海带染色体的DAPI染色及核型初步分析

鉴于海带染色体比较小且数目存在分歧等原因,利用0.2%秋水仙素对海带配子体及孢子体处理10 h左右,经过卡诺试剂固定、多种酶组合处理及30 cm的高位滴片,可以获得质量比较高的海带染色体;使用灵敏度高、特异性强的DNA荧光染料DAPI进行染色,结果显示,海带雌、雄配子体的染色体各为31条,孢子体染色体为62条,大多为短杆状或者点状;雌配子体染色体的大小为0.78～2.61μm,稍大于雄配子体(大小为0.57～2.17μm)。根据染色体的大小,对海带配子体的染色体核型进行了初步分析。这些结果为分子标记的染色体定位等细胞学研究奠定了技术基础。     

浒苔的营养与利用

浒苔亦称“苔条”、“苔菜”,绿藻纲,石莼科。藻体鲜绿色,由单层细胞组成,围成管状或粘连为带状。单条或分支,丛生,主枝明显,分枝细长,高可达1 r m,,基部由假根丝组成盘状固着器附着在岩石上,生长在中潮带滩涂。无性或有性生殖,配子可营养性生殖,生活史为孢子体和配子体同形世代交替。浒苔植物体非常纤细,肉眼看去呈绿色细丝状,由多细胞构成,外形与海边常见的孔石莼幼体相似,不同的是浒苔具有许多分枝,而孔石莼的幼苗呈条带状,在解剖镜下观察可发现,浒苔藻体内带有许多气囊。     

青蛤染色体制备及核型分析

以青蛤成体鳃组织和性成熟的雌、雄青蛤性腺为材料,采用常规制片方法,分别制备青蛤二倍体染色体和单倍体染色体,统计染色体数目。结果显示,青蛤二倍体与单倍体染色体数目分别为2n=38和n=19;核型分析发现,青蛤核型组成为11m+6sm+2st,NF=76,未发现性染色体和随体染色体。本研究以青蛤成熟性腺为制备材料,成功制备单倍体染色体,与青蛤二倍体染色体互相印证,弥补了以往研究的不足,进一步丰富了对青蛤染色体数目及核型组成的认知。同时,也为青蛤染色体水平全基因组测序组装提供更加科学的基础资料。     

未雨绸缪战浒苔

胶南 进入6月份,胶南市采取积极措施应对可能发生的浒苔自然灾害。具体做到以下三个到位：     

海藻酸钠/浒苔多糖复合膜的制备及性能

为探讨海藻酸钠与浒苔多糖的协同作用,本研究首次以海藻酸钠和浒苔多糖为基材,甘油为增塑剂制备生物降解复合膜,探究了海藻酸钠与浒苔多糖质量比、共混溶液总浓度、甘油含量对复合膜拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和水溶性的影响,同时,利用扫描电子显微镜技术(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)进行微观结构表征。结果显示,海藻酸钠与浒苔多糖之间具有良好的相容性和协同作用,无明显的相分离现象。组分质量比、共混总浓度和甘油含量均对膜性能有较大影响,其中,质量比影响最显著,添加适量浒苔多糖可提高海藻酸钠膜的拉伸强度和断裂伸长率,降低海藻酸钠膜的水蒸气透过率,但膜水溶性略微提高。在组分质量比为8∶2时,膜拉伸强度从99.22 MPa增加到108.41 MPa,断裂伸长率从5.14%增加到6.20%,水蒸气透过率从6.445×10–11 g/(m·s·Pa)降低到6.027×10–11 g/(m·s·Pa),复合膜的综合性能达到最优。进一步优化了共混总浓度和甘油含量,最佳共混总浓度为1.6%(m/v),最佳甘油含量为0.9%(m/v)。本研究表明,浒苔多糖的添加增强了海藻酸钠膜的机械性能和阻隔性能。     

