Freshwater nucleated pearl quality is influenced by host mussel growth traits in Hyriopsis cumingii

Hyriopsis cumingii is one of the most important freshwater pearl mussels in China. Recently, this species can produce freshwater nucleated pearls of high quality. Here, we investigated whether nucleated pearl quality is influenced by the growth traits of the host mussel or other factors like cultivation period. We implanted host mussels with a spherical nucleus consisting of a small piece of mantle tissue from donor mussels. After 24 and 36 months of culture, host mussel growth traits including body weight and shell length, height, width and weight were recorded. These factors were then correlated with the quality traits of the pearls they produced, such as nacre thickness, size, weight, lustre and colour. Results indicated pearls obtained at 36 months after seeding were significantly larger in terms of nacre thickness, size and weight compared to those harvested at 24 months. In particular, nacre thickness (r = 0.33–0.48, P = 0.00), pearl size (r = 0.39–0.43, P = 0.00) and pearl weight (r = 0.35–0.47, P = 0.00) were showed to be significantly correlated with host mussels shell length, body weight and shell weight at 24 or 36 months. Larger and heavier host mussels tended to produce bigger pearls. In contrast, host mussels did not affect pearl colour. Cumulatively, our results suggest that longer culturing times and a larger host mussel may help produce better quality nucleated pearl. This information can help guide selective breeding programs designed to improve pearl quality produced by H. cumingii.     

2000年来中国水产养殖发展趋势和方向

中国是世界最大的水产养殖国家，为全球粮食安全和营养供应做出了重要贡献。在新的社会发展阶段，中国水产养殖需要解决与粮食安全、减贫和提供就业、食品安全和环境保护等相关的复杂且敏感的问题，以期达到更加可持续地发展。本文系统综述了2000年来中国水产养殖发展趋势、存在问题和发展方向。中国水产养殖业自2000年以来获得了持续的发展，集约化水平不断提高，新增的特种养殖品种使得产业多样化水平增加，一些传统的养殖模式逐渐消失，而新的养殖技术和模式不断涌现。中国水产养殖的变化和发展响应了社会发展对水产养殖业的需求。然而中国水产养殖目前仍面临诸如生态环境、科技水平、产品供应结构、小农生产和政策风险等亟待解决的问题。随着中国社会发展和经济水平不断进步，发展水产养殖的主要侧重点也逐渐从提供食物到提供就业和发展经济，再到环境保护和食品安全。中国水产养殖业需要充分利用最新的设施装备技术、信息技术、遗传育种技术、营养饲料和病害防治技术促进水产养殖业发展，努力提高水产养殖业规模化和组织化，促进渔业“一、二、三产”协同发展，并在新形势下逐渐走向国际化和可持续发展的道路。     

Nitrate removal efficiency and bacterial community of polycaprolactone-packed bioreactors treating water from a recirculating aquaculture system

A denitrification reactor packed with polycaprolactone (PCL) as a carbon source and biofilm carrier was developed to remove nitrate nitrogen (\( {\mathrm{NO}}_3^{-}-\mathrm{N} \)) from the water of a recirculating aquaculture system for 115 days. The hydraulic retention time was set to 6 h, and the water flow rate was 0.95 L h^?1. The removal rates of \( {\mathrm{NO}}_3^{-}-\mathrm{N} \) ranged from 34.67 to 155.7 g \( {\mathrm{NO}}_3^{-}-\mathrm{N} \) m^?3 day^?1 when the effluent \( {\mathrm{NO}}_3^{-}-\mathrm{N} \) concentrations ranged between 1.62 and 72.25 mg L^?1. No obvious changes in the Fourier transform infrared spectra of the PCL before and after use were observed. Bacterial community structure in the biofilm of the PCL granules was analyzed using Illumina MiSeq sequencing technology. Proteobacteria and Bacteroidetes were predominant in the biofilm, with relative abundances of 63.9 and 27.4%, respectively. Three genera, Acidovorax, Azospira, and Diaphorobacter, were capable of both denitrification and PCL degradation. This study indicates that PCL-packed reactors may be used and optimized for removing nitrate from aquaculture effluents.     

