中国大菱鲆引进群体三代选育之后的收获体重遗传进展评估

评估了大菱鲆3个世代选育后（G0、G1、G2和G3）收获体重的遗传参数及遗传进展,分析数据来自于4个世代构建的总共590个家系的12980尾个体。G0、G1、G2和G3的收获体重性状估计遗传力分别为0.19±0.08、0.18±0.09、0.51±0.09和0.29±0.16,跨世代的遗传力为0.16±0.03。根据每一世代所有个体和留作亲鱼个体的平均估计育种值计算了选择差,在G0中为45.6 g,在G1中为13.1 g,而在G2代是 -27.9 g,每代平均10.3 g。遗传进展分别为10.2、37.4、0.3 g,分别相当于2.06%、8.76%、0.04%。经过3个世代选育后的收获体重性状的累积遗传进展为10.86%,平均每代3.56%,表明大菱鲆体重性状的选育工作总体上是成功的。     

魁蚶HIF-1α基因结构特征及对低氧胁迫的响应

低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor, HIF)是低氧信号传导途径中的关键因子,在动物低氧应答反应中发挥重要作用。为探讨魁蚶(Scapharca broughtonii) HIF-1α基因结构特征及在低氧胁迫下的应答规律,本研究以魁蚶转录组数据库中的部分序列为基础,通过 cDNA 末端快速扩增(rapid amplication of cDNA ends, RACE)技术克隆获得了魁蚶 HIF-1α基因 cDNA 全长序列(命名为 SbHIF-1α),并检测了其 mRNA 的组织分布和低氧胁迫下的表达规律。序列和结构分析显示, SbHIF-1α基因 cDNA 全长为 2741 bp,其中包括 2136 bp 的 ORF,编码 711 个氨基酸,含有 HIF 保守的 HLH、PAS-A、PAS-B 和 PAC 结构域,预测蛋白分子量为 80.8 kDa,理论等电点为 5.57;SbHIF-1α与所选其他物种 HIF-1α的序列相似度为 56%~95%;系统进化分析显示 SbHIF-1α与软体动物的遗传距离最近。qRT-PCR 结果显示,在魁蚶的血淋巴、鳃、外套膜、斧足、闭壳肌和肝胰腺 6 个组织内均能检测到 SbHIF-1α基因,在血淋巴中表达量最高,鳃次之,与其他 4个组织都存在显著差异(P<0.05)。海水溶解氧(DO)为 0.5 mg/L、 2.5 mg/L、4.5 mg/L 的低氧胁迫下,每个组织中 SbHIF-1α都积极响应,其中血淋巴和鳃比其他四个组织的响应程度大;血淋巴中, DO 为 0.5 mg/L 胁迫 4 h 后, SbHIF-1α的表达量较对照组即达到极显著差异(P<0.01),胁迫 64 h 后,表达量达到最高,是对照组的 519.43 倍;每个组织对不同浓度 DO 处理响应结果表明, 3 个处理浓度中 0.5 mg/L 处理对SbHIF-1α激活程度相对较大。本研究明确了 SbHIF-1α的基因结构特征、时空表达特征及对低氧胁迫的响应规律,丰富了海洋贝类 HIF 基因的研究资料。     

黄条鰤早期生长发育特征

观察和记录了黄条鰤(Seriolaaureovittata)早期生活史阶段生长发育的形态与数量特征,描述了胚胎和仔稚幼鱼各发育阶段的表观特征与生长特性。黄条鰤成熟卵子为透明的圆球形浮性卵,卵径(1.48±0.04)mm,单油球,油球径(0.37±0.02) mm。在水温(21.5±0.5)℃,盐度32, pH 8.0～8.2条件下,受精卵历经73 h 40 min破膜孵化。初孵仔鱼全长(4.23±0.39) mm,卵黄囊长椭圆形,长度约为全长的1/3。3日龄仔鱼全长(4.61±0.43) mm,开口,卵黄囊消耗95%,眼睛变为黑色,鳔原基形成。4日龄仔鱼全长(4.57±0.88) mm,肛门与外界联通,开始摄食轮虫。5日龄仔鱼全长(4.68±0.25) mm,卵黄囊耗尽,鳔开始充气。油球在8日龄消耗完毕,仔鱼全长(5.14±0.36) mm,完全进入外源性营养阶段。7日龄仔鱼全长(4.79±0.36) mm,鳔充气变为亮泡状。初孵仔鱼消化道细而直,随着仔鱼发育,消化道变得粗大,肠道内褶回增多,在10日龄仔鱼全长(5.19±0.37)mm,形成第一个肠道生理弯曲,15日龄仔鱼全长(5.71±0.50)mm,形成第二个肠道生理弯曲,消化能力不断增强。脊椎末端弯曲在15日龄开始,至25日龄全长(8.66±1.06)mm,弯曲过程完成。35日龄稚鱼全长(20.04±1.56)mm,各鳍条数与成鱼一致。60日龄幼鱼全长(65.06±1.94) mm,鳞片形成。80日龄幼鱼全长(134.05±3.25) mm,体表出现一条纵向横贯眼睛和尾椎末端的浅黄色色素带,在体态上与成体无明显区别。     