栉江珧染色体制备及核型分析

为了解栉江珧(Atrina pectinata)的细胞遗传学特征,取暂养促熟的雌雄亲贝共12枚为研究对象,通过调节暂养水温、采用鳃丝及鳃丝对应部位创面的愈合增生组织为染色体制备材料来改良染色体制备方法,采用常规的热滴片法制备出大量形态好且分散均匀的染色体标本,并进行染色体核型分析。结果显示,适度调节暂养水温和给鳃组织制造微创并以创面愈合增生组织为染色体制备材料均能有效增加组织细胞的分裂增生能力,为染色体制备提供了充足的材料;栉江珧二倍体染色体数目2n=34,雄性染色体组型为2n=8m+10sm+16st,雌性染色体组型为2n=6m+10sm+18st,染色体组型中,雌雄两性中期分裂相的染色体排序基本一致,都有1对染色体相对长度明显大于其他染色体;两性染色体组型有两处明显不同,其一,雄性第14对染色体为中着丝粒染色体,而雌性相对应的是亚端着丝粒染色体;其二,雄性栉江珧相对长度最大的染色体存在异形情形,雌性最大的染色体对则为同形,基本确定栉江珧存在初级的性染色体分化,属于XX/XY型性别决定方式。大型贝类染色体制备方法的改进将有助于丰富贝类细胞遗传学和分类学的研究内容。     

灰海马染色体制备及核型分析

为了解灰海马的细胞遗传学特征,便于今后开展灰海马的种质评价与鉴定、规模化人工繁育、亲缘关系研究及人工选育等工作,实验以雌雄灰海马的背鳍为材料,采用秋水仙素浸泡和常规热滴片法制备染色体标本。借助Photoshop图像软件,将同源染色体配对、拼贴,做出染色体核型图。采用Image J软件的自定义曲线测量功能,以着丝粒的中心位置为起点,顺着染色体弯曲的形态,到染色体臂末端为终点,测量线段长度,得出图片中染色体的臂长,根据相同放大倍数下标尺的测量值,换算出染色体的实际臂长。根据臂比值,将染色体进行配对、分类后,得出灰海马的染色体核型公式。结果显示,灰海马的背鳍组织可作为其染色体制备的理想材料,实验选用的染色体制备方法能获得图像清晰、形态良好的细胞分裂相。此法简单、效果好,解决了海龙科鱼类染色体制备的难题;灰海马具有22对染色体,二倍体染色体数目2n=44,雄鱼的染色体核型公式为2n=2sm+20st+22t,雌鱼的染色体核型公式为2n=1m+2sm+20st+21t,雌鱼存在性染色体异型的现象,因此灰海马的性染色体为ZW/ZZ型。     

浒苔资源利用的研究进展及应用前景

浒苔(Enteromorpha prolifera)俗称苔条、青海苔,为绿藻门、石莼科、浒苔属大型海藻类。藻体直立,管状中空或藻体柄部和边缘部分呈中空,管状部分由单层细胞组成。藻体单条或有分枝,圆柱形,有时部分扁压。藻体基部形成固着器。欧、美、亚洲黄海和日本海等海域中均有广泛分布[1]。     

浒苔声反射特征的实验测定

以2008年夏季在中国黄海中南部海域引起绿藻暴发的主要种类浒苔(Enteromorpha prolifera)为研究对象,在消声水池内利用经过校正的、工作频率为70 kHz的Simrad EY500回声探测-积分系统对其声反射特征进行测定,根据浒苔的回声积分等测定值建立了浒苔声反射强度与浒苔密度关系的定量表达式.实验结果显示,浒苔是有效声散射体,其体积反向散射强度(Sv,dB)与浒苔密度(p,g/m3)之间的关系为Sv=17.31g p-95.9,与鱼类目标强度和体长关系具有类似的表述模式.结果证实渔业声学原理和现行渔业声学仪器、方法同样适用浒苔的探测,水声技术可成为下沉浒苔快速监测的有效手段.实验同时显示,浒苔的声散射特征具有其特殊的复杂性,这可能与其可通过光合作用产生气体(氧气)有关.因此,若欲利用声学方法对下沉浒苔资源进行定量评估调查,需对浒苔的生理生化特征进行同步观测研究.     

浒苔的快速干燥技术及其初步开发

研究了浒苔Enteromorpha prolifera的三级脱水分段快速干燥技术,浒苔发生期间以浒苔作为原料及时快速处理大量新鲜浒苔,以制胶后的海藻渣作为常备原料,节能减排,变废为宝.通过对浒苔成分和有害重金属砷、铅、镉和汞含量的分析表明,浒苔是一种低污染、高膳食纤维、高蛋白的新型海洋食品.同时进行了浒苔罐制产品的研发,科学合理地制定了浒苔罐头的调味料配方和杀菌工艺,为浒苔的进一步开发奠定了基础.     

