菲律宾蛤仔对急性海水酸化和重金属(Cu和Cd)胁迫的生理响应

为研究海水酸化和重金属污染物对滩涂贝类的联合影响,采用静态急性毒性实验方法,以自然海水(pH 8.2)为对照,研究了不同酸化条件下(pH 7.7和7.3),菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)耗氧率(OR)、滤水率(FR)和心率对重金属Cu (0、0.06和0.60 mg/L)和Cd (0、0.03和0.30 mg/L)胁迫的生理响应。结果显示,Cu胁迫显著降低了蛤仔的OR和FR (P<0.05),随胁迫时间的延长,蛤仔心率显著下降(P<0.05)。Cd胁迫对蛤仔OR和FR无显著影响(P>0.05),但在0.30 mg/L Cd胁迫下,随着时间的增加,蛤仔心率显著升高(P<0.05)。pH 7.7和7.3两种酸化胁迫对蛤仔的OR和FR无显著影响(P>0.05),但在pH 7.3的海水中,蛤仔心率出现短暂下降并快速恢复的现象。研究表明,蛤仔短期暴露于Cu、Cd或酸化海水中均会影响其生理功能,影响程度排序为Cu>Cd>pH。实验中未发现短期海水酸化与Cu或Cd对菲律宾蛤仔存在联合毒性效应。本研究分析了菲律宾蛤仔响应海水酸化和重金属胁迫的机制,同时探讨了把贝类心率作为环境胁迫指标的可行性。     

中国海洋牧场研究现状与发展

本文对中国海洋牧场自建设以来的研究工作进行了综述,分析了国内外海洋牧场建立的背景与必要性,介绍了我国海洋牧场的研究内容和基本状况。阐述了国外海洋牧场研究内容与研究经验,特别是日本在海洋牧场研究方面的经验总结,国外研究者提出海洋牧场建立的终极目标是恢复自然生态系统。我国海洋牧场当前的研究侧重于牧场本身的建立与增殖种群数量恢复方面,对于牧场生态系统的研究虽有所涉猎,但多停留在研究初级阶段,研究精度与深度不够。提出我国海洋牧场今后研究重心应集中于牧场生态系统实时食物网结构与能量传递方面,在此基础上提高海洋牧场生产力,并建立海洋牧场与周边水域的自然营养通道以逐步改善与恢复海洋生态系统。     

半滑舌鳎两种leptin基因的体外重组表达和生物活性分析

根据半滑舌鳎lepa和lepb编码氨基酸序列合成开放阅读框ORF肽段。利用原核表达载体pEQ30成功构建了半滑舌鳎lepa/pQE30和lepb/pQE30重组质粒,分别转化至大肠杆菌M15后,经IPTG诱导获得了N端含6个组氨酸的半滑舌鳎LepA和LepB重组蛋白。获得的重组蛋白大小均为16 ku,37°C下用0.5 mmol/L的IPTG诱导4 h后目的蛋白表达量最高,主要以包涵体形式存在。检测半滑舌鳎LepA和LepB重组蛋白浓度分别为0.3和0.25 mg/mL。Western blot免疫印迹和质谱分析表明,获得的LepA和LepB重组蛋白均具有免疫活性且序列正确。Ni2+-NTA亲和层析柱纯化可获得高纯度的半滑舌鳎LepA和LepB重组蛋白。离体孵育实验表明,获得的半滑舌鳎LepA和LepB重组蛋白能显著抑制半滑舌鳎下丘脑lepa、lepb和gnrh3 mRNA的表达水平,表明获得的重组蛋白具有明显的生物活性。研究结果可为探究leptin在半滑舌鳎生长发育中的调控机制提供重要参考。     

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。     

中国对虾甘氨酸脱羧酶的基因克隆、表达及其与抗WSSV的关联分析

本研究采用RACE技术克隆获得中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)甘氨酸脱羧酶基因(Fc GLDC)的全长cDNA及DNA序列,并对其进行生物信息学分析。结果显示,FcGLDC基因的cDNA全长为3481 bp,其中,ORF为2829 bp,5￠UTR长17 bp,3￠UTR长86 bp。完整的阅读框编码942个氨基酸,分子量为104.66 kDa,预测的理论等电点为6.51。FcGLDC基因DNA序列全长共4964bp,包含12个外显子和11个内含子。同源性及系统进化分析显示,FcGLDC基因与节肢动物的GLDC基因聚为一类;氨基酸序列比对发现,Fc GLDC基因的蛋白序列与节肢动物的相似度最高,与内华达白蚁(Zootermopsis nevadensis)、体虱(Pediculus humanus corporis)和白纹伊蚊(Aedes albopictus)的相似度分别为71%、68%和68%。在鳃、肝胰腺和肌肉中的荧光定量PCR结果显示,FcGLDC在肌肉中的相对表达量最高,鳃中最低。WSSV感染后,该基因在鳃、肝胰腺和肌肉中呈现出了不同的时空表达特点。使用直接测序法结合质谱法,在该基因内部发现4个SNP位点,但是各位点与抗WSSV性状均不相关(P0.05)。本研究表明,FcGLDC基因在对虾感染WSSV后的应答反应中或起一定作用。     