养殖密度对硝化型生物絮团系统中凡纳滨对虾生长和水质的影响

利用硝化型生物絮团系统进行凡纳滨对虾的养殖,并通过设置不同的养殖密度探究不同养殖密度下硝化型生物絮团系统对凡纳滨对虾生长性能和水质情况的影响。实验选择同一批标粗到一定规格的健康凡纳滨对虾[体长(4.80±0.25) cm,体质量(0.98±0.16)g],分成5个密度梯度组放养到养殖池中,进行为期45 d的养殖。结果表明:80～610尾/m~3范围内,硝化型生物絮团系统对非离子氨和亚硝酸盐氮可以控制在警戒浓度(0.2 mg/L)附近波动,为凡纳滨对虾健康生长提供了良好的环境,保证养殖存活率,另外该系统下适当的排污可以避免高密度养殖下硝酸盐氮积累太快;80～610尾/m~3时存活率随密度升高而下降,但产量随密度升高而增加。     

碳氮比对生物絮凝反应器处理水质效果的影响

为探究不同C/N对以生物絮凝反应器为唯一水处理装置的循环水养殖系统的废水处理的影响,以鳗鱼循环水养殖废水为研究对象,分别设置不同DOC/DIN梯度(Dissolved Organic Carbon,DOC; Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN,C/N:0、5、10和15)进行相关研究。实验结果表明:C/N=0时(未添加碳源),反应器没有脱氮除磷的效果,NO_3~--N、PO_4~(3-)出现积累;随着C/N的升高,反应器脱氮除磷的效果也逐渐增加,C/N=15时去除效果显著高于其他处理组(P 0. 05),TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)的去除率(RR)分别为46. 60%、43. 49%和24. 40%;在整个实验过程中,反应器的SS、TAN和NO_2~--N在C/N=0和C/N=5的去除效果显著高于C/N=10和C/N=15的去除效果(P 0. 05),并且随着C/N的升高而降低;在C/N逐渐升高的条件下,反应器的稳定性逐渐变差,反应器最高可运行的C/N为15;在低C/N(C/N=0和5)情况下,反应器絮体体积指数(SVI-30)始终小于150 mg/L,未出现絮团膨胀,系统稳定性良好;当10≤C/N≤15时,反应器呈现出絮团微膨胀,反应器的稳定性变得较差,但对反应器脱氮除磷效果没有影响。在BFT(Biofloc Technology)反应器中,反应器的ORP值与反应器的C/N呈负相关关系,可作为BFT反应器反硝化特征和优化的参数。综上可知,BFT反应器在低C/N条件下对SS、TAN、NO_2~--N具有良好的水处理效果,在C/N≥10情况下对TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)具有良好的水处理效果,具有同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)和除磷的作用。研究结果可为其用作RAS核心水处理装置的进一步研究和应用提供参考。     

