干露胁迫对鼠尾藻生理生化影响的研究

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)集生于中潮带和低潮带岩石上,在高、中潮带的水陆或石沼中,有的甚至在低潮时较长时间暴露于日光下。低潮露空下的干露胁迫是影响鼠尾藻生存的关键因子。本研究采集野生鼠尾藻为实验材料,在培养箱中分别失水干露0、1、3、6 h,并在海水中恢复培养,测定不同胁迫时间下藻体的失水率、叶绿素荧光参数和生化参数。结果显示,不同大小的鼠尾藻干露胁迫不同时间后的失水率显著不同,胁迫时间越短,藻体越大,失水率越低,大藻体鼠尾藻的保水能力高于小藻体;干露胁迫使鼠尾藻的叶绿素荧光值显著降低,同株鼠尾藻不同部位对干露胁迫的耐受程度显著不同,梢部耐受能力较差,基部耐受能力较强,小藻体和大藻体的梢部伤害较大,不能恢复,鼠尾藻基部可恢复正常生理状态,干露胁迫时,鼠尾藻以非调节性能量耗散机制为主;干露胁迫时,藻体梢部通过抗氧化酶类[(抗超氧阴离子自由基(ASAFR)、超氧化物歧化酶(SOD))和非抗氧化物质(可溶性糖、脯氨酸)共同作用来应对胁迫,藻体基部主要是通过上调蛋白、可溶性糖和脯氨酸等含量抵抗胁迫。高中潮带的鼠尾藻较易处于高温、强光和干露失水叠加的胁迫状态,同时,又因外部形态和生活环境的不同,藻体各部分的生理生化特性也有一定的差异。本研究探讨了鼠尾藻干露胁迫下的生理生化状态,对研究鼠尾藻抵抗环境胁迫的生态适应性具有重要的指导意义。     

凡纳滨对虾工厂化循环水养殖系统水质指标及微生物菌群结构的分析

为探究凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)工厂化循环水养殖系统的养殖水体水质情况以及微生物菌群的组成结构,本研究利用高通量测序技术和生物信息学分析手段,测定凡纳滨对虾工厂化循环水养殖过程一级移动床生物净化、二级固定床生物净化、养殖水体的水质指标、水体和生物净化载体以及对虾肠道微生物菌群的组成。结果显示,水体的氨氮(NH4+-N)和亚硝态氮(NO2–-N)质量浓度显著降低,分别为0.85和0.21 mg/L。养殖系统水体、生物净化载体和虾肠道样品中共有的优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes),此外,一级、二级生物净化系统水体中的放线菌门(Actinobacteria)为优势菌,生物净化载体中浮霉菌门(Planctomycetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)为优势菌;对虾肠道中的厚壁菌门(Firmicutes)为优势菌。另外,对虾养殖循环水系统中生物净化载体上的细菌物种含量比水样中的细菌物种少,但微生物多样性高于养殖水体,生物净化载体中微生物具有低丰度和高多样性的特点。综上所述,生物净化系统可有效地增加水体中促进氮、磷代谢的微生物菌群,调控养殖水体的水质指标,研究结果为凡纳滨对虾工厂化循环水养殖系统构建及水质调控提供理论依据。     

氟离子对西伯利亚鲟胚胎发育的影响

本试验在水温17±1℃的条件下,采用半静态式生物毒性试验方法,探讨了氟离子(F-)对西伯利亚鲟胚胎发育的影响。结果表明,100~600 mg/L氟暴露会导致胚胎孵化延迟,氟暴露组半数孵化时间(MHT)比对照组推迟9~22 h。氟暴露同时导致胚胎死亡率显著增加(P<0.05),出膜仔鱼活力减弱、存活时间缩短、畸形率显著升高(P<0.05),出现卵黄囊畸形、脊椎畸形、眼部充血等畸形症状。试验得出F-致西伯利亚鲟胚胎144 h半致死浓度(LC50)为447.61 mg/L,孵化安全浓度(SC)为4.48 mg/L,导致仔鱼畸形的半数效应浓度(EC50)为536 mg/L。氟对西伯利亚鲟胚胎的安全质量浓度低于我国部分高氟地区地下水、地表水及人为氟污染水域中氟含量,提示天然水体中氟可能会对鱼类胚胎产生负面影响,应引起重视。     

三种赤潮微藻基因组DNA快速制备方法的研究

采用超声波法、煮沸法和微波法3种方法分别对塔玛亚历山大藻、环状异帽藻和角毛藻进行细胞破碎及快速制备基因组DNA的研究。通过细胞计数和DNA浓度测定的手段对三种方法进行了比较,以选择适合不同藻种的细胞破碎方法。结果表明,塔玛亚历山大藻和环状异帽藻用超声波法破碎效果较好;角毛藻用微波法较好。对用该三种方法制备的基因组DNA做了PCR扩增,电泳检测表明,与CTAB法扩增效果一样。本文建立的微藻DNA快速制备方法有望应用在赤潮藻类的快速分子鉴定方面。     

