罗氏沼虾养殖塘草甘膦残留特征及生态风险评估

为了解罗氏沼虾养殖环境中草甘膦除草剂的残留特征及其生态风险,于2019年5月至10月,对上海市金山区三口罗氏沼虾养殖塘养殖水、沉积物及塘埂土样品中草甘膦的浓度进行监测,并采用商值法对养殖水和沉积物中草甘膦的生态风险进行评估。结果显示：养殖周期内,养殖塘水中草甘膦的检出率为46.7%,最大残留值为57 μg/L;虾塘沉积物及塘埂土中草甘膦的检出率分别为83.3%和77.8%,最大残留值分别为1149 μg/kg和5057 μg/kg。生态风险评估结果显示,养殖周期内养殖水中残留草甘膦对所选敏感生物的生态风险等级主要为无明显风险和中等风险,沉积物中残留草甘膦对所选敏感生物的生态风险等级主要为中等风险和低风险。研究表明,金山区罗氏沼虾养殖环境中草甘膦的残留水平与国内外其他地区相比处于中等水平,主要来源为塘埂除草时草甘膦除草剂的使用,养殖塘水及沉积物中残留草甘膦对罗氏沼虾养殖存在潜在风险。     

长江口南支水域刀鲚仔稚鱼资源量的年度变化

为了进一步探明长江口南支刀鲚(Coilia nasus)仔稚鱼的分布和丰度变化,2018年6-10月在长江口南支设置8个站点,采用大型仔稚鱼网(口径1.3m,网目0.5mm)在每月大潮期间按月进行表层水平拖网调查,研究结果与2014年、2015年同水域和同期的研究结果比较,旨在揭示长江口南支刀鲚仔稚鱼资源的年度变化。本研究共拖网58网次,采集刀鲚仔稚鱼4611尾,平均密度0.123 ind./m3,体长范围3.1～61.74mm,发育阶段从前弯曲期到稚鱼期,其中前弯曲期仔鱼(3.1～18.12mm)最多,占总数86.19%,其次是弯曲期仔鱼(4.9～24.05mm),占8.5%,后弯曲期仔鱼(9.75～30.36mm)和稚鱼(24.22～61.7mm),分别占4.6%和0.72%。白天涨潮采集刀鲚仔稚鱼4271尾,平均体长11.18mm,平均密度0.169 ind./m3,退潮时采集336尾刀鲚仔稚鱼,平均体长10.52mm,平均密度(0.029 ind./m3)低于涨潮密度;St.8夜间涨退潮调查显示,涨潮密度(0.005 ind./m3)大于退潮密度(0.002ind./m3)。三年间刀鲚仔稚鱼发育阶段组成,2014年以卵黄囊期仔鱼为主,2015年和2018年均以前弯曲期仔鱼为主。各年刀鲚仔稚鱼出现的持续时间和高峰期基本相似,主要在6-8月出现,9-10月出现量极少。三年仔稚鱼密度分布表明,各站位点以及各月平均密度差异均不显著(P＞0.05)。     

opaR基因缺失对AHPND致病菌生物学特性及毒力质粒接合转移的影响

急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)严重影响了我国乃至全球对虾养殖业的发展。近期研究发现,致病菌毒力质粒携带trb型Ⅳ型分泌系统(type Ⅳ secretion system, T4SS)可在高菌体密度下介导毒力质粒发生接合转移,从而导致AHPND致病菌多样性。为探究群体感应与T4SS表达以及毒力质粒接合转移的关系,本研究以副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)群体感应系统的高密度调控子OpaR为研究对象,在致AHPND副溶血弧菌20130629002S01::cat(Vp2S01::cat)菌株基础上,利用同源重组技术构建opaR基因缺失株Vp2S01::catΔopaR。比较了出发菌株和缺失株在生长性能、运动性和生物被膜形成能力等方面的差异,分析了opaR基因对T4SS基因表达量以及质粒接合转移效率的影响。结果显示,opaR基因缺失不影响细菌的生长特性和群集运动,但泳动能力显著增加,生物被膜形成能力显著下降;接合转移实验显示,opaR基因缺失显著提高T4SS表达水平和接合转移效率。本研究为解析群体感应系统调控AHPND致病菌T4SS表达以及毒力质粒接合转移机制提供了基础数据,可为控制AHPND致病菌毒力质粒传播提供技术支撑。     

