海洋酸化对海水青鳉性别分化的影响

以海水青鳉作为研究对象,研究海洋酸化对其性别分化的影响。将刚受精的受精卵置于对照组(CO_2浓度为480×10~(-6))和2个处理组(CO_2浓度分别为1 000×10~(-6)和2 000×10~(-6))的水体中,直到孵化出膜。将出膜后仔鱼饲养在对照组水体中至性成熟,然后通过形态学、组织学和遗传学方法,对每一尾实验鱼进行表现型和基因型的性别鉴定。经形态学判断,发现酸化处理组的雄雌比例显著高于对照组(P0.01)。经形态学观察其第二性征和遗传学性别判断,对照组的青鳉从孵化到性成熟的个体中并未出现基因型和表现型性别不一致的个体,而在2个酸化处理组中,均有基因型为XX而表现型为雄性的个体,即性逆转雄性,性逆转率分别为38.4%和47.5%。     

上海东海大桥海上风电场水下噪声特性分析

随着对清洁能源利用的逐步重视,我国海上风电产业发展迅猛。人为活动所产生的水下噪声是近几年备受关注的环境问题,而我国对海上风电场水下噪声的相关科学研究却几乎一片空白,因此实验对上海东海大桥海上风电场运行期噪声进行了实地调查采样,并进行数据分析。分别研究了不同单机容量风电机的噪声特性,并对风电场内单个风机分不同深度进行了噪声特性研究,还对不同噪音测量方法进行了对比。结果表明:风电机噪音具有低频及低能级水平的特点,主要频率在400 Hz以内,声压级在81~101 d B之间。海水流速一定时,不同深度风电机水下噪声频谱特性基本一致;当海水流速增大,会导致频谱部分主频峰值的丢失或偏移。噪声记录使用的抛锚定点测量法空间自由度高,但测量时间较被动;漂流法测量路线单一,但测量时间自由度较高。     

点纹斑竹鲨晚期胚胎侧线系统的研究

通过阿利新蓝染色、石蜡切片和扫描电镜，对点纹斑竹鲨晚期胚胎侧线系统的分布、形态和表面结构进行了观察。结果表明，点纹斑竹鲨的侧线系统与多数软骨鱼板鳃类相一致，包括有机械感受功能的侧线管和陷器，以及有电感受功能的罗伦氏壶腹器。侧线管分布呈典型的“七管模式”，其内的管道神经丘位于侧线管内远离体表的一侧，由覆盖细胞、支持细胞和感觉细胞组成。陷器分布于背部两体侧线管之间，单个陷器位于两盾鳞间，深陷在真皮中，由1短管通向表面，管壁不规则，上段由表皮细胞组成，管深40~60 μm。罗伦氏壶腹器由管孔、罗伦管和罗伦瓮3部分组成，呈长颈瓶状，很多罗伦管都较长，从1 mm~50 mm 不等，管壁规则；罗伦瓮由7个罗伦小囊组成，每个小囊直径约50 μm。通过与其他软骨鱼类进行比较，点纹斑竹鲨的侧线系统分布和感受器结构不但印证了软骨鱼类的系统发育关系，同时也与其生活习性相适应。     

