温度效应下磁流变阻尼器动力学仿真建模与试验

为了精确预测磁流变阻尼器在温度效应下的动力学性能规律,提出一种参数化的仿真建模方法。采用磁流变液试验实测数据拟合方法,建立粘温特性相关非线性物理参数方程;基于Bingham力学模型及对温度效应的影响分析,运用ANSYS软件编译UDF程序、设置模型参数进行参数化仿真建模,以Fluent模块求解粘滞阻尼力,以Emag模块求解库伦阻尼力。搭建温度效应下磁流变阻尼器力学试验平台,并通过试验对仿真模型进行修正、对比与验证,讨论不同温度对阻尼力、能量耗散的变化规律。结果表明,温度效应主要影响粘滞阻尼力,仿真结果与试验实测值高度吻合;不同温度和电流下阻尼器的能量耗散与温度成反比,与库伦阻尼力成正比。仿真建模方法可预测分析输出阻尼力特征,以对磁流变阻尼器进行结构设计和参数优化。     

鲈鱼CD63基因克隆及表达分析

抗原分化簇63(cluster of differentiation 63,CD63)属于四次跨膜蛋白超家族成员,在细胞粘附、信号转导和免疫细胞激活中扮演重要角色。近年来鲈鱼(Lateolabrax japonicus)养殖病害严重,为加强鲈鱼疾病、免疫相关基础的研究,本实验通过cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆鲈鱼CD63 cDNA全长序列,共1 219 bp,包括114 bp的5'-UTR,723 bp的ORF和382 bp的3'-UTR,ORF编码240个氨基酸,蛋白质理论相对分子量为26.26 kD,等电点为8.43。该蛋白是四次跨膜蛋白,包括3个胞内区,4个跨膜区和2个胞外区,第2个胞外大环有保守的Cys-Cys-Gly结构和3个潜在的N-糖基化位点(Asn~(128),Asn~(150)和Asn~(172))。该蛋白羧基端有1个酪氨酸溶酶体靶基序(GYEVM,Gly-Tyr-GluVal-Met)。序列分析显示,鲈鱼CD63与其他鱼类有较高的相似性。qRT-PCR结果显示,CD63在鲈鱼肝、脾、头肾、肠、鳃、脂肪、肌肉、脑和血液中都有表达,其中肝脏、肌肉和头肾中表达量较高。腹腔注射哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)后6 h,鲈鱼头肾中CD63表达显著上调(P0.05)。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激巨噬细胞,24 h后CD63表达显著上调(P0.05)。聚肌胞苷酸(polyinosinic-polycytidylic acid,Poly I:C刺激12及24 h后,CD63表达量显著增加(P0.05)。结果表明,CD63在病原菌侵袭和免疫应答中发挥重要作用,这为进一步研究鱼类免疫应答分子调控网络提供了一定的理论基础。     

坛紫菜叶状体的抗生素联合除菌效果

为研究坛紫菜及其外生菌群对氯霉素、竹桃霉素和头孢噻肟3种抗生素的敏感性,通过将其与氨苄青霉素、卡那霉素和庆大霉素的组合,优化坛紫菜叶状体的除菌方法,并利用涂布平板、qRT-PCR及16S rRNA测序分析其除菌效果。结果显示,当坛紫菜先以氨苄青霉素(300 mg/L)、卡那霉素(100 mg/L)和庆大霉素(100 mg/L)混合处理18 h,再以氯霉素(50 mg/L)、头孢噻肟(200 mg/L)和竹桃霉素(50 mg/L)混合处理4 d,叶状体的健康率保持在96.3%以上,而对可培养细菌的抑制率达到99.9%。根据qRT-PCR和16S rRNA的结果可知,该种组合方法较前3种抗生素的组合,其菌总数下降41.5%,微生物的丰度和多样性指数明显下降。其中,假单胞菌、交替赤杆菌、交替单胞菌以及海杆菌等得到针对性的抑制。研究表明,多种抗生素的优化组合能够对坛紫菜叶片的菌群结构产生显著影响,使其受到抑制,但仍无法达到绝对除菌的效果。     

