渤海金州湾放流海域中国明对虾生长特性研究

为研究渤海金州湾海域放流中国明对虾Fenneropenaeus chinensis的生长特性,于2016年7—10月共计回捕中国明对虾2195尾,并对其头胸甲长(L_T)、体长(L_t)及体质量(W_t)进行测量和分析。结果表明:中国明对虾头胸甲长与体长呈线性关系,即雌虾L_t=2.8737L_T+28.905 (R~2=0.8914),雄虾L_t=3.067 L_T+22.209 (R~2=0.8427);体长与体质量成幂函数关系,即雌虾W_t=0.546402×10~(-5)L_t~(3.131265)(P=2.2×10~(-16)),雄虾W_t=1.180508×10~(-5)L_t~(2.969245)(P=2.2×10~(-16));采用Von Bertallanffy生长方程拟合体长、体质量的生长方程,即雌虾L_t=220.2139×[1-e~(-0.018(t-52.4))]、W_t=118.4623×[1-e~(-0.018(t-52.4))]~(3.131265),雄虾L_t=153.5412×[1-e~(-0.0409(t-59.71))]、W_t=36.6021×[1-e~(-0.0409(t-59.71))]~(2.969245);体长、体质量生长速度方程,雌虾dL_t/dt=3.9639e~(-0.018(t-52.4))、dW_t/dt=6.6769e~(-0.018(t-52.4))[1-e~(-0.018(t-52.4))]~(2.131265),雄虾dL_t/dt=6.2798e~(-0.0409(t-59.71))、dW_t/dt=4.445e~(-0.0409(t-59.71))[1-e~(-0.0409(t-59.71))]~(1.969245)。研究表明:雌虾与雄虾的体长和体质量在生长过程中表现出明显差异,在体质量生长方面,雌虾体质量生长拐点是115.8 d(约8月29日),雄虾体质量生长拐点是86.3 d(约7月30日),此时中国明对虾仍处于生长期;建议今后在渤海海域可适当延后开捕时间,以期实现资源的最大利用。     

海洋生物小GTPase蛋白家族研究进展

小GTPase蛋白家族是一类普遍存在于真核生物的GTP结合蛋白超家族,具有众多家族成员,按照其序列结构特征和生物学功能的不同,主要可以分为Ras、Rho、Rab、Ran和Arf 5个亚家族。诸多研究显示,小GTPase蛋白家族成员在细胞分化、生长发育、肿瘤发生等过程中均发挥着重要作用。小GTPase蛋白家族成员在调控海洋生物细胞分化、骨骼发育和免疫应答等生理生化过程中的作用受到人们的广泛关注。本研究中综述了近年来对海洋生物中小GTPase蛋白家族成员的研究进展,包括其种类、功能和作用机制,以期为进一步深入了解海洋生物小GTPase蛋白家族成员的基因序列特征、进化特点和生物学功能提供更多的信息和资料。     

杂色角孔海胆形态学观察、亲缘关系及性腺营养成分分析

本研究以杂色角孔海胆(Salmacis sphaeroides variegate)为研究材料,观察其形态,基于线粒体16S rDNA基因部分序列分析杂色角孔海胆与其他棘皮动物的亲缘关系,同时分析杂色角孔海胆性腺中的营养成分,为杂色角孔海胆种质改良和资源评估积累数据。结果显示,杂色角孔海胆的主要形态特征具有口器较小,每个步带板的外缘有3~4个小的圆形凹孔,管足壁内的骨片为C形。通过Mega 5.0对其他棘皮动物和得到的杂色角孔海胆的线粒体16S rDNA基因部分序列进行比较,基于距离法(NJ)和最大似然法(MP)分别构建系统树。结果显示,杂色角孔海胆与疏棘角孔海胆(Salmacis bicolor rarispina)的亲缘关系最近,其次是刻肋海胆属的3种海胆;杂色角孔海胆性腺中水分为86.1%,灰分为3.0%,粗脂肪为2.0%,蛋白质为8.01%;杂色角孔海胆性腺中的氨基酸种类共有16种,总含量为38.71 g/100 g,EAA/TAA为36.99%,EAA/NEAA为71.84%,DAA/TAA为37.17%;脂肪酸共检测到15种,含量最高的是棕榈酸C16:0、硬脂酸C18:0、EPA C20:5和花生四烯酸C20:4,含量最低的为二高-γ-亚麻酸C20:3,较其他海胆,其DHA含量较高。研究结果将为杂色角孔海胆的生物学研究提供基本资料,可用于经济海胆开发应用,同时也可为远缘杂交育种及经济海胆的种质鉴定提供理论依据。     