低鱼粉饲料中添加酶解豆粕对凡纳滨对虾生长性能和抗胁迫机能的影响

为研究在养殖过程中降低鱼粉用量的同时保持凡纳滨对虾良好的生长性能和抗逆能力,实验在含10%鱼粉的基础饲料中,分别添加酶解豆粕(PSM) 0%(A)、2.5%(B)、3.5%(C)、4.5%(D)、5.5%(E)制成5组等氮等能饲料,分别投喂初始体质量为(0.45±0.02) g的凡纳滨对虾幼虾8周,检测对虾生长性能及抗胁迫机能。结果显示,8周养殖实验结束后,各实验组对虾的终末体质量为14.65～15.38 g/尾,各组间对虾终末均重、成活率和饲料系数指标均无显著性差异;A组对虾肌肉粗蛋白质含量显著低于其他各实验组;C组、D组和E组对虾肌肉粗脂肪含量显著高于A组;各组间灰分和水分均无显著性差异;D组和E组对虾肝胰腺蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、血清溶菌酶和血清总超氧化物歧化酶活性(T-SOD)均显著高于A组;A组对虾血清丙二醛(MDA)含量显著高于D组和E组。人工急性感染高剂量副溶血性弧菌的胁迫实验中,A组对虾在弧菌感染48和60 h时的累积死亡率均显著高于D组对虾同期的累积死亡率;低剂量副溶血性弧菌人工急性感染后,在凡纳滨对虾鳃组织中检测Toll受体、免疫缺陷(IMD)和溶菌酶3种免疫相关基因的表达量,结果显示,对虾Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA表达量最大峰值分别出现在添加酶解豆粕的C组、B组和D组,峰值出现时刻分别为感染后24、42和24 h。研究表明,含10%鱼粉的饲料中添加0%～5.5%酶解豆粕对凡纳滨对虾的生长性能改善效果不显著,酶解豆粕会显著提高凡纳滨对虾肌肉粗蛋白质含量和粗脂肪含量;显著降低对虾血清丙二醛含量;同时也会显著改变凡纳滨对虾对弧菌的抵抗力及其免疫相关基因的时空表达,酶解豆粕添加量达到4.5%时可使养殖的凡纳滨对虾获得最佳的抗弧菌能力。     

基于DEB理论的皱纹盘鲍个体生长模型参数的测定

为获取皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)个体生长模型所需的6个关键参数，设计了饥饿耗能、温度对耗氧的影响等相关生理实验，计算得到各项参数值。单位体积维持耗能率的值 、形成单位体积结构物质所需的能量值 、单位体积最大储存能量 和储备能量值 4个参数，通过连续测定皱纹盘鲍饥饿过程中呼吸耗氧率和软组织干重不断下降直至保持稳定时的能量值计算；温度函数中Arrhenius温度 的数值根据皱纹盘鲍在不同温度梯度下的单位干重耗氧率测定、计算；形状系数δm值通过统计测量的壳长、软组织湿重等生物学参数拟合回归得到。结果显示，皱纹盘鲍在饥饿后，呼吸耗氧率和软组织干重分别降低了26.3%和70.0%，呼吸耗氧率由2.69 mg/(ind.?h)逐渐降低并稳定在0.8 mg/(ind.?h)，软组织干重由(5.21±0.89) g降低至(3.84±0.22) g；根据公式计算得 和 的值分别为20.18 J/(cm3?d)和8120 J/cm；皱纹盘鲍饥饿前后有机物含量分别为80%和58%，经过换算， 和 的值分别为2726 J/cm3和32583 J/g。不同规格的皱纹盘鲍在水温为5℃~20℃范围内，温度与单位干重耗氧率呈正比；当水温超过20℃之后，温度与单位干重耗氧率呈反比。在转折点20℃之前，单位干重耗氧率的ln值与温度(热力学温度，K)的倒数呈线性关系，线性回归方程斜率的绝对值为Arrhenius温度 值( =7196 K)。生物学统计分析鲍壳长(L)与体积(V)呈三次函数关系：V=0.0639 L3.1621(R²=0.9852)，根据公式对软组织湿重的立方根与壳长进行线性回归，所得的斜率即为形状系数δm值(δm=0.43)。本研究对建立以DEB理论为指导的皱纹盘鲍个体生长模型提供了数据支撑。     

The improvement of growth,digestive enzyme activity and disease resistance of white shrimp by the dietary citric acid

A 45-day feeding trial was conducted to evaluate the effects of dietary citric acid on growth, digestive enzyme and disease resistance of white shrimp, Litopenaeus vannamei. Shrimp with initial body weight of 5.57 ± 0.21 g were fed with basal diet supplemented with 0.0 g kg^?1 (control), 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 and 5.0 g kg^?1 citric acid. Results showed that weight gain was increased by 15.9 % and feed conversion ratio was decreased by 0.17 by 2.0 g kg^?1 dietary citric acid compared with control group (P < 0.05). Intestinal protease activity of shrimp fed 2.0 g kg^?1 citric acid was significantly higher (P < 0.05) than that of control group. No significant difference was found in intestinal amylase activity among treatments (P > 0.05). The activities of serum phenoloxidase, superoxide dismutase and lysozyme in 2.0 and 3.0 g kg^?1 citric acid group were significantly higher, and accumulative mortalities of the two groups on the fourth day after injection of Vibrio alginolyticus were significantly lower than those of control group (P < 0.05). Results above demonstrated that dietary citric acid could improve growth performance, immunity and resistance against V. alginolyticus. The supplementation level of citric acid in diet was suggested to be 2.0–3.0 g kg^?1 for white shrimp.     