短期酸化对魁蚶摄食、呼吸代谢及能量收支的影响

采用实验生态学方法,研究了魁蚶(Scapharca broughtonii)摄食、呼吸代谢及能量收支对短期酸化(pH分别为8.2、7.9、7.6)的响应。结果显示,魁蚶的摄食率(IR)和排粪率(FER)均受pH影响显著(P<0.05),都随pH的降低而减少;魁蚶的耗氧率(OR)受pH影响显著(P<0.05),随pH降低呈明显的下降趋势,表明低pH在一定程度上抑制魁蚶的呼吸;排氨率(NR)受pH影响不显著,随pH的降低呈先下降再上升的趋势;O : N值随pH的降低而减小。不同pH条件下的能量收支结果显示,魁蚶的摄食能、呼吸能、排粪能和生长余力(SFG)均随pH的降低而减少。通过建立能量收支方程发现,pH显著影响魁蚶的能量分配(P<0.05),随pH的降低,魁蚶的呼吸能和排泄能占摄食能的比例增加,而排粪能和生长能占比减少,说明低pH条件下,魁蚶会做出适当生理调整降低IR,增加代谢率,导致能量减少,继而造成SFG减少。研究表明,短期酸化条件下,魁蚶的摄食和新陈代谢显著降低,可能是细胞能量需求的增加和氮损失的协同作用。     

夏季渤海中部表层沉积物重金属空间分布及污染评价

为了解渤海中部海域沉积物中重金属的污染状况,于2013年8月采集了渤海中部海域34个站点的表层沉积物,检测了Pb、Cd、Hg、Cu、Zn和As 6种重金属的含量,分析了Pb、Cd、Cu和Zn 4种重金属的空间分布特征,采用污染指数法和潜在生态风险评价法对其表层沉积物重金属污染状况进行评价。结果显示,渤海中部海域表层沉积物重金属含量较低,符合海洋沉积物质量(GB 18668-2002)Ⅰ类标准的要求。表层沉积物重金属的空间分布总体呈现由近岸向中心海域降低的趋势。Cu、Zn和Pb含量空间变化趋势比较明显,靠近渤海湾海域重金属含量高,离岸距离越远,重金属含量逐渐降低。Cd含量在靠近黄河入海海域最高,呈现自高值区向东西两边海域减小的趋势。各个站位的重金属单因子污染程度较轻,单因子污染系数均值大小顺序为PbCuZnAsCdHg;重金属综合污染指数都小于5,表现为低污染水平。除1号站位的Hg单因子潜在生态风险系数为54.44之外,其他站位表层沉积物Hg、As、Cu、Zn、Pb和Cd的单因子潜在生态风险系数Eir小于40,范围为0.39～38.80,风险程度由高到低依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu和Zn;其综合潜在生态风险系数小于150,范围为16.39～79.57。其中,1号站位综合潜在生态风险系数最高达到79.57。研究表明,此海域属于低潜在生态风险水平,风险指数高值区出现在唐山大清河口海域。     

基于耳石δ13C和δ18O的黄、渤海秋季小黄鱼补充群体的种群划分

关于小黄鱼的种群划分问题,从20世纪50年代至今一直存在争议。以往研究海洋鱼类种群划分的方法主要有标记重捕法、渔获量分析法、寄生虫标记法、形态表型量度特征法、分子生物学法和钙质结构元素指纹法等,而这些方法在细节的表述方面有各自的局限性。本研究采用稳定同位素质谱分析技术,分析了黄、渤海渔业资源调查中92尾小黄鱼(Larimichthys polyactis)的左矢耳石样品中δ13C和δ18O的值,并对每尾小黄鱼耳石δ13C和δ18O的值进行聚类分析。结果显示,我国黄、渤海秋季小黄鱼早期补充群体可划分为4个种群,即渤海黄海北部种群、黄海中部种群、黄海南部离岸种群和黄海南部沿岸种群。其中,黄海南部离岸种群和其他3个种群没有站位交叉现象。对聚类分析的结果进行判别分析,得出渤海黄海北部种群的判别成功率为75.9%,黄海中部种群的判别成功率为80.0%,黄海南部离岸种群判别成功率为81.0%,黄海南部沿岸种群判别成功率为95.5%,总体判别成功率为82.6%。首次将黄海南部种群细分为了黄海南部离岸种群和黄海南部沿岸种群,且2种群之间很少有站位的交叉现象。     

微塑料在海洋渔业水域中的污染现状及其生物效应研究进展

海洋塑料污染已成为与全球气候变化、臭氧耗竭、海洋酸化并列的重大全球环境问题,其中尺寸小于5 mm的塑料碎片或颗粒(微塑料)更是倍受全球关注的新型污染物。研究表明,微塑料在海洋渔业水域中广泛存在,而且,作为人类优质蛋白重要来源的海洋渔业生物也已受到微塑料的污染。因此,微塑料在海洋渔业水域中的污染现状及其生物效应研究越来越受到关注。本文总结了海洋渔业水域中微塑料的主要来源及污染现状,归纳了微塑料对海洋渔业生物的主要毒性效应及致毒机制,探讨了微塑料沿食物链的传递作用及其对水产品质量安全的潜在影响,剖析了当前研究所面临的问题,并对未来的研究工作进行了展望,以期为科学评估微塑料对海洋渔业资源和水产品质量安全的影响提供科学依据。     

青蛤染色体制备及核型分析

以青蛤成体鳃组织和性成熟的雌、雄青蛤性腺为材料,采用常规制片方法,分别制备青蛤二倍体染色体和单倍体染色体,统计染色体数目。结果显示,青蛤二倍体与单倍体染色体数目分别为2n=38和n=19;核型分析发现,青蛤核型组成为11m+6sm+2st,NF=76,未发现性染色体和随体染色体。本研究以青蛤成熟性腺为制备材料,成功制备单倍体染色体,与青蛤二倍体染色体互相印证,弥补了以往研究的不足,进一步丰富了对青蛤染色体数目及核型组成的认知。同时,也为青蛤染色体水平全基因组测序组装提供更加科学的基础资料。