复合植物蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾生长及体组成的影响

为研究复合植物蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾生长及体组成的影响,用复合植物蛋白(豆粕、花生饼、玉米蛋白粉和菜粕按照4.3.1.1比例组成)分别替代饲料中0、14%、28%、42%、56%和70%的鱼粉,配制成6种等氮等能的饲料,在室内海水流水系统饲喂凡纳滨对虾[初始体重为(1.18±0.011)g]10周。结果显示:随着饲料中复合植物蛋白替代鱼粉水平的提高,凡纳滨对虾增重率(WGR)、特定生长率(SGR)和蛋白质效率(PER)均呈下降趋势,饲料系数(FCR)则呈升高趋势。实验组中,14%替代组获得最高的SGR、PER和最低的FCR,与对照组差异不显著,28%替代组的PER和FCR与14%替代组差异不显著(P>0.05)。各饲料组间对虾肌肉常规成分没有显著差异,但随着复合植物蛋白比例的升高粗蛋白含量有下降的趋势,粗灰分有升高的趋势(P>0.05)。各饲料组间对虾氨基酸组成没有显著差异(P>0.05)。因此,以生长和饲料效率为评价指标,凡纳滨对虾配合饲料中复合植物蛋白替代鱼粉的最适比例为14%。     

基于转录组测序筛选乌苏里白鲑肌肉生长关键候选基因研究

为了挖掘调控乌苏里白鲑(Coregonus ussurinsis Berg)肌肉生长的关键候选基因,本研究对不同生长速度乌苏里白鲑的肌肉组织进行转录组测序,以期为乌苏里白鲑群体选育提供基础数据。首先,在同等条件下(从混合池中)随机选择乌苏里白鲑F2个体进行实验分组(快长组和慢长组)。接着分别从快长组[体重为(219.20±38.66) g]和慢长组[体重为(74.30±17.86) g]中随机选取10尾样本,取其背部肌肉进行转录组测序。以FDR (false discovery rate)<0.05且|log2(FC)|>1 (FC, fold change)为条件筛选差异表达基因并对其进行GO (gene ontology)和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并通过qPCR验证转录组数据的准确性。转录组测序结果显示,共筛选出2 211个差异表达基因,与慢长组相比,快长组中583个差异基因表达上调及1 628个基因表达下调。GO功能注释结果显示,差异基因主要参与细胞过程和结合过程,差异基因显著富集到251条KEGG通路(P<0.05),其中,MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、紧密连接(tight junction)、胰岛素信号通路(insulin signaling pathway)、糖酵解/糖异生(glycolysis/gluconeogenesis)和PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)参与细胞生长。之后结合功能注释结果和KEGG,鉴定出肌浆/内质网钙ATP酶基因atp2a1和atp2a2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因g6pc、生长因子结合蛋白1基因igfbp1以及肌球蛋白重链基因myh1、myh4、myh6、myh7、myh9和myh13等可能与肌肉生长密切相关的基因。本研究共筛选出10个可能与乌苏里白鲑肌肉生长相关的关键候选基因,为今后乌苏里白鲑分子标记辅助育种提供了基础数据。     