饲料中添加酵母提取物对凡纳滨对虾免疫相关基因表达及抗菌机能的影响

为了评估饲料中添加酵母提取物对凡纳滨对虾免疫灵敏性和平衡性的相关基因表达的影响,以鱼粉含量为24.5%的基础饲料(对照组)及在基础饲料中添加2.5%酵母提取物的实验饲料,分别饲喂凡纳滨对虾56 d,检测两种饲料投喂的对虾在急性感染溶藻弧菌前后鳃组织Toll受体、IM D和溶菌酶mRNA表达量变化及感染后的对虾死亡情况。结果表明:摄食添加酵母提取物饲料的凡纳滨对虾鳃组织中Toll受体mRNA和溶菌酶mRNA表达量均显著高于对照组对虾(P0.05),IMD mRNA表达量与对照组无显著性差异(P0.05)。急性感染溶藻弧菌后,两组对虾鳃组织Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA表达量随感染进程均出现显著变化,Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA表达量峰值出现的时间分别为24、42和36 h,且摄食添加酵母提取物组对虾各基因的表达量峰值分别为对照组峰值的201.06%、481.46%和276.77%,均显著高于对照组对虾(P0.05)。摄食添加酵母提取物饲料组对虾鳃组织中Toll受体和IM D mRNA表达量在感染溶藻弧菌后12和24 h分别出现显著上调,而对照组对虾鳃组织中Toll受体和IMD mRNA表达量分别在感染弧菌后24和42 h才出现显著上调。两组对虾经溶藻弧菌人工急性感染后72 h内的累积死亡率无显著差异(P0.05)。实验表明,饲料中添加酵母提取物上调了溶藻弧菌感染前凡纳滨对虾Toll受体和溶菌酶mRNA的表达量,提早了溶藻弧菌感染后对虾Toll受体和IMD mRNA表达量上调时间,且增加了对虾Toll受体、IM D和溶菌酶mRNA表达量的峰值,在一定程度上提高了凡纳滨对虾免疫相关基因表达的灵敏性。     

草鱼野生与选育群体遗传变异微卫星分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化,实验采用多重PCR技术对4个野生草鱼群体(邗江、九江、石首、吴江)和2个选育群体(F1和F2)进行了微卫星序列遗传变异分析。结果显示,6个草鱼群体遗传多样性水平较高,2个选育群体除了平均等位基因数外,其他遗传多样性参数均小于4个野生群体。哈迪—温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium)检测显示,在120个群体—位点组合中有62个位点显著偏离哈迪—温伯格平衡,62个群体—位点组合中只有11个组合其近交系数值为负值,其余的51个组合的Fis均为正值。6个草鱼群体AMOVA分析结果显示,3.75%的变异来自于群体间,96.25%的变异来自于群体内,整体的遗传分化指数值为0.038。进一步分析各个群体间Fst,只有石首群体与F1、F2群体之间的Fst大于0.05,处于中等分化,其余群体间分化程度较低,且F2群体与4个野生群体之间Fst比F1群体与4个野生群体之间的Fst大。奈氏标准遗传距离分析结果显示,2个选育群体与野生群体之间的遗传距离大于野生群体之间的遗传距离。基于Dn建立的UPGMA系统发育树得出了相同的结果,即2个选育群体与野生群体之间的亲缘关系比4个野生群体之间的亲缘关系要远。研究表明,经过2个世代选育后,相比4个野生群体,2个选育群体遗传多样性虽有部分下降,但仍处于较高的水平,2个选育群体的遗传结构已发生变化,但其遗传分化程度尚不明显。本研究结果为制定出更加完善有效的选育方案提供了重要参考。