Tbx5基因在漠斑牙鲆（Paralichthys olivaceus）变态前的表达

鲽形目鱼类仔鱼经过变态后形成眼睛和偶鳍等器官左右不对称的稚鱼。Tbx家族成员参与脊椎动物心脏、肢体和眼等器官的发育,而Tbx基因与鲽形目鱼类变态的关系目前尚无报道。我们运用扫描电镜和软硬骨染色等方法对出膜后2d（变态早期）和26d（变态前期）的牙鲆仔鱼的形态进行观察,牙鲆出膜后2d胸鳍原基出现,出膜后26d胸鳍发育成熟,而在出膜后26d胸鳍和腹鳍仍呈现左右对称。我们克隆了牙鲆Tbx5基因的CDS序列,该序列编码的多肽具有部分T-box保守结构域,与斑马鱼Tbx5同源性高达93%。系统进化分析显示：这段CDS序列与硬骨鱼的Tbx5基因聚为一支,但与四足动物Tbx5相分离。整体原位杂交显示出膜后26d的牙鲆仔鱼中,Tbx5基因不仅在胸鳍、眼背侧、脊柱和尿囊表达,且在胸鳍和眼背侧的表达呈现左右不对称,左侧面（有眼侧）的表达量均高于右侧面（无眼侧）的表达量。综上结果暗示,牙鲆Tbx5基因可能参与了变态过程中眼睛与胸鳍左右不对称的形成。 研究亮点： 鲽形目鱼类都经历变态发育过程,产生显著的左右不对称形态,但调控该过程的分子机制尚不清楚。本文对牙鲆变态初期仔鱼进行了形态学观察,并对牙鲆Tbx5进行克隆及其表达分析,并探讨Tbx5与牙鲆仔鱼眼睛与胸鳍不对称变态过程的关系,为进一步研究牙鲆变态机制奠定基础。     

斑马鱼中Wnt信号通过调控侧线基板形成影响侧线发育机制

鱼类侧线系统源自胚胎期的侧线基板,侧线基板的特化受到多种信号的综合作用。利用转基因斑马鱼hsp:wnt8a-egfp和hsp:dkk1-egfp,增强或抑制Wnt信号,通过YO-PRO-1染色和毛细胞计数,研究斑马鱼中Wnt信号对侧线系统发育的影响。热激诱导Dkk1过表达后,斑马鱼侧线系统的神经丘不能形成。碱性磷酸酶染色和整体原位杂交结果表明:Wnt信号是神经丘毛细胞前体细胞以及侧线基板标记基因Eya1和Six2b表达所必需的。综上结果:Wnt信号可能通过调控侧线基板形成影响斑马鱼的侧线发育。     

褐菖鲉和松江鲈侧线形态的比较

鱼类的侧线类型是由分类地位还是由环境的适应而定是进化形态学的关键问题之一。通过光镜和扫描电镜,首次描述和比较了同属鲉形目的褐菖鲉和松江鲈的侧线形态及其分布。研究结果显示,两种研究对象的侧线都仅具机械感觉系统,包括管道侧线和表面神经丘,但它们的形态及分布有差异。褐菖鲉头部管道属分枝型;松江鲈属简单型管道,比褐菖鲉有更多的表面神经丘。这两种鱼都属以管道为主,表面神经丘为辅助来感知水流动态的类型,但是,栖息在急流的褐菖鲉具有分枝型管道侧线和较少的表面神经丘分布;生活在缓流的松江鲈有简单型管道侧线和较多的表面神经丘分布,表明这些侧线的形态特征与不同栖息地水流环境关系密切。本文认为,分类地位接近的褐菖鲉和松江鲈侧线系统的形态区别,是其在进化过程中对不同栖息地水流特征的适应而形成。     

西伯利亚鲟b-actin基因cDNA全长克隆、序列分析及其作为内参基因的应用研究

采用同源克隆和RACE技术获得西伯利亚鲟(Acipenser baerii)β-actin基因cDNA全长, 序列分析表明西伯利亚鲟β-actin基因cDNA全长1 322 bp, 其包括的137 bp的5¢端非翻译区, 57 bp的3¢端非翻译区和编码375个氨基酸残基的1 128 bp开放阅读框。与其他物种比对, 该基因具极高的保守性。同时也利用同源克隆技术获得了西伯利亚鲟Sox2基因的同源保守区, 该序列长768 bp, 编码256个氨基酸, 也具较高的保守性, 与其他物种的相似性在70%以上。以β-actin作为内参基因, 对Sox2基因在西伯利亚鲟成鱼各组织及胚胎发育各时期进行实时荧光定量PCR检测, 发现Sox2基因在不同组织中均有表达。其中, 在肝、胰、肾、脑4个组织中表达量差距不大, 均处于相对较低的水平, 在肌肉组织中表达量最高, 达到了肝脏的10.4倍。同时Sox2基因虽在西伯利亚鲟胚胎发育各时期均有表达, 但表达也具明显的时间差异性。在受精卵期、囊胚期Sox2基因的相对表达量较低, 在原肠期、神经胚期、视泡形成期和心脏形成期Sox2基因相对表达量较高, 且在心脏形成期达到最高点。本研究为量化西伯利亚鲟发育分化过程中相关基因提供了坚实的参照工具, 增加了后续试验的可信度, 同时可为今后深入研究西伯利亚鲟Sox2在侧线神经节分化发育、细胞迁移过程中的作用提供基础参考依据。     