温度、光照强度和光照周期对铜藻有机碳释放速率的影响

为探究铜藻(Sargassum horneri)的有机碳释放速率、与净初级生产力(NPP)之间的关系及主要的调控因素等问题,本研究采用三变量三水平的正交实验,测定铜藻在不同温度(5、15和25℃)、光照[86、172和258 μmol/(m2·s)]和光照周期(L∶D=6 h∶18 h、L∶D=12 h∶12 h、L∶D=24 h∶0 h,L表示光照时长,D表示黑暗时长)条件下溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)的释放速率和初级生产力。结果显示,DOC和POC释放速率的范围分别为0.653~4.785 mg/(g·h)和0.066~0.322 mg/(g·h);温度和光照强度分别是铜藻释放DOC和POC的主要调控因素;铜藻在高温、中光、L∶D=6 h∶18 h条件下的DOC释放速率最高[4.785 mg/(g·h)],在高温、高光、L∶D=24 h∶0 h条件下的POC释放速率最高[0.322 mg/(g·h)];铜藻释放的DOC和POC占NPP的比值分别为4%~130%和0.4%~5.9%;DOC释放速率与NPP之间存在负相关关系,POC释放速率与NPP之间无明显相关性。研究结果为深入了解铜藻的生理生态学特性及其对沿海生态系统碳循环的影响提供了科技支撑。     

绿鳍马面鲀雌雄性腺转录组比较分析

为探明绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)性腺发育相关基因表达特征,优化亲本生殖调控技术,本研究对绿鳍马面鲀雌雄亲体的精巢和卵巢进行了转录组测序分析,经de novo拼装,最终获得119 219个单基因(unigene),N50长度为1 255 bp。在NR、NT、KO、SwissProt、PFAM、GO及KOG数据库分别注释到24 009、35 057、18 453、26 971、30 294、11 420和21 613个unigene。绿鳍马面鲀精巢和卵巢转录组中存在18 954个差异表达基因(DEG),相对于精巢,在卵巢中上调表达的基因有11 265个,下调表达的有7 689个。选取bmp2、sox3、figla、hsd17b1、cyp19a、cyp17、foxl2、star和amh 9个DEGs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,结果显示,qRT-PCR结果与RNA-Seq分析相一致。GO和KEGG富集结果分析发现,amh、cyp17和star可能在绿鳍马面鲀雄性精子发生过程中起关键作用;bmp2、foxl2、cyp19a、figla和hsd17b1在雌性卵子发生和卵巢类固醇生成过程中发挥重要作用。本研究通过比较绿鳍马面鲀精巢和卵巢的转录组表达差异,初步阐明了精巢和卵巢的基因表达特征,为进一步研究绿鳍马面鲀的性腺发育机制奠定了基础。     

Cyclin-CDK-CKI及UPP参与生殖调控及在甲壳动物性腺发育中的研究进展

泛素-蛋白酶体系统作为重要的蛋白质修饰途径,参与多个生物学过程,其中泛素结合酶E2作为关键酶可以决定泛素化对靶蛋白的影响。为了探究泛素结合酶E2在半滑舌鳎雌性性腺发育中的作用,本研究克隆了半滑舌鳎Cs-UBE2D4基因的开放阅读框ORF,检测了该基因在不同组织和不同发育阶段性腺中的表达模式;构建了其启动子报告基因载体(pGL3-Cs-UBE2D4)并进行了启动子活性分析。Cs-UBE2D4开放阅读框为360 bp,编码119个氨基酸,含有保守的泛素结合酶E2结构域。荧光定量PCR结果显示,Cs-UBE2D4在雌鱼的各组织中广泛表达,其中在卵巢和肝脏中表达量较高,而在雄鱼中几乎检测不到表达;在卵巢各发育阶段中,该基因的表达量从90日龄开始上调,6月龄达到峰值,之后开始下调,在1.5龄时表达量最低,在3龄时表达量有所回升,其中6月龄表达量为90日龄表达量的1.97倍。双荧光素酶活性检测结果显示,Cs-UBE2D4启动子具有较强的转录活性。本实验将为进一步开展Cs-UBE2D4基因对半滑舌鳎卵巢发育和性别调控相关机制的研究提供理论依据。     