基于转录组分析筛选凡纳滨对虾低温胁迫下的差异表达基因

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是中国主要的对虾养殖品种之一,对低温的耐受性较差,低于18℃就会停止摄食。为了探究凡纳滨对虾耐低温性状相关基因,选用凡纳滨对虾低温胁迫组(18℃)和常温组(24℃)肝胰腺组织为实验材料,进行Illumina HiSeq 2500测序,对测序原始数据进行拼接、注释,以及筛选分析低温胁迫下的差异表达基因。结果显示,测序共获得50921条基因(unigene),平均长度为828 bp, N50为1589 bp,其中28.13%为已知基因。基因差异表达分析共筛选得到243个低温胁迫相关基因,其中89个上调表达, 154个下调表达。功能富集分析发现,差异表达基因多富集在生物结合和催化过程、过氧化物酶、溶酶体、精氨酸和脯氨酸的代谢以及氨基酸的生物合成途径中。进一步根据Q-值共筛选出10个差异表达最显著的基因,其中ATP结合盒B亚家族6转运蛋白基因(ATP-binding cassette sub-family B member 6, ABCB6)、C型凝集素基因(C type lectin)、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase, GS)在低温胁迫下均呈下调表达,推测可能参与了凡纳滨对虾低温应答反应。利用Real time RT-PCR验证转录组数据,结果证明基于转录组测序筛选低温胁迫下的差异表达基因是可行的。本研究为揭示凡纳滨对虾耐低温分子调控机制提供了基础数据和理论依据。     

三疣梭子蟹心激肽基因克隆及在低盐适应中的功能验证

采用RACE技术克隆获得三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)心激肽(CCAP)基因。该基因全长606 bp, 5￠端非编码区72bp,3￠端非编码区108bp,开放阅读框426bp,编码141个氨基酸,预测分子量15.6kD,理论等电点9.55。同源性分析表明,三疣梭子蟹CCAP与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)和蓝蟹(Callinectes sapidus)的CCAP同源性较高,分别为85%和82%。系统进化树分析显示,三疣梭子蟹与蓝蟹首先聚为一支,之后再与拟穴青蟹相聚。组织表达分析发现, CCAP基因在胸神经节中的相对表达量最高,其次是脑和眼柄组织。通过分析CCAP基因在低盐胁迫过程中的表达规律发现,低盐可显著改变CCAP在胸神经节中的表达模式,在24 h, 48 h和72 h实验组的表达量显著高于对照组(P0.05),分别为对照组的1.73, 2.16和2.19倍。体外注射CCAP多肽可降低三疣梭子蟹在低盐条件下的死亡率,并诱发钠钾ATP酶(Na~+/K~+-ATPase)和V型ATP酶(V-ATPase)酶活力显著提高。本实验结果暗示CCAP通过调控Na~+/K~+-ATPase和V-ATPase活力以达到盐度适应的作用。     