温度对浒苔生长及不同氮源吸收特性的影响

为了评估浒苔(Ulva prolifera)对养殖废水的净化效果,本文研究了4个温度水平(22.5℃、25.5℃、28.5℃和31.5℃)和3种氮源(NH4Cl、NaNO2和NaNO3)下,浒苔对工厂化养殖水环境的适应能力及其净化效果。结果显示,96 h内4个温度处理组浒苔对总氨氮(TAN,包括NH4+-N和NH3)的平均吸收速率分别为14.65、14.88、14.48和13.53 μmol/(g?h),144 h内温度各处理组对亚硝态氮(NO2–-N)的平均吸收速率分别为11.28、10.48、9.11和8.38 μmol/(g?h),144 h内各温度处理组对硝态氮(NO3–-N)的平均吸收速率分别为9.41、8.62、8.80和7.35 μmol/(g?h);温度对浒苔的生长速率有极显著的影响(P<0.01),而氮源对浒苔的生长速率有显著影响(P<0.05);在相同氮源条件下,浒苔的生长速率随着温度的升高而逐渐降低;在相同温度条件下,氮源为氨氮(NH4+-N)时,浒苔的生长速率大于氮源为NO2–-N和NO3–-N的生长速率;温度和氮源对浒苔叶绿素a的含量影响不显著(P>0.05),氮源为NH4+-N和NO2–-N时,随着温度的升高,浒苔中叶绿素a的含量均有升高的趋势,而氮源为NO3–-N时,浒苔中叶绿素a的含量呈先降低再升高的趋势;温度和氮源对浒苔中类胡萝卜素的含量均有极显著影响(P<0.01)。随着温度的升高,各处理组浒苔中类胡萝卜素的含量均呈升高的趋势,其中,在28.5℃和31.5℃条件下,NO3–-N处理组浒苔类胡萝卜素的含量明显高于其他各处理组(P<0.05)。研究表明,温度在22.5℃~31.5℃范围内,浒苔可以有效吸收TAN、NO2–-N和NO3–-N等对虾工厂化养殖废水中的营养盐,浒苔对NH4+-N的吸收速率最大,但随着水温的升高,浒苔对NH4+-N、NO2–-N和NO3–-N的吸收速率均呈降低的趋势。     

漂浮绿潮藻浒苔孢子/配子的繁殖过程

以引起绿潮灾害的漂浮优势种浒苔(Ulva prolifera)为材料,对其繁殖过程和特性进行研究。结果发现漂浮浒苔多以配子体形式出现。每平方厘米单层藻体叶片可以产生2.84×10P6P~6.62×10P6P个孢子或1.14×10P7P~2.65×10P7P个配子,放散的生殖细胞中91.6%~96.4%可以成功萌发形成新的藻体,在绿潮暴发高峰期,平均1 g浒苔藻体30%的叶片所形成的生殖细胞囊完全放散生殖细胞后,可以产生0.84×10P8P~8.21×10P8 P株新藻体。漂浮浒苔强大的繁殖力是生物量快速扩增的重要原因,也是中国沿海绿潮暴发的一个主要原因。     

富营养化与生长密度对绿潮藻浒苔暴发性生长机制的影响

近海海域富营养化导致的氮(N)和磷(P)增加,是绿潮藻浒苔快速增长的物质基础,而浒苔在海洋中的生长密度也会对浒苔的快速生长产生影响。通过设置不同的起始生物量浓度,研究不同生长密度与N、P对浒苔生长特性的影响,同时研究其光合生理特性的响应,以探讨浒苔暴发性增长的可能机制。结果显示,起始生物量越大,浒苔的相对生长率就越低,而N、P对浒苔的生长速率有明显的促进效应,并且N、P之间有显著的交互作用。在低密度时,+N+P处理的浒苔,最大生长速率可以达到0.75,其加倍时间仅为0.92 d,这个生长速率足可以维持浒苔在早期的暴发性增长。+N或+P都显著提高浒苔光合色素水平,这也导致+N+P组的最大光合作用速率(Pmax)比+N组、+P组和对照组分别高17%、45%和57%。富营养化和低生物密度是维持浒苔高速增长的重要条件,这也是绿潮早期暴发性增长的基础。     