不同季节刺参养殖池塘沉积物菌群结构及其影响因素

本研究以辽宁省营口地区刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘为研究对象,利用高通量测序技术,构建不同季节刺参养殖池塘沉积物菌群16S rRNA基因测序文库,解析刺参养殖池塘沉积物菌群的季节性差异和共性,查明影响沉积物菌群构成的主导环境因子。结果显示,营口地区刺参养殖池塘沉积物菌群的丰度和多样性以夏季最高,春秋次之,冬季最低。不同季节刺参养殖池塘沉积物差异菌群呈显著性季节演替特征(P<0.05)。其中,春季差异菌群主要隶属于拟杆菌门(Bacteroides),夏季差异菌群主要隶属于酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和浮霉菌门(Planctomycetes),秋季差异菌群主要隶属于厚壁菌门(Firmicutes),冬季差异菌群主要隶属于放线菌门(Actinobacteria)。尽管不同季节沉积物细菌组分比例不同,但第一优势菌门均隶属于变形菌门(Proteobacteria)(相对丰度>43.19%)。环境因子中,影响刺参养殖池塘沉积物菌群的主导环境因子为温度、总有机碳、总氮和pH。本研究将为刺参养殖池塘微生态调控提供理论参考。     

仿刺参疣足数量SNP遗传力评估

随着测序技术的发展,基于单核苷酸多态性(SNP)分子标记的遗传力估计比传统法准确性更高,已被广泛应用于动植物育种中。本研究对不同地理仿刺参(Apostichopusjaponicus)群体的疣足数量进行重测序全基因组水平的SNP遗传力估计,结果显示,次等位基因频率(Minorallele frequency,MAF)>0.05时,在50K SNP基础上均匀抽样,不同SNP密度的仿刺参疣足数量SNP遗传力估计均值范围为(0.566±0.022)~(0.612±0.003);MAF>0.1时,SNP遗传力估计均值范围为(0.586±0.015)~(0.615±0.016),说明50K低密度SNP标记足够捕获数量性状基因座(QTL)大效应和小效应;同时,染色体水平SNP遗传力估计值显示,单个染色体对遗传力的贡献和其长度显著相关,暗示仿刺参疣足数量是一个复杂的数量性状,与该性状相关的基因效应位点散布在各染色体,并由多基因共同作用。本研究结果可为海参低密度SNP芯片的设计开发及海参遗传参数评估提供一定的理论依据。     

b-1,3-葡聚糖对副溶血弧菌感染菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的存活及两种免疫基因表达影响

本文以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为材料,开展了不同浓度b-1,3-葡聚糖对正常菲律宾蛤仔及副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)感染后蛤仔的存活率和凝集素基因(Lectin)、Toll样受体2基因(TLR2)的表达研究。结果显示,b-葡聚糖浸泡蛤仔可以有效提高副溶血弧菌感染后蛤仔的存活率,在1000 mg/L浓度下,存活率最高,未感染组的鳃组织中,TLR2在6 h时达到峰值,显著高于其他时间(P<0.05)。在感染组中,TLR2呈先升高后降低的趋势,在1.5 h时达到峰值。感染组和未感染组的Lectin表达均为先升高后下降趋势。在3 h时,100 mg/L未感染组的Lectin相对表达量显著高于100 mg/L感染组(P<0.05)。在外套膜中,感染组和未感染组TLR2在3~12 h之间表达量逐渐降低。在24 h时,1000 mg/L未感染组表达量最高。感染组Lectin在外套膜中,浓度为1000 mg/L的实验组比100 mg/L实验组各时段都有更高的表达量,但只有0和24 h时差异显著(P<0.05)。蛤仔鳃和外套膜Lectin的表达模式不同,但b-葡聚糖的浸泡都促进了Lectin在感染初期的表达。从结果上看,b-葡聚糖的浸泡会增加这2种基因的相对表达,被b-葡聚糖浸泡过的蛤仔被副溶血弧菌感染后,会更为快速地表达TLR2和Lectin。本研究旨在通过不同浸泡浓度b-葡聚糖对蛤仔存活及免疫基因表达的影响,初步了解b-葡聚糖对蛤仔免疫力的作用,为蛤仔亲贝的保种、苗种繁育及池塘养殖的疾病防控提供一定的理论依据。     