纹缟虾虎鱼人工繁殖技术与早期仔鱼生存活力

研究了纹缟虾虎鱼人工繁殖技术和温度、光照、pH等环境因子对其早期仔鱼生存活力的影响。结果表明,采用促黄体素释放激素类似物LHRH-A2、马来酸地欧酮DOM和绒毛膜促性腺激素HCG对纹缟虾虎鱼进行催熟催产效果较好。纹缟虾虎鱼受精卵呈梨形或者梭形,受精率为(78.08±11.39)%,孵化率为(52.82±9.26)%,水温19.0±1.0℃时孵化出膜需208.7 h。胚胎发育分为25个时期,其中心跳期持续时间较长。初孵仔鱼全长2.534±0.078 mm,5日龄时基本完成早期仔鱼发育。17.0~25.0℃时纹缟虾虎鱼仔鱼生存活力指数SAI值随着温度升高而逐渐降低,17.0~21.0℃时SAI值为39.35~42.95,仔鱼活力较强;23.0~25.0℃时SAI值为26.85~34.20,仔鱼活力较弱。光照组与自然光照组仔鱼的SAI值较高,分别为56.47与55.20;黑暗组的SAI值为27.73。高pH组(pH7.5~9.5)仔鱼的SAI值高于低pH组(pH4.5~6.5),高pH组仔鱼的活力更强。综合各项指标表明,长江口纹缟虾虎鱼早期仔鱼发育的适宜生态条件为:温度17.0~21.0℃,每昼夜光照12 h以上,pH 7.5~9.5。     

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.     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis) gnrh2基因克隆、组织分布及卵巢成熟过程中表达分析

为了研究下丘脑神经肽促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing hormone 2,GnRH2)在半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)卵巢成熟过程中的生理作用,本研究通过RT-PCR及RACE方法获得了半滑舌鳎GnRH2全长cDNA序列;通过实时荧光定量PCR(qPCR)对gnrh2 mRNA的组织分布以及卵巢成熟过程中的时空表达特性进行了分析.结果显示,半滑舌鳎GnRH2全长cDNA序列为538 bp(不包括polyA尾),其中,5'非编码区(Untranslated region,UTR)为154 bp,3'UTR为126 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)为258 bp,编码85个氨基酸的前体多肽,其分子量及等电点分别为9.69 kDa和8.55.GnRH2前体多肽由信号肽、GnRH2十肽、酶切位点(GKR)以及GnRH相关肽共4部分组成.序列比对分析发现,GnRH2在鱼类中同源性极高,尤其是十肽(QHWSHGWYPG)在所有硬骨鱼类中完全相同.半滑舌鳎GnRH2与鲈形目同源性最高(89.41％-90.5 9％),其次为鲽形目、鲑形目和鲍形目(78.82％-85.88％),与鲤形目同源性最低(61.18％-71.76％).gnrh2 mRNA主要在脑中表达,在垂体及其他外周组织中表达量极低.此外,组织学分析显示,半滑舌鳎卵巢发育共分为5个时期(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ期).在卵巢成熟过程中,脑gnrh2 mRNA表达量在卵黄生成期(Ⅲ期)显著性增加,达到峰值;随后表达量急剧下降,在成熟期(Ⅴ期)达到最小值;在排卵后期(Ⅵ期)又显著性增加.然而,在卵巢成熟过程中,垂体gnrh2 mRNA表达量在卵黄生成后期(Ⅳ期)显著性降低,随后在成熟期(Ⅴ期)有所增加,但在排卵后期(Ⅵ期)又急剧下降.上述研究结果表明,脑GnRH2可能参与了半滑舌鳎卵巢发育过程.     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3基因克隆鉴定及表达分析

为初步研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶PtCht3的生物学功能,利用特异性引物扩增和SMARTTM RACE技术克隆获得三疣梭子蟹PtCht3基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析.结果显示,三疣梭子蟹PtCht3基因全长为1409 bp,对PtCht3基因序列推导出的氨基酸序列进行分析可知,该基因编码由394个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量为43.67 kDa,理论等电点为4.80.PtCht3蛋白亲水性总平均数为-0.097,属于稳定蛋白.同源性和系统进化分析发现,PtCht3与日本仿长额虾(Pandalopsis japonica)和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)几丁质酶3的同源性分别为54％和53％,与其他甲壳动物几丁质酶3聚为一支.RT-PCR显示,PtCht3基因具有较强的组织表达特异性,在肝胰腺中的相对表达量最高,在三疣梭子蟹蜕皮前期表达上调,低盐胁迫后在鳃和肝胰腺中表达量出现了波动,总体呈先上升后下降的表达趋势.推测PtCht3可能在三疣梭子蟹消化和蜕皮过程中发挥重要作用,参与三疣梭子蟹渗透压调节进程.本研究为三疣梭子蟹几丁质酶的功能研究提供了重要信息.     

