基于线粒体COI的DNA条形码在对虾科种类鉴定中的研究

对虾科(Penaeidae)包含有26个属,约有200多种对虾,由于同属内的对虾在形态上非常相似,只呈现细微的差别,因此使得只基于形态学对对虾科物种的鉴别非常困难。为确定DNA条形码技术在对虾科物种鉴别的可行性,在本研究中,我们采用线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因研究了32种对虾的核苷酸组成、对虾种间及种内遗传距离,用邻接法(Neighbor-joining)构建32种对虾COI基因序列系统发生树。结果表明,对虾COI基因组成偏倚明显,A+T含量(61.5%)显著高于G+C(38.5%)。基于Kimura双参数模型计算,32个物种的种内平均遗传距离为0.003,种间平均遗传距离(0.468)是种内遗传距离的156倍,符合Hebert提出的种间遗传距离大于或等于10倍种内遗传距离的标准。在系统进化树中,32种对虾中有30种对虾都以较高的置信度聚合成独立的分支。可见,线粒体COI基因作为对虾科DNA条形码在物种的鉴别上具有很好的应用性,可以作为形态学分类系统的必要补充和佐证。     

黄渤海常见鱼类鳞片的形态特征

本研究选取黄渤海28种常见鱼类为研究对象,描述不同部位鱼鳞的形态特征。结果显示,鲱形目鱼鳞鳞焦不明显,辐射沟呈横向或波纹状分布;鳕形目鱼鳞密布小方块状特殊结构;灯笼鱼目鱼鳞辐射沟数目少;鲈形目和鲉形目鱼鳞呈卵圆形或矩形,前区边缘有不规则钝齿结构;鲽形目鱼鳞前区辐射沟多而密集。不同科属鱼鳞在形状、鳞焦位置、环片形状、辐射沟特征、栉齿分布和侧线管形状等形态特征上有明显差异,可用于不同分类阶元的鉴定。本研究构建的鱼鳞形态信息库为鱼鳞沉积信息分析等基于鱼鳞形态的种类鉴别提供了基础资料。     

日本囊对虾耐热性状及其与凡纳滨对虾、脊尾白虾的比较

为构建日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)耐高温性状的评价体系,全面了解日本囊对虾的耐热性状,本研究首先采用耐热性(upper thermal tolerance,UTT)作为评定指标,开展不同规格日本囊对虾耐热性状的分析;进一步结合临界温度法(critical thermal methodology,CTM)将日本囊对虾与脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)进行了耐热性状的种间比较。结果显示:(1)不同大小的日本囊对虾个体之间耐热性(UTT)存在差异,其体重与耐热性之间呈负相关,相关系数为-0.142(P0.05),特别是日本囊对虾仔虾(0.01 g)耐热性显著高于较大规格(1~5 g)的日本囊对虾(P0.05);(2)受高温刺激,3种虾表现出不同的应激行为,凡纳滨对虾的开始死亡温度与死亡高峰温度最高,日本囊对虾次之,脊尾白虾最低;(3)3种虾的耐热性状存在明显差异,凡纳滨对虾的平均UTT值最高,日本囊对虾次之,脊尾白虾的最低(P0.01);(4)凡纳滨对虾的临界高温(critical thermal maximum,CTMax)最高,日本囊对虾次之,脊尾白虾最低(P0.05),即与UTT的比较结果一致。本研究为日本囊对虾耐高温品系选育提供了基础科学依据。     

鲑鳟通用型低通量单核苷酸多态性芯片的开发

为开发常见鲑鳟养殖物种通用的遗传分析工具,本研究利用Affymetrix虹鳟(Oncorhynchus mykiss) 57K高通量单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)芯片,对国内代表性鲑鳟养殖群体开展了分型检测,包括山女鳟(Oncorhynchus masou masou)、银鲑(Oncorhynchus kisutch)、美洲红点鲑(Salvelinus fontinalis)、白斑红点鲑(Salvelinus leucomaenis) 4个物种,从57,501个SNP标记中筛选出96个共享多态性标记,应用Fluigidm 96.96动态芯片平台,构建了大麻哈鱼属(Oncorhynchus)和红点鲑属(Salvelinus)通用型低通量SNP芯片。该芯片分型结果准确性较高,与Affymetrix高通量芯片分型一致性达到96.55%。使用该芯片对来自6个家系的48尾银鲑个体及其候选亲本进行检测,应用Cervus 3.0.7软件进行亲权鉴定,结果能够准确重现复杂家系的真实系谱。在用于单亲本亲权鉴定时,第一亲本非排除率(Non-exclusion probability for first parent, NE-1P)为4.120×10~(–4);用于双亲本亲权鉴定时,双亲非排除率(Non-exclusion probability for parent pair, NE-PP)低至6.219×10~(–12),表明该芯片在鲑鳟养殖群体系谱鉴定应用中具有较高的准确性。使用该芯片开展4个鲑鳟养殖群体遗传结构分析,样本分群聚类结果与其所属的分类阶元相符,能够准确反映群体遗传组分构成和遗传关系。本研究构建的低通量SNP芯片在常见鲑鳟养殖物种中具有良好的通用性,将其应用于养殖群体遗传分析,能够为鲑鳟制种、育种和引种等科学决策提供基因组信息参考。     

nTiO2与菲、芘对日本虎斑猛水蚤联合毒性的研究

以日本虎斑猛水蚤为实验生物,研究了纳米二氧化钛（nTiO2）及与菲、芘联合的急性毒性效应.实验结果表明：当ρ（nTiO2）≤5 mg/L时对日本虎斑猛水蚤的存活率无显著性的影响,而当ρ（nTiO2）≥20 mg/L时则有显著性影响;菲、芘都可与纳米二氧化钛（1 mg/L）联合表现出比单一污染物更大的毒性效应,其中芘与纳米二氧化钛存在显著的联合协同效应.研究表明,纳米材料会与环境中其他的污染物相互作用,从而对水生生物表现出间接的毒性作用,因此在海洋环境中纳米材料的潜在危害不容忽视.     