渤海银鲳的营养级及摄食习性

根据2017年9—11月在渤海进行的3次定点底拖网调查采集的216个样品[包括120个银鲳(Pampus argenteus)样品, 51个饵料生物样品和45个比较研究鱼类样品],采用碳、氮稳定同位素技术测定了样品的稳定同位素比值。对银鲳各饵料种类的贡献比率进行了计算,探讨其摄食习性、营养级、生态位宽度和生态位重叠随叉长变化的特征。同时也通过对比研究验证了采用稳定同位素技术研究银鲳摄食生态的准确性。结果表明:(1)渤海银鲳的δ~(13)C值范围为-19.50‰～-14.85‰,平均值为-17.18‰,与叉长相关性不显著(r=-0.03,P=0.71);δ~(15)N值范围为11.55‰～14.77‰,平均值为13.30‰,与叉长相关性极显著,但相关强度是弱相关(r=0.26,P0.01)。(2)基于R语言的贝叶斯稳定同位素混合模型(SIAR)计算各饵料贡献率,表明渤海银鲳为杂食性,其主要饵料为底层虾类,其贡献率为11.52%～57.49%,平均贡献率为35.03%;其次是中国毛虾(Acetes chinensis),其贡献率为13.52%～42.82%,平均贡献率为27.87%。其他饵料的贡献率从高到低依次为日本枪乌贼(Loligo japonica)、浮游植物和浮游动物,其贡献率范围分别为6.41%～42.57%、0～21.33%和0～16.21%;平均贡献率分别为23.29%、8.08%和5.77%。(3)随叉长增加,银鲳的食物组成存在一定变化。生态位宽幅计算结果表明,渤海银鲳的营养生态位宽度随叉长增大存在先升高后下降的特征, 90～109 mm叉长组的生态位宽幅达到最大;但各叉长组营养生态位相似,生态位存在较多的重叠。(4)渤海银鲳的营养级范围为2.84～3.79,平均营养级为3.35;营养级随着叉长增大有升高的趋势。(5)MDS图分析得出银鲳与赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)的δ~(13)C和δ~(15)N值相似性最高。本研究通过碳氮稳定同位素技术对银鲳的营养级和摄食习性有了较全面的了解,对构建渤海全程食物网,进而研究其动态变化具有重要的意义。     

短时间高盐处理对脆江蓠光合生理生化指标的影响

脆江蓠(Gracilaria chouae)藻体脆性大,短时间高盐海水浸泡可使其软化,有利于规模夹苗生产。采用实验生态学方法研究短期高盐胁迫对脆江蓠光合生理及生化组成的影响,以探讨高盐对其光合系统的损伤及其恢复效果。实验设置 5 个盐度梯度(40、45、50、55、60),自然海水作为对照(盐度 33),分析盐度处理 1 h 内脆江蓠的失水率及藻体软化程度;同时研究了高盐处理 0.5 h 及不同恢复时间(12 h、24 h)对脆江蓠 pH 补偿点、光合作用荧光特性、光合作用产氧量(RO)和光合色素组成等光合生理生化指标的影响。结果表明,脆江蓠在盐度 50~55 的海水中浸泡 0.5 h 效果较好,此时藻体软化,并且经过 24 h 恢复后,藻体光合作用参数可恢复到对照组水平,该处理条件可以用于脆江蓠生产。高盐(盐度 40~60)处理脆江蓠 0.5 h,随盐度增加,脆江蓠 RO 值呈波动下降(P<0.01)、pH补偿点和光合效率 Y(II)值逐渐降低(P<0.05)。PE 含量随盐度增加而增加(P<0.01);恢复 24 h 后最大光合效率 Fv/Fm和 Y(II)值基本恢复正常水平(P>0.05), Chl a、Car、PE 和 PC 含量均恢复到与对照组无显著性差异水平(P>0.05)。本研究旨在为提高脆江蓠规模化养殖夹苗效率提供理论依据。     

