ln_Abu随着P_rate的升高而降低。研究表明,WSSV在黄海和东海北部水域虾类中流行,推测对该海域的虾类生物量存在影响。     

一起条斑紫菜拟油壶菌病的诊断

赤腐病(red rot disease)和拟油壶菌病(Oplidiopsis disease)是海上栽培紫菜(Pyropia)的主要病害,常引起紫菜大面积病烂。2019年1月江苏省盐城市大丰区某条斑紫菜(Pyropia yezoensis)栽培海区有134 hm2发生了紫菜病烂,本研究对该起病烂进行了病害调查和病原鉴定。结果显示,患病紫菜的病症与拟油壶菌病一致,主要表现为发病初期,在叶片边缘、基部和中部出现粉红色的病斑,随着病程发展,病斑逐渐褪色并扩大;发病后期,整个叶片颜色变浅,叶片组织溃烂脱落;在显微镜下可观察到紫菜细胞内寄生1~4个圆球状菌体,菌体内有多个油滴状物质。以病烂紫菜叶片或其匀浆液为感染源,分别在10℃和20℃条件下进行人工感染实验,二者均能使正常紫菜出现拟油壶菌病的病症。对现场采集及人工侵染后的病烂紫菜疑似病原进行cox1基因测序和系统发育学分析。研究表明,所测cox1基因均与紫菜拟油壶菌(Oplidiopsis porphyrae、O. pyropiae、O. porphyrae var. koreana)聚为一支,相似度为100%。综上所述,该起条斑紫菜的病烂由紫菜拟油壶菌(Oplidiopsis sp.)引起。     

口服特异性卵黄抗体对凡纳滨对虾抗WSSV感染的免疫保护效果

为探讨特异性卵黄抗体对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)抗白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)的免疫保护机制及效果,本研究以添加不同剂量WSSV卵黄抗体制剂(0、0.2%和0.5%)的饲料投喂凡纳滨对虾幼虾,免疫28 d后使用WSSV进行人工感染,测定感染对虾的肝胰腺免疫酶活力和免疫基因表达水平,以及感染后14 d内对虾的存活率。结果显示,WSSV感染3 d后,与未添加卵黄抗体制剂的对照组相比,0.2%免疫组对虾肝胰腺的超氧化物歧化酶(SOD)和酚氧化酶(PO)活力显著升高,酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活力显著降低,热休克蛋白70基因(Hsp70)表达水平显著升高,凝集素基因(lectin)和β-1,3-葡聚糖结合蛋白–脂蛋白基因(β-GBP-HDL)表达水平显著降低;0.5%免疫组对虾肝胰腺的SOD活力显著升高,ACP和AKP活力显著降低,Hsp70基因表达水平显著升高,β-GBP-HDL基因表达水平显著降低。人工感染实验结果显示,WSSV感染14 d后,0.2%和0.5%免疫组对虾的存活率分别为48.89%和87.78%,均显著高于对照组(存活率为0),且0.5%免疫组对虾存活率显著高于0.2%免疫组。特异性卵黄抗体制剂能在一定程度上改变发病的进程,延迟对虾的发病和死亡时间,提高同期存活率。研究表明,口服特异性卵黄抗体制剂可以调节对虾肝胰腺免疫酶活力和免疫基因表达水平,显著提高凡纳滨对虾抗WSSV感染的能力。本研究为卵黄抗体抗WSSV感染机制的研究提供了参考,也为在生产上使用卵黄抗体防控WSSV感染提供了科学依据。