基于生活史特征的数据有限条件下渔业资源评估方法比较

渔业资源评估是开展渔业资源管理,维系渔业可持续发展的基础工作。传统的渔业资源评估方法需要统计产量、资源丰度指数甚至年龄结构等大量数据,由于调查经费和数据的缺乏,全球仅1%的鱼种进行过系统性的资源评估。近年来,在数据有限(data-limited)条件下如何开展资源评估已日益成为学术界的关注热点。本文将基于生活史特征的评估方法分为仅需要生活史参数,需要产量数据和生活史参数,需要产量数据、生活史参数及体长或年龄数据等3大类,分别从方法、数据要求、输出结果及局限性进行了系统回顾分析,提供了关于生活史特征参数的常见估算方法,并就其中两种模型对北大西洋大青鲨(Prionace glauca)的可持续渔获量进行了初步评估与比较。最后,对数据缺乏模型的使用及模型在中国近海渔业资源评估中的运用提出了建议。     

低频声波频率下瘤背石磺CaM-like、CaMKII基因的表达及功能

长期栖息于潮间带的动物能够感知当地的潮汐规律,形成潮汐记忆的能力。本研究以栖息于潮间带的瘤背石磺(Onchidium reevesii)为对象,研究其通过感知潮汐来临时产生的低频声音来调节其行为与潮汐节律相协调的分子机制。通过RACE-PCR技术克隆到CaM-like基因的cDNA序列,并进行生物信息学分析和qRT-PCR实验。结果显示,瘤背石磺CaM-like基因的cDNA全长2321 bp,包括5′非编码区(UTR)366 bp,3′非编码区(UTR)1337 bp,618 bp的开放阅读框编码206个氨基酸;预测该基因编码的多肽链的原子数量是3165,分子量约为23029.64 kD,理论等电点4.64,分子式是C_(1018)H_(1544)N_(274)O_(320)S_9。N端信号肽由29个氨基酸组成。氨基酸序列比对构建系统进化树,结果显示瘤背石磺CaM-like基因与静水椎实螺(Lymnaea stagnalis)、光滑双脐螺(Biomphalaria glabrata)的CaM-like基因的亲缘关系最接近,这与传统形态学分类相吻合。在实验室内模拟潮汐中低频声音刺激瘤背石磺,应用qRT-PCR检测CaM-like基因在不同组织的分布情况,结果显示CaM-like mRNA在瘤背石磺不同组织均有表达,但神经节部位的表达量显著高于背部皮肤、腹足、肠、肝胰腺、口器和蛋白腺等组织(P0.05),推测其可能参与神经系统的可塑性调节。荧光定量结果显示CaM-like、CaMKII基因分别在25 Hz和50 Hz低频声波下刺激12.4 h表达量较高,初步推测其能感知25～50 Hz声波频率。这可能与栖息于潮间带中的瘤背石磺长期感知12.4 h半日潮潮汐周期节律,形成潮汐记忆有关。本研究将为进一步深入了解瘤背石磺感知潮汐节律的分子机制奠定基础,也为探究海洋动物由海洋向陆地进化过程中对环境的适应机制提供依据。     

基于不同人工鱼巢研究黄颡鱼的产卵偏好性

为探索黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)繁殖时期对人工鱼巢的偏好性, 2018年6—7月开展了不同水温条件下黄颡鱼对不同鱼巢颜色和材质产卵偏好性的对比实验。实验用产卵鱼巢为半球形棕榈空鱼巢(直径25 cm,深12 cm);同规格内部放置4～6枚碎石块的棕榈鱼巢和塑料鱼巢;折叠6层尼龙渔网(30cm×40cm)和棕榈片(30cm×40cm)鱼巢,于水泥池(290 cm×120 cm×100 cm)内开展两种温度区间条件下产卵偏好性实验。实验用黄颡鱼亲本雌雄比例为1:1,雌鱼体长(167.8±19.0)mm,体重(99.9±21.7)g;雄鱼体长(235.1±18.8)mm,体重(188.5±38.1)g。结果表明,在24～26℃水环境下,半球形棕色棕榈(无石子)鱼巢内个体平均附卵量为628.49粒/m2,个体单位面积平均附卵率为2.77%;28～32℃水环境下,半球形棕榈(无石子)个体平均附卵量为225.48粒/m2,个体单位面积平均附卵率为1.40%。结果分析发现, 24～26℃是黄颡鱼产卵的最适水温区间;黄颡鱼对棕色鱼巢产卵偏好显著(P0.05),而对灰色、粉色、黄色和绿色无明显偏好;黄颡鱼对半球形棕榈(无石子)鱼巢产卵偏好显著(P0.05),而对其他材质鱼巢的偏好性依次为:半球形棕榈(有石子)平铺棕榈片悬挂棕榈片半球形塑料水泥池。可见,黄颡鱼产卵的最佳偏好为24～26℃水环境下棕色半球形棕榈鱼巢。本研究结果对黄颡鱼的人工繁殖、产沉黏性卵鱼类产卵场的修复和资源增殖有重要的指导意义。     

基于线性混合模型的蓝点马鲛叉长和体重关系的月间及性别差异

为了研究蓝点马鲛（）生活史特征的异质性，根据2018年10月至2019年3月在东海外海渔场的拖网调查采样数据，对其叉长和体重关系的月间及性别差异进行了研究。依据收集的367尾蓝点马鲛样本，求得其叉长和体重关系（b的估计均值为2.794。本研究构建了广义线性模型和9个线性混合模型，用于研究蓝点马鲛的叉长和体重关系（）在时间及性别上的差异。贝叶斯信息准则（BIC）值和均方根误差值均表明，最复杂的线性混合模型（即月份和性别对两个参数P<0.01）。在最优模型中，a值则与此相反。本研究表明，月份和性别对蓝点马鲛叉长和体重关系具有显著的影响，线性混合模型能把月份和性别的异质性通过随机效应在单个模型中更准确、快速地体现，从而进一步证实了此模型在数据来源异质性研究中的优势。     