氮元素对三角褐指藻岩藻黄素和油脂合成关键酶基因表达与代谢合成的影响

为阐明氮元素对微藻次生代谢积累和调控的影响,以三角褐指藻为试验材料,研究不同氮浓度[896(CK)、448、112、28和0 μmol·L^-1]处理对三角褐指藻细胞生长、岩藻黄素含量、油脂含量以及叶绿素a含量的影响,并对岩藻黄素-叶绿素蛋白复合体基因(FCPb)和酰基-酰基载体蛋白去饱和酶基因(FAB2)的表达进行实时荧光定量PCR分析。结果表明,氮限制极显著抑制了三角褐指藻细胞的生长和岩藻黄素的合成,但促进了油脂的合成。当氮浓度为112 μmol·L^-1时,三角褐指藻岩藻黄素含量最低(0.084 mg·g^-1DW),而油脂含量最高,较CK提高了1.36倍。叶绿素a与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,氮限制条件下,三角褐指藻岩藻黄素含量与油脂含量显著相关(R²=0.998 8)。实时荧光定量PCR分析表明,氮限制抑制了三角褐指藻中FCPb的表达,促进了FAB2的表达。综上,氮限制通过调控三角褐指藻岩藻黄素、油脂生物合成途径相关基因的表达影响了岩藻黄素和油脂的积累。本研究为进一步探究岩藻黄素与脂类物质代谢合成的关联性提供了一定的理论参考。     

柘林湾海洋牧场不同功能区食物网结构

海洋牧场是由多个功能区组成的生态系统工程,不同功能区的生态环境和食物网结构各不相同,通过研究不同功能区食物网结构有助于了解功能区之间生态系统差异。实验通过对南澳柘林湾海洋牧场渔业资源环境调查,利用碳氮稳定同位素技术对海洋牧场不同功能区食物网结构进行比较,并借助SIBER对稳定同位素数据进行分析。结果显示,海洋牧场调查共采获生物种类78种,其中,消费者的δ~(13)C比值介于–19.94‰~–13.62‰,δ~(15)N比值介于8.78‰~15.29‰,营养级范围介于1.73~3.64。不同功能区同位素数据对比表明,人工鱼礁区生物资源相对丰富,食物网结构较为复杂;海藻增殖区中生物生态位分布最广,营养冗余程度较高;贝类增殖区生物生态位较窄,营养级分布较为集中。在不同功能区生态系统稳定性对比中,人工鱼礁区生态系统稳定性最佳,海藻增殖区生态系统稳定性较差。     

牛磺酸对急性氨中毒的鲫和草鱼抗氧化及炎症相关基因表达影响的比较

为了比较牛磺酸对急性氨中毒的鲫和草鱼缓释作用的差异,实验分别构建了4个处理组,组1实验鱼通过腹腔注射生理盐水,组2注射醋酸铵(鲫7 mmol/g,草鱼9 mmol/g),组3注射醋酸铵和牛磺酸(100μg/g),组4注射牛磺酸。毒性实验持续96 h。结果显示,组2鲫肝脏中SOD、CuZnSOD和CAT基因mRNA表达量显著低于组1和组3;组2和组3鲫肝脏中GPx基因mRNA表达量显著低于组1;组1鲫大脑中SOD、CuZnSOD、CAT和GPx基因mRNA表达量最高;组2草鱼肝脏中SOD、CuZnSOD、CAT和GPx基因mRNA表达量显著高于其他组;组2和组4草鱼大脑中SOD和CuZnSOD基因mRNA表达量显著低于组1和组3;组3草鱼大脑中CAT和GPx基因mRNA表达量最高;此外,组2鲫和草鱼肝脏及大脑中TNF和IL基因mRNA表达量均显著高于其他组。研究表明,鱼类氨中毒会扰乱机体的抗氧化酶系统和免疫应答,引起氧化损伤和炎症反应;草鱼通过提高抗氧化相关基因表达以应对氨中毒;牛磺酸能够有效缓解氨中毒对鲫和草鱼造成的氧化伤害,但牛磺酸并不能降低氨中毒对鲫和草鱼造成的炎症反应。     