温度对浒苔降解过程中溶解有机物释放及其组成的影响

2007~2019年浒苔(Ulva prolifera)绿潮在我国南黄海连续13年大规模暴发,每年上百万吨浒苔来不及打捞而沉降至海底。在浒苔绿潮消亡期,大量来不及打捞的浒苔藻体在微生物降解作用下释放丰富的碳、氮等生源要素。本研究探讨了温度对浒苔降解向水体释放溶解有机物(主要包括溶解有机碳和溶解有机氮)及其组成的影响。结果显示,不同温度(15℃、20℃和25℃)对0~7 d浒苔降解过程中溶解有机碳(DOC)的释放有显著影响(P<0.05)：20℃条件下,DOC浓度显著高于15℃和25℃条件下,而7~30 d不同温度下水体的DOC浓度没有显著差异(P>0.05)。对于溶解有机氮(DON)而言,温度对0~7 d浒苔释放DON的影响不显著(P>0.05),而7~30 d不同温度下,DON浓度呈现显著差异。其中,25℃条件下,DON浓度显著低于15℃和20℃(P<0.05),这主要是由于在实验中后期,微生物将浒苔释放的DON部分转化为无机氮形式,而25℃条件下,微生物丰度较高,进而导致较多的DON发生转化。另外,利用三维荧光光谱—平行因子分析技术(EEMs-PARAFAC)对浒苔降解过程中荧光溶解有机物(FDOM)的组成和荧光特性进行探究,共鉴别出3个荧光组分：类色氨酸组分(C1和C2)和类腐殖质组分(C3)。不同温度下,3个组分的相对含量表明,温度对FDOM的组成并没有显著影响(P>0.05),而对C2和C3组分的荧光强度具有显著影响(P<0.05),这可能由不同温度下微生物的分解速率不同所导致。     

浒苔碳汇功能评估及其扩增途径

浒苔(Ulva prolifera)不仅是绿潮暴发的主要生物种类,也是海洋中重要的碳汇生物。浒苔生长速度快、繁殖方式多样、抗逆能力强,能够在短时间内形成大规模生物量,本文在此基础上评述了中国近海浒苔生物在生长和漂移过程中的固碳特点：浒苔具有独特的高pH诱导HCO3–利用机制,可提高HCO3–的吸收效率,并促进漂浮浒苔对空气中CO2的吸收,同时,C4固碳途径增强了漂浮浒苔在高光辐射时的碳固定效率,这种多样化的碳吸收和碳固定模式,使漂浮浒苔光合固碳能力增强,漂浮状态下可以快速积累生物量。以上特点使得浒苔的固碳效率显著高于主要养殖藻类,如海带、裙带菜和紫菜等。2007年以来,黄海海域连续15年暴发世界上最大规模浒苔绿潮,最大分布面积年均在3万km2以上,最大覆盖面积年均超过500 km2,浒苔生物量年均在150万t以上,据此估算,2008―2020年净碳汇量为2.5~27.5万t,年均超过7.8万t,高于主要养殖藻类,如江蓠、紫菜和裙带菜的年均固碳量,仅次于海带的年均固碳量。浒苔巨大的生物量和强大的碳固定能力使其成为一个潜在的、不可忽视的海洋碳汇和碳储途径,建议浒苔绿潮暴发时,进一步加强浒苔打捞力度和资源化利用程度,实现碳利用和去富营养化的双赢,推动浒苔碳汇产业早日加入碳市场,使其成为一个新的低碳经济增长点。     

Karyological analysis of endangered Caspian salmon, Salmo trutta caspius (Kessler, 1877)