基于模糊控制的水产养殖环境智能监控系统设计

为实时掌握水产养殖水质和气象环境信息,针对溶氧控制过程中非线性、惯性大和时滞的问题,以循环水流水槽养殖模式为基础,设计了水产养殖环境监测和控制系统。通过PLC对养殖环境中溶氧、pH、温度、湿度、风速、风向、大气压等参数进行信息采集与传输,上位机实时显示环境信息,用模糊算法处理信息,处理后的结果作为PLC的输出传送到变频器中,变频器控制增氧机调节水中溶氧量。结果显示:该系统可实时传输与显示上述参数信息,提供历史数据和环境异常报警功能。模糊控制在调节溶氧过程中超调小、精度高,溶氧偏差±0.4 mg/L,可减少增氧机启停次数、延长设备寿命。监控系统进行实地应用测试,达到预期效果,可在水产养殖中进行推广和应用。     

三角帆蚌细胞周期蛋白基因筛选及其表达分析

细胞周期蛋白(cyclin)对细胞生长繁殖起到关键的调节作用。该研究采用高通量测序技术,构建了三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)转录组文库,进行了cyclins基因筛选与生物信息分析,通过qRT-PCR技术,探讨其在不同组织(闭壳肌、内脏团、外套膜、斧足、心脏、血液、鳃、性腺)与性别中的表达特征。转录组测序共得到257 457条unigene(N50为1 796 bp),注释率为86.7%;通过分析,cyclin A、cyclin D2、cyclin E被筛选出,且cyclin A、cyclin D2与cyclin E蛋白的氨基酸序列均与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)、太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)具有较高相似性。实时荧光定量分析结果表明,cyclin A、cyclin D2、cyclin E在三角帆蚌各组织中均有表达,且存在显著的组织差异:cyclin A、cyclin E基因在性腺中表达量显著高于其他组织(P<0.05),在斧足中表达量最低;cyclin D2基因在鳃中表达量最高(P<0.05),在血液中表达量最低。在同一组织的不同性别之间:cyclin A基因在性腺、闭壳肌、心脏、血液中表达存在显著性别差异(P<0.05);cyclin D2在外套膜、心脏、性腺中的表达具有显著(P<0.05)的性别差异;cyclin E在性腺、斧足、鳃、心脏中的表达具有显著(P<0.05)的性别差异;cyclin A、cyclin E基因在雌性心脏和性腺中表达量显著(P<0.05)高于雄性,而cyclin D2反之(P<0.05),cyclin D2基因在雌性外套膜表达量显著高于雄性(P<0.05),暗示cyclin A、cyclin E与性腺发育关系密切,cyclin D2可能与鳃损伤修复有关。本研究初步探究了三角帆蚌cyclin A、cyclin D2、cyclin E基因的功能,为建立三角帆蚌细胞系提供了分子基础。     

厚壳贻贝5-羟色胺2A受体(5-HT2AR)基因克隆和时空表达

为探究5-羟色胺2A受体（5-HT 2A receptor， 5-HT2AR）基因在海水贝类生长发育中的作用，本研究通过RACE技术和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）克隆了厚壳贻贝5-HT2AR 基因的cDNA全长，并分析该基因的时空表达。结果显示，5-HT2AR基因全长2 636 bp，开放阅读框（ORF）2 124 bp，共编码707个氨基酸。序列分析结果显示该序列与人、小鼠、斑马鱼、长牡蛎和虾夷扇贝等物种分别具有45%、45%、48%、49%和67%的同源性。厚壳贻贝雌雄成体各组织和器官中均有5-HT2AR基因表达，雄性中的鳃表达量最高，而在雌性鳃、外套膜和性腺中的表达稍高于其他组织和器官；推测该基因可能与厚壳贻贝的摄食、对外界环境的感知及促进卵母细胞成熟有关。5-HT2AR基因在厚壳贻贝各发育阶段均有表达，且稚贝的表达量为眼点幼虫的1.4倍，推测5-HT2AR基因可能参与了调控厚壳贻贝幼虫的生长发育过程。本研究为进一步了解5-HT基因家族在双壳贝类中的功能奠定了基础。     

海洋芽孢杆菌N11-8产蛋白酶的发酵条件优化

本研究采用响应面法(RSM)对南极海洋芽孢杆菌(Bacillus sp.)N11-8液体发酵产蛋白酶PBN11-8的发酵条件进行快速优化。通过单因素实验初步确定南极海洋芽孢杆菌N11-8产蛋白酶的最佳碳源和氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨；并通过Plackett-Burman(PB)设计对影响其产酶相关因素进行评估，筛选出具有显著效应的3个因素：温度、氮源和碳源；以最陡爬坡实验逼近至上述因子最大响应区域，进而采用RSM法对其最佳水平范围进行研究，确定最优发酵条件为：可溶性淀粉3 g/L，蛋白胨13.1 g/L，酵母浸粉2.9 g/L，NaCl 5 g/L，KH2PO4 1 g/L，FeCl3·6H2O 2 mmol/L，初始pH值为7.0，温度为34.0℃，转速为200 r/min，装液量为50 ml/250 ml，接种量为4%，培养时间为60 h。最终优化后的酶活达到90.5 U/ml，比初始酶活提高了23.6%。     

A metabolic study in hepatopancreas of Litopenaeus vannamei response to white spot syndrome virus

International Aquatic Research - White spot syndrome virus (WSSV) cause great harm in shrimp aquaculture. To understand the impact of viral infection on the shrimp metabolism, we monitored the...     

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。