北方吊笼养殖刺参肠道及其养殖环境菌群结构特征及其相关性分析

为探究北方吊笼养殖刺参(Apostichopus japonicus)肠道及其养殖环境菌群结构的关系,本研究基于高通量测序技术全面解析刺参肠道和养殖环境菌群结构和功能特征,并初步探讨刺参肠道及其养殖环境菌群相关性。结果显示,刺参肠道菌群丰度和多样性均显著高于养殖水体(P<0.05)。刺参肠道及养殖水体主要优势菌门均隶属于变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),二者存在13个相对丰度大于0.1%的共有核心菌属。此外,肠道菌群具有一定的独立性,其特异性菌群主要隶属于厚壁菌门(Firmicutes)和绿弯菌门(Chloroflexi),以芽孢杆菌属(Bacillus)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、海泥海球菌属(Halioglobus)、Lutimonas和Woeseia为代表。基于KEGG代谢通路数据库,共注释到300条三级代谢通路,其中146条存在极显著差异(P<0.001)。刺参肠道菌群差异代谢通路主要表现在代谢方面,具体表现为碳水化合物消化吸收、蛋白质消化吸收和鞘脂类代谢。研究表明,刺参肠道菌群种类与其养殖水体呈高度相似性,但相对丰度存在显著性差异。本研究结果可为北方刺参吊笼健康养殖提供一定的理论依据。     

刺参germ cell-less基因表达分析及转录因子预测

不同性别的刺参(Apostichopus japonicus)在生长速度、免疫能力等方面具有显著差异,解析其性别决定和性别分化机制具有重要的理论和经济价值。目前,刺参的性腺发育机制尚不清晰,挖掘性腺发育相关基因是解析其发育机制的重要途径。研究表明,germ cell-less基因在哺乳动物性腺发生中起重要作用,但无脊椎动物中关于germ cell-less基因的研究较少。本研究从刺参基因组中鉴定了germ cell-less (Ajgcl)基因片段,随后通过cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)获得其全长cDNA序列。通过荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, RT-qPCR)揭示了Ajgcl在成体组织中呈现泛表达状态,性腺中表达量最高,且雌性性腺中的表达量是雄性性腺中表达量的2.25倍。随着卵子的发生,Ajgcl的表达量呈现先上升后下降的动态表达变化,而在精子发生的过程中其表达量变化不大,意味着其可能在卵子发生过程中发挥重要作用。在整个胚胎发育过程中均能检测到Ajgcl转录本,意味着Ajgcl作为母源因子可能与原始生殖细胞的形成有关。此外,Ajgcl基因启动子中具有Oct-1、FOXD3、PAX-6、CRP、c-Myb和NF-1等转录因子的结合位点。本研究为深入解析germ cell-less基因在刺参等无脊椎动物性腺发育中发挥的功能奠定了基础。     

冻融期刺参养殖池塘沉积物菌群结构特征及其影响因素

本研究以我国北方典型岸基半开放刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘为对象,利用高通量测序技术构建冻融期刺参养殖池塘沉积物菌群16S rRNA基因测序文库,解析封冰期、融冰期和化冰期刺参养殖池塘沉积物菌群结构特征,并查明影响菌群结构的主导环境因子。结果显示,冻融期刺参养殖池塘沉积物菌群丰度和多样性表现为整体下调趋势,在融冰初期呈现显著性波动(P<0.05)。冻融期刺参养殖池塘沉积物菌群结构呈现显著性差异,封冰期、融冰期和化冰期差异菌群分别隶属于厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和软壁菌门(Tenericutes)。尽管不同阶段微生物相对丰度比例不同,但第一优势菌门均隶属于变形菌门(Proteobacteria),相对丰度高于49.04%;次优势菌门则呈现出显著性变化,其中,封冰期为拟杆菌门(Bacteroidetes),融冰期为绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria),化冰期为浮霉菌门(Planctomycetes)。环境因子与菌群相关性分析表明,冻融期刺参养殖池塘沉积物菌群结构与环境因子具有显著相关性(P<0.05),温度、盐度、总氮和总有机碳是沉积物菌群的主导环境因子。本研究将为刺参养殖池塘精细化管理提供理论依据。