红鳍东方鲀伪雌鱼卵巢发育迟滞的调控机制

伪雌鱼的培育是红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)全雄制种技术研发的关键环节之一,然而外源雌激素诱导获得的伪雌鱼表现出卵巢发育迟滞,降低了其育种价值和效率。为探讨红鳍东方鲀伪雌鱼卵巢发育迟滞的调控机制,本研究从孵化后20日龄开始,用10 μg/L 17 β-雌二醇(E2)浸泡红鳍东方鲀稚幼鱼,每天浸泡1次,每次2 h,至90日龄结束。在90、180和330日龄分别采集处理组(10 μg/L E2)遗传雄性幼鱼和对照组(0 μg/L E2)遗传雌性幼鱼,比较两组幼鱼性腺的组织学和形态学变化特征、下丘脑-垂体-性腺轴相关激素(FSH、LH、E2和17α, 20βOH-PROG)和基因(fshr、lhr、erα、erβ1、erβ2)及脂质积累相关基因(lpl和vldlr)的变化规律。结果显示: 10 μg/L E2可将遗传雄性幼鱼全部诱导为伪雌鱼,且伪雌鱼直至330日龄未二次反转为间性或者雄性,但其性腺系数、卵母细胞数量及卵黄生成前期的卵母细胞面积均显著小于对照雌鱼。此外, 90日龄伪雌鱼的lhr和pgr的表达量显著高于同期对照雌鱼,而17α, 20β-PROG的含量及fshr的表达量显著低于对照组;180日龄伪雌鱼的vldl表达量显著低于对照组;330日龄伪雌鱼的激素含量及基因表达量没有显著差异。综合分析伪雌鱼性腺发育的形态学、组织学和性腺轴相关激素及基因变化规律可见,足够浓度的外源E2能够诱导并维持伪雌鱼的卵巢特征,但E2浓度过高,一方面可能抑制fshr和vldlr基因的表达,从而影响脂质在卵黄生成早期卵母细胞中的积累,导致红鳍东方鲀伪雌鱼卵母细胞生长迟缓;另一方便,高浓度E2抑制伪雌鱼卵原细胞减数分裂的启动,是导致红鳍东方鲀伪雌鱼卵母细胞数量较少的原因之一。     

2011年春、夏、秋三季莱州湾浮游植物群落演替及其与主要中上层鱼类资源密度的关系

于2011年5-10月对莱州湾渔业资源与栖息环境进行了6个航次的逐月大面调查,研究了春末至秋中网采浮游植物群落结构的演替,并利用广义可加模型分析了其与主要小型中上层鱼类资源密度的关系。共记录浮游植物33属78种,总丰度在春、秋季各出现1个峰值,分别为265×10⁴ ind/m³和111×10⁴ind/m³。春末夏初优势种主要为具槽帕拉藻（Coscinodiscus）、角毛藻（）属逐渐形成优势。夏末至秋中,物种丰富度、多样性和均匀度皆呈现上升的趋势。将环境和浮游植物群落指标作为解释变量逐步优化后的广义可加终模型,对4种鱼类CPUE总偏差的累积解释率达到了76.5%,月份、海表温度、夜光藻丰度、圆筛藻丰度、甲/硅藻比5个预测变量皆达到显著水平以上,甲/硅藻比的升高对渔业资源密度分布表现出正向的作用。结果表明,莱州湾浮游植物群落长期演变后的类群结构和丰度水平,对鱼类群落结构及其资源量现状的可持续性有着积极的意义。本研究为深入探讨渔业种群关键栖息地早期补充和食物网过程的影响因素,从浮游植物饵料基础变动的角度提供了数据资料和科学依据。     

黄海浮游植物群落的长期变化(1985—2015)

基于黄海1985—2015年的浮游植物网采调查,研究了群落结构的年代际演变特征,分析了群落组成的差异贡献率。30多年来共记录浮游植物81属202种,硅藻、甲藻是主要的类群。进入2005—2015年,优势属种在北黄海演替为具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、角藻(Tripos)、角毛藻(Chaetoceros)、圆筛藻(Coscinodiscus)、原多甲藻(Protoperi dinium)等,在南黄海演替为角毛藻、圆筛藻、鼻状藻(Proboscia)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)等。浮游植物总丰度年代际平均为76.2×10~4个/m~3,硅藻丰度比例平均为80.3%,并于2010s下降到67.5%。甲藻丰度在2005—2015年期间有了显著升高,甲硅藻比与1985—2000年相比较平均增加了1.13倍。物种丰富度呈现升高的趋势,在2005—2015年增加了78.9%,暖水种比例上升到平均10.3%,物种多样性北黄海保持稳定,南黄海较1985—2000年增加了28.9%。浮游植物群落的长期演变决定了渔业生物饵料基础的变动,本研究为深入探讨黄海重要渔业水域关键栖息地饵料水平和结构的改变,及其对生态系统食物网结构和渔业生物早期补充过程的影响提供了基础资料及参考依据。