近岸沉积物再悬浮期间所释放溶解有机物的荧光特征

为探究有色溶解有机物 (CDOM)光学性质如何示踪海水中溶解有机物组分的动态信息,实验利用紫外可见吸收光谱手段,分区域测定了桑沟湾春季水体及表层沉积物间隙水中CDOM的吸收光谱特征,探讨了CDOM的来源组成、空间分布特征、迁移转化过程及其与养殖活动的关系。结果显示,①波长为355 nm的吸收系数[a(355)]范围为0.23~9.09 /m,不同水层空间分布差异显著,表层和底层均从近岸区向贝藻区逐渐降低,在海带区升高后向外海逐渐降低;海带区从表层向底层先降低后升高,高密度、规模化的海带养殖释放了大量的CDOM,各区域沉积物间隙水a(355)是其表层、中层和底层之和的1.3~2.5倍,CDOM在沉积物间隙水中富集并逐渐累积。②光谱斜率(S_275~295)范围为0.013~0.036,外海区和海带区S_275~295均值显著高于其他各区,海带区和外海区CDOM中海源有机质占主要成分,而近岸区以陆源有机质为主;近岸区CDOM中的腐殖酸类物质含量从表层到底层逐渐降低,沉积物中积累的富里酸类物质含量较高,海带区和外海区呈相反趋势。③比紫外吸光度(SUVA₂₅₄)范围为4.60~14.10 L/(mg·m),贝类区、贝藻区和藻类区SUVA₂₅₄均呈现出从表层到底层逐渐增大的趋势,CDOM的芳香性逐渐增强并在沉积物间隙水中达到最大;海带区和外海区沉积物间隙水中的SUVA₂₅₄显著高于其他各区。研究表明,海带区的规模化养殖活动向养殖海区及邻近海域贡献了较多的惰性溶解有机物,暗示着海带养殖活动有较强的碳汇效应,并通过海流作用向外海输送。本研究对桑沟湾海域不同养殖区域的CDOM的吸收特性和空间分布特征进行研究,可为全面了解海水养殖的碳源汇效应提供基础数据。

     

幼建鲤磷缺乏的组织病理观察

为研究饲料不同磷水平对吉富罗非鱼营养代谢及肠道微生物的影响,实验以磷酸二氢钙作为磷源,配制成总磷含量为0.26%(低磷组)、0.81%(适磷组)和1.51%(高磷组)的3组等氮等能饲料,每种饲料为一个处理,每个处理设置4个重复,每个重复30尾鱼,用3种饲料分别饲喂初始体重为(8.42±0.09) g的吉富罗非鱼8周。结果显示,适磷组吉富罗非鱼的增重率和特定生长率显著高于低磷组和高磷组,饲料系数在适磷组最低。脏体比、肝体比和肥满度随饲料磷水平的升高呈逐渐下降趋势。随着饲料磷水平的增加,吉富罗非鱼干物质、粗蛋白、粗脂肪、磷的表观消化率显著降低。对筛选到的差异代谢物进行KEGG注释和富集分析发现,饲料磷缺乏时下调的差异代谢物主要富集的代谢通路为氰胺酸代谢、葡萄糖酸酯的生物合成、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,上调的差异代谢物主要富集的代谢通路为脂肪酸合成;当饲料磷过量时下调的差异代谢物主要富集代谢通路为精氨酸和脯氨酸代谢、苯丙酸的生物合成,上调的差异代谢物主要富集代谢通路为氨基糖和核苷酸糖的代谢。Ace、Chao1和Shannon指数表明,吉富罗非鱼肠道菌群丰度和多样性随着饲料磷水平的升高呈现升高趋势。厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门为吉富罗非鱼肠道菌群中的优势菌门。罗姆布茨菌属、鲸杆菌属等有益菌属的丰度在适磷组最高,分枝杆菌属和拟杆菌属的丰度随饲料磷含量的增加呈下降趋势。本研究表明,饲料中适量的磷能提高吉富罗非鱼对饲料的表观消化率,磷缺乏和过量会抑制吉富罗非鱼的氨基酸代谢,磷缺乏会加快脂肪酸合成进程;饲料中适量磷可以提高菌群丰度和多样性,有利于肠道健康。