Eya1-Six1信号在斑马鱼侧线神经丘毛细胞再生过程中的表达

机械感觉毛细胞对于脊椎动物的听力和平衡能力至关重要,低等脊椎动物毛细胞在遭受损伤后具有很强的再生能力。鱼类侧线神经丘毛细胞与内耳毛细胞具有相似的结构、功能、发育和再生过程。我们将受精后5~6 d的斑马鱼仔鱼置于400 μmol/L新霉素溶液中处理1 h破坏神经丘毛细胞。分别对处理后2、4、8、12及24 h的斑马鱼仔鱼进行组织学切片及功能基因eya1和six1b的整体原位杂交。组织学切片结果显示：对照组神经丘毛细胞与支持细胞形态及排布都很规则,毛细胞和支持细胞分别位于上层和下层;处理后2~4 h,上层毛细胞数量显著下降;处理后8~12 h,支持细胞和毛细胞之间界限模糊,部分支持细胞变长,且与基膜脱离;处理后24 h,部分神经丘内毛细胞及支持细胞数量、形态及排布接近对照组水平。整体原位杂交结果显示：eya1和six1b在对照组斑马鱼仔鱼整个神经丘都有表达;处理后4 h内神经丘中央毛细胞中eya1和six1b的表达量显著下降,周围的支持细胞中仍保持一定量的表达;这两个基因的表达量从处理后8 h起逐渐提高,在处理后12~24 h恢复甚至超过对照组。综上结果表明：神经丘毛细胞再生过程中可能有支持细胞的参与,且重启了神经丘毛细胞发育过程中的功能基因eya1和six1b。     

全人工繁殖西伯利亚鲟的早期胚胎发育

西伯利亚鲟是重要的经济鱼类和进化发育研究材料。对全人工繁殖西伯利亚鲟的早期胚胎发育进行了观察和研究,成熟西伯利亚鲟卵呈球形、黑色、不透明、平均卵径为2.9mm;在水温15.5～18.0℃下,受精卵历时133h开始孵出,所需总积温为2173～2369℃·h;根据对西伯利亚鲟胚胎发育外部形态及典型特征的观察与分析,将其胚胎发育过程划分为合子、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官形成和出膜7个阶段,共34个发育时期,并对胚胎发育各期的主要形态特征进行描述。     

褐菖鲉发声系统形态结构及其发声特征研究

分别采用形态学和模拟领地入侵的方法研究了褐菖鲉发声系统和发声特征。结果表明,褐菖鲉发声系统由鱼鳔肌和鱼鳔组成。鱼鳔肌前方附着于颅骨的翼耳骨,后经第1～7肋骨,与鱼鳔背后侧部相连。在领地入侵模拟实验中,褐菖鲉发出了连续脉冲的“咕噜噜”声音,其平均脉冲周期为(32.6±2.6) ms,平均脉冲间隔为(51.8±81.4) ms, 主频为68～175 Hz。对单个声音脉冲中包涵的正弦波型的能量周期分析发现：其声音主频与最大能量周期的倒数一致,表明褐菖鲉是采用鱼鳔肌收缩的发声机制。