温度波动对不同规格虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)生理和免疫指标的影响

为探讨黄海冷水团锋面温度波动对底播虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)的影向,采用室内模拟的方法,研究了温度波动对虾夷扇贝生理和免疫指标的影响.实验温度波动范围为15-10-15℃,升降温幅度为5℃/2 h,共进行了4次温度波动,分别测定了3个规格虾夷扇贝死亡率、耗氧率、排氨率以及血液中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力等生理、免疫指标的变化情况.结果显示,温度波动4次后,大、中、小3个规格虾夷扇贝的死亡率均较低,分别为4％、6％、6％,其中,大规格虾夷扇贝的死亡率低于中、小规格,并且大规格虾夷扇贝在前2次温度波动时出现死亡,第3次温度波动后,不再出现死亡.3个规格组在B1(波动1次)时的耗氧率与初始相比,均为降低;随着波动次数的增加,耗氧率逐渐增加而高于初始水平.除小规格组的B1外,排氨率均随温度波动次数的增加而降低;多重比较分析结果显示,大规格组的B3(波动3次)显著低于波动初始(P＜0.05);中规格组的B4(波动4次)显著低于波动初始(P＜0.05).虾夷扇贝的免疫指标对温度波动更为敏感:温度波动1次或者2次时,3个规格组的SOD和CAT活性显著降低(P＜0.05).上述结果表明,适宜温度范围内的温度波动,也会对虾夷扇贝的生理、免疫指标产生不同程度的影响.     

饲料中不同水解蛋白对鲈鱼(Lateolabrax japonicus)幼鱼鱼体及组织脂肪含量的影响

本研究通过8周的摄食生长实验来探讨高植物蛋白饲料中添加不同类型的水解蛋白对鲈鱼(Lateolabrax japonicus)幼鱼(初始平均体重为31.99 g)鱼体及组织脂肪含量的影响.实验设4个等氮等能的饲料处理组,对照组含有30％的鱼粉,通过在对照组饲料基础上分别添加水解猪血蛋白、水解豆粕蛋白和水解酵母蛋白替代10％的鱼粉来获得不同类型的实验组饲料,即水解猪血蛋白组、水解豆粕蛋白组和水解酵母蛋白组.养殖实验在近海浮式网箱中进行,每组饲料投喂3个重复的养殖网箱,每个网箱30尾鱼.实验结果显示,高植物蛋白饲料中水解猪血蛋白、水解豆粕蛋白及水解酵母蛋白并没有对鲈鱼幼鱼的鱼体、肝脏、肌肉和内脏的脂肪含量产生显著影响.但与对照组相比,添加水解酵母蛋白的处理组显著降低了鲈鱼幼鱼的血清甘油三酯、总胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇含量(P＜0.05).水解酵母蛋白替代鱼粉显著提高了鲈鱼幼鱼肌肉中C20:1n-9的含量,而水解豆粕蛋白和水解酵母蛋白显著降低了肌肉中C22:5n-3的含量(P＜0.05).与对照组相比,水解酵母蛋白显著降低了血清中C20:5n-3的含量(P＜0.05).在腹部脂肪组织中,与对照组相比,猪血、豆粕及酵母蛋白水解物替代鱼粉极显著提高了饱和脂肪酸、十八碳及十六碳单不饱和脂肪酸、亚油酸及亚麻酸的含量,而极显著降低了C20:1n-9、C20:4n-6、C22:5n-3和C22:6n-3的含量(P＜0.01).本研究表明,高植物蛋白饲料中猪血、豆粕及酵母蛋白水解物替代10％的饲料鱼粉并未有效调节鲈鱼幼鱼鱼体、肝脏、肌肉及内脏的脂肪累积,但水解酵母蛋白在一定程度上改善了血清甘油三酯和胆固醇的代谢.水解蛋白对鲈鱼幼鱼脂肪酸组成的调节因水解蛋白的类型及鱼体组织类型而异.本研究是国内外首次系统研究不同类型水解蛋白对养殖鱼类脂肪累积的调节作用,对该领域相关研究具有重要借鉴和参考意义.