辣木籽油脂微波提取工艺优化及其脂质分析

为优化辣木籽油脂的微波提取工艺并分析其油脂的营养价值,以辣木籽为原料,采用微波辅助提取技术优化辣木籽油脂的提取工艺,并通过傅里叶红外光谱、核磁共振碳谱及气相色谱-质谱技术对辣木籽油脂的脂质组成和脂肪酸组成进行分析。结果表明,辣木籽油脂的最佳提取工艺条件为提取溶剂二氯甲烷-甲醇(3∶2,v/v)、液料比7 m L·g~(-1)、提取时间10 min、提取温度70℃,在此优化条件下,辣木籽的油脂提取率为38.43%。辣木籽油脂的主要成分为甘油三酯,脂肪酸以油酸(C18∶1n-9,75.77%)、山嵛酸(C22∶0,6.74%)、棕榈酸(C16∶0,6.04%)和亚油酸(C18∶2n-6,5.30%)为主,是典型的高油酸型油脂,具有较高的营养价值和脂质开发潜力。本研究为辣木籽油脂的微波提取、营养评价和开发提供了一定的理论依据。     

重组酶聚合酶扩增技术快速检测鳗利斯顿氏菌

鳗利斯顿氏菌(Listonella anguillarum)是一种常见的病原体,能感染多种养殖动物,每年给水产养殖业带来巨大的经济损失。随着集约化养殖模式在水产养殖业的大规模应用,水产病原体的传播速度也大幅度提高。为此,迫切需要建立一种快速、准确的检测技术。本研究以鳗利斯顿氏菌的金属蛋白酶基因(zinc metalloprotease gene,emp A)为靶基因,设计多对引物和1条exo探针,通过优化反应体系和条件,建立了一种基于重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)技术的快速实时检测鳗利斯顿氏菌的方法。结果表明,建立的Real-time RPA检测技术能够在20 min内特异地检测出鳗利斯顿氏菌,与其他7种常见水产致病菌均不发生交叉反应。该检测方法最低能够检测出1 pg/μL鳗利斯顿氏菌基因组模板,对人工污染的样品最低检测限为3.4×10~2CFU/m L,且重复性良好。因此,利用本研究建立的Real-time RPA检测技术,能特异、准确、高效地检测出鳗利斯顿氏菌,而且操作简单、耗时短,为水产养殖中鳗利斯顿氏菌的快速诊断及商业试剂盒的开发提供科学依据和技术参考。     

温度胁迫对幼体大海马基因转录表达的影响

为探究大海马幼体在高温和低温胁迫条件下基因表达水平的变化规律,采用Illumina平台的PE150测序功能对大海马幼体肝脏进行了转录组测序。对照组、高温胁迫组和低温胁迫组测序数据组装后获得22 513个单基因簇(Unigene),N50为2 223 bp,平均长度为1 122.71 bp。与对照组相比,高温胁迫组共获得14 009个差异表达基因,其中5 543个差异表达基因上调,8 466个差异表达基因下调;低温胁迫组共获得20 030个差异基因,14 016个差异表达基因上调,6 014个差异表达基因下调。差异表达基因经KEGG数据库富集发现,高/低温胁迫均导致大海马体内抗氧化途径相关基因表达(HSP70、HSP90、SOD等)发生显著改变;另外,高温胁迫还造成大海马免疫系统相关基因(PIK3R、Akt、IL-10、TLR等)以及细胞凋亡相关基因(CYCS、CASP9、CASP3等)表达显著改变;低温胁迫造成DNA损伤修复(MSH、DDB2、XRCC2、RAD52、Ogg1、PMS2等)、脂肪酸代谢(StARD7、ApoA4、CYP51、Fadsd6等)和细胞凋亡(P21、P53、BAX等)相关基因显著上调。选择HSP70、Fadsd 6与IL-10等13个差异基因验证,RT-qPCR结果与RNA-Seq测序结果基本一致。本研究结果为深入探究大海马温度应激的调控机制奠定了一定的理论基础,而且有助于预防极端温度对大海马造成损伤。