The karyotype and chromosomal characteristics of endangered Caspian salmon, Salmo trutta caspius, in the southern part of the Caspian Sea were investigated. From the total of 60 mitotic metaphases achieved from 15 individuals, 15, 9 and 36 metaphases were with the mode <76, 76 and 80 representing 25%, 15% and 60% of metaphases respectively. So, the most common pattern of chromosome number was 80 (36 metaphases, 60%) and the number of diploid chromosomes was thus confirmed as (2n=80) of this subspecies. The karyotype consists of seven metacentric, five submetacentric and 28 telocentric pairs. The karyological parameters of the Caspian salmon, the centromic index, arm ratio, relative length and length variation range of chromosomes, were 0–0.5, 1–∞, 0.011–0.045 and 0.507–2.028 μm respectively. The total length of chromosomes in haploid series was 44.776 μm and fundamental number of chromosome arms was 104. This study may provide the first knowledge on chromosome analysis in Caspian salmon and add basic information useful for its chromosomal manipulations.     

High light might alleviate inhibitory effects of high temperature on growth and physiological parameters of Ulva prolifera

In order to explore the effects of high temperature (HT) and light on the physiological and biochemical aspects of macroalga Ulva prolifera, we cultured this species under two temperatures (20°C: low temperature, LT; 30°C: HT) and two light intensities (80 μmol m^?2 s^?1: low light, LL; 400 μmol m^?2 s^?1: high light, HL) for 5 days. It was found that (a) compared to 20°C, the chlorophyll a (Chl a) content was increased at 30°C under LL conditions, the relative growth rate (RGR) was significantly decreased at 30°C; (b) compared to LL treatment, HL significantly increased RGR but significantly decreased Chl a content; (c) LL‐grown U. prolifera at 30°C showed the highest photosynthetic oxygen evolution rate; however, there were no significant effects of temperature and light on the relative electron transport rate; (d) superoxide dismutase activity was significantly decreased by HL, but no significant effects of temperature were observed; and (e) compared to LL, HL significantly increased the soluble sugar content at 20°C, but significantly reduced at 30°C. These results showed that the inhibitory effects of HT can be offset by HL intensity.     

对有分枝长石莼(缘管浒苔)的研究

报道了有分枝的和气囊状的长石莼。在山东、江苏和浙江等地分别采集到了有分枝的长石莼,对有分枝的长石莼进行研究表明,分枝有两种情况:一种是真分枝,另一种是假分枝。同时研究了有分枝的长石莼的生活史,与无分枝长石莼的生活史相同,其生活史亦是单倍的配子体与二倍的孢子体相互交替的同形世代交替。在2008年度暴发的绿潮中采到了气囊状且具分枝的类似长石莼藻体,气囊状的结构可以使此类长石莼漂浮在海面生长。漂浮的绿潮藻成为生殖细胞的附着基质,大量的生殖细胞在囊状藻体上附着生长,可能成为黄海海域漂浮海藻泛滥的原因之一。     

浒苔对刺参幼参生长影响的初步研究

对浒苔(Entero­morpha prolifera)的一般营养成分、氨基酸及脂肪酸含量进行测定, 并以浒苔为原料投喂体质量(5.26±0.14) g的刺参(Apostichopus japonicas Selenka)幼参, 与幼参常用饵料如鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、马尾藻(Sargassum muticum)、海带(Laminaria japonica)进行效果对比。营养成分检测结果显示, 浒苔蛋白质含量为15.7%, 其中含量较高的氨基酸有天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸等; 脂肪含量低(1%), 多不饱和脂肪酸比例较高(0.24%); 浒苔中各重金属(无机砷、镉、铅、甲基汞)含量均低于国家相关限量标准。以4种海藻为饵料投喂幼参70 d后, 各组刺参幼参生长良好, 成活率无明显差异(P>0.05), 幼参体质量均显著增长(P<0.05); 各组刺参的特定生长率(SGR)由高到低依次为鼠尾藻组、浒苔组、马尾藻组、海带组; 摄食率(IR)由高到低依次为海带、马尾藻、浒苔、鼠尾藻, 饵料转化率(FE)由高到低依次为鼠尾藻组、浒苔组、马尾藻组、海带组。浒苔、鼠尾藻、马尾藻3个投喂组刺参幼参特定生长(SGR)无显著差异(P>0.05), 但显著高于海带组(P<0.05)。本研究说明, 浒苔蛋白含量高、脂肪含量低, 可全部或部分替代鼠尾藻添加到幼参饵料。