福建台山列岛周边海域鱼类群落分类多样性研究

根据2012年~2013年在台山列岛周边海域进行的4个航次底拖网调查资料,并结合该海域的历史资料系统整理了台山列岛周边海域鱼类总名录,使用PRIMER 5.0软件计算了该海域鱼类的分类多样性指数,研究了分类多样性指数的季节变化。结果显示,台山列岛周边海域共记录鱼类2纲20目81科150属208种,以鲈形目种类占绝对优势;2012年~2013年调查记录到鱼类2纲11目40科63属77种。台山列岛周边海域鱼类的平均分类差异指数(△~+)和分类差异变异指数(∧~+)的理论平均值分别为63.14和378.4。鱼类分类多样性指数(△)秋季最高,春、夏季次之,冬季最低;鱼类分类差异指数(△~*)秋季最高,春季次之,夏、冬季较低。研究结果表明,春季鱼类种类数最多,夏、秋季次之,冬季最少,水温和饵料决定了研究海域鱼类种类组成。     

海绵动物原位移植的研究进展

海绵拥有许多在结构上非常多样化的生物活性物质,是最具有药物开发潜力的海洋生物资源。但是海绵资源的供给问题限制了海绵生物活性物质的开发。科研人员采取了多种策略以解决这个药源海绵的生物资源供给问题,多年实践表明海区原位移植可能是短期内最具有可行性的策略。本文对近20年来全球药源海绵的海区原位移植实践进行综述,总结出包括移植方式、食物、移植块大小、水流和深度等海绵原位移植的要点,并指出了原位移植操作并不影响海绵中生物活性物质的含量。结合本课题组的研究进展,我们认为在我国开展大规模的海区原位移植来解决海绵资源供给问题是完全可行的,并提出了在未来实践中要注意克服的几个问题。     

拟穴青蟹ANT2基因在不同温度和盐度条件下的应激表达

采用qRT-PCR技术, 对不同温度(10℃, 15℃, 20℃, 25℃)以及低温(10℃, 15℃)和盐度(10, 35)联合作用下拟穴青蟹(Scylla paramamosain)(甲壳长3.7~5.8 cm, 体质量80~100 g) ANT2基因的表达进行了检测。结果表明: 在4个温度下肝胰腺、肌肉、鳃中ANT2基因表达量依次为低、中、高, 存在组织表达特异性。随着温度降低, ANT2基因总体上趋低表达, 但在15℃时ANT2基因在肌肉(1~12 h)和鳃中均显著高于20℃(P<0.05)。该结果提示, ANT2基因与能量代谢相关, 且在一定低温下被诱导表达, 可能参与低温胁迫的应答。相同低温下, 3种组织中ANT2基因在盐度10的表达量通常高于盐度35的(P<0.05), 说明低温下低盐环境有利于提高青蟹体内代谢, 增强耐寒能力。     

臭氧对斜带石斑鱼胚胎发育和初孵仔鱼的毒性效应

为了评价臭氧消毒技术及其对石斑鱼(Epinephelus)潜在的毒性, 首先评价了两种质量浓度(0.05 mg/L和0.30 mg/L)臭氧对亚硝酸盐和弧菌的水处理效果, 并以斜带石斑鱼(E. coioide)受精卵为实验材料, 探讨臭氧对胚胎发育和初孵仔鱼的毒性作用。结果显示, 臭氧的水处理效果良好, 0.30 mg/L的臭氧在3 h内对水中亚硝酸盐的去除率可达72.29%; 0.05 mg/L的臭氧处理20 min后也能完全杀灭弧菌。但高浓度臭氧(0.30 mg/L)对胚胎发育具有一定的毒性, 会造成胚胎油球数目增多、萎缩、解体和死亡, 而低浓度组(0.05 mg/L)臭氧处理后22 h胚胎孵化率高达(87.14±7.20)%, 与对照组无显著差异。与胚胎相比, 初孵仔鱼对臭氧更加敏感, 0.05 mg/L的臭氧处理24 h也会导致初孵仔鱼的全部死亡。本研究结果旨在为石斑鱼育苗及养殖过程中正确使用臭氧消毒技术提供重要的数据参考和理论依据。

     

拟穴青蟹血细胞原代培养及条件优化

本研究通过对拟穴青蟹血细胞原代培养条件的摸索与优化,成功在体外培养了青蟹血细胞。结果表明,pH 4.6的海洋甲壳类血细胞抗凝剂培养青蟹血细胞的形态优于海洋蟹类抗凝剂（ACD）;高血清浓度（>15%）培养血细胞形态较差,易出现空泡;添加5% FBS与1.2% NaCl的L15培养基是培养拟穴青蟹血细胞最适培养基,并可在培养的青蟹原代血细胞中检测到稳定的管家基因表达,表明该细胞可用于拟穴青蟹体外功能试验研究。