GeO2对海带幼孢子体培育过程中硅藻污染的抑制效应

采用叶绿素荧光技术,以光系统Ⅱ最大荧光产量(Fv/Fm)为指标,结合形态显微观察,研究了GeO2在海带幼孢子体培育过程中菱形藻污染的抑制效应。结果表明,1)对于菱形藻,当GeO2浓度在5mg/L以上时,对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过15mg/L时菱形藻趋于死亡。2)对于海带幼孢子体,GeO2浓度在20mg/L以上时,对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过30mg/L时其趋于死亡。3)对于受到菱形藻污染的海带幼孢子体,GeO2浓度在15mg/L以上时对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过20mg/L时其趋于死亡。综合来看,当GeO2浓度为5～15mg/L时,菱形藻光合作用受到较强的抑制,而对海带幼孢子体影响不大。     

不同消毒剂对海带成熟孢子体组织块培养的除菌效果

探讨了1.5%K I、0.01%HgC l2两种消毒剂和400 mg/L卡那霉素在海带成熟孢子体组织块培养中的除菌效果。结果表明:0.01%HgC l2的除菌效果好于1.5%K I,但对海带的组织块有一定的毒害作用。在培养基中加入400 mg/L卡那霉素对抑制海带组织块染菌有较好的作用。     

异枝江蓠对温度和光照强度的光合生理响应

大型海藻对温度和光照强度的适应存在种属差异。异枝江蓠(Gracilariopsis bailinae)是一种喜高温的大型海藻,为科学指导该藻在海水养殖、海洋生态修复等方面的应用,利用叶绿素荧光技术,结合藻体光合色素含量和生长率变化,探究了异枝江蓠对温度和光照强度的光合生理响应特征。测定了15、20、25、30、35℃和1 000、3 000、6 000、9 000 lx条件下,异枝江蓠的特定生长率(SGR)、光合色素含量[叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)、藻胆蛋白]及叶绿素荧光参数[PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光能转化效率(Φ_PSII)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)、非光化学淬灭(NPQ)]的变化。结果显示,温度和光照强度对上述相关指标(除Car和F_v/F_m)的影响具有极显著的交互作用(P<0.01);温度升高显著增加了异枝江蓠的SGR、藻胆蛋白含量以及叶绿素荧光参数值(P<0.05);高光照显著降低了异枝江蓠的光合色素含量以...     

光质对海带幼孢子体生长和假根发育的影响

以海带Laminaria japonica幼孢子体为材料,比较了不同光质（白光、红光和蓝光）对其生长的影响,并对假根的发育进行了研究。在为期56d的培养期内,蓝光始终促进幼孢子体的生长,平均叶片大小为9530±125μm长/1350±49μm宽,是对照白光组的4倍之多（2200±56μm长/356±20μm宽）;而红光下,藻体生长极为缓慢,叶片大小仅为580±63μm长/135±11μm宽。但是三光质下,藻体假根生长差异较小;假根长/叶片长为红光下最大,蓝光下最小,三光质下该比值均随着培养时间的延长而下降。由于海带的主要捕光色素之一岩藻黄素的吸收峰位于蓝光区,因此加大环境中蓝光的辐射可有效提高光能利用率,从而提高实际光合效率,加快藻体的生长;而假根部由于结构和功能特性,光合能力有所退化,对光质差异不敏感,因而在三光质下的生长相似。     

淹水胁迫对石菖蒲光合特性的响应

为研究水位波动对湿地植物生长的影响,通过水培试验研究了高水位梯度及淹水时间对石菖蒲（Ａｃｏｒｕｓｔａ ｔａｒｉｎｏｗｉｉ）叶绿素以及光合性能的影响,旨在揭示高水位胁迫对石菖蒲生理功能的影响机理。结果显示,与对照相比,半淹处理可显著提高石菖蒲植株叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率、胞间ＣＯ２浓度、净光合速率（Ｐ＜０．０５）;全淹处理时各项指标则显著降低（Ｐ＜０．０５）。由此可见,半淹处理可提高植株叶绿素含量,增强植株光合作用;全淹处理则抑制植株生长,研究表明石菖蒲具有一定的抗淹能力,适宜的水位高度可促进其生长。     

不同氮源加富对海带生长、光合固碳和氮吸收特性的影响

为比较海带在适应不同氮源加富后的生理特点,本研究设置了自然海水、氨氮加富和硝氮加富3种不同的氮培养条件,在不同氮条件下适应培养7 d后,分别测定海带孢子体的生长、不同无机碳浓度下的光合速率(P-Ci曲线)和氮吸收情况。结果显示,2种氮源加富均能促进藻体的生长,但二者之间没有显著差异。P-Ci曲线符合饱和动力学曲线,2种氮源加富均提高了最大光合速率(Vmax)和半饱和常数(Ks),但Vmax在2种氮源加富培养中没有显著差异,而氨氮加富的藻体具有较大的Ks值。与自然海水相比,硝氮加富提高了Vmax/Ks比值,氨氮加富对其没有影响。叶绿素a(Chl.α)和类胡罗卜素(Car)的含量均被氮加富提高,且在氨氮加富和硝氮加富之间没有显著差异。可溶性糖含量被2种氮加富降低,且在氨氮加富中具有更低的值。与自然海水相比,氨氮加富促进了海带对氨氮的吸收,同时抑制了对硝氮的吸收;而硝氮加富仅提高了硝氮的吸收速率,对氨氮吸收没有影响。综上所述,2种氮源加富虽都能提高海带的碳、氮吸收速率,但氨氮加富在氮利用中具有优势,而硝氮加富在碳固定中的促进作用更加明显,氨氮加富对氮利用的促进和硝氮加富对碳固定的促进作用互相抵消,因而2种氮源加富培养藻体之间的生长速率未出现显著差异。     

温度对海带幼孢子体后期的叶长、叶宽的影响

2014年—2016年,当海带养殖区水温降至19℃时,将海带"奔牛"品系的幼苗移植到荣成养鱼池湾海域,采用垂挂式养殖方式暂养,定期调整水层和摆洗幼苗,采用挂袋施肥的方式施加硫酸铵和硝酸铵的混合肥.约11月中旬,在海带苗种长至12～15 cm时开始分苗,此后在Ⅰ类海带养殖区,按照大单架平养的养殖方式进行正常养殖.自1月中...     

高温对海带(Saccharina japonica)抗氧化酶及叶绿素荧光参数的影响

以海带(Saccharina japonica)幼苗为材料,研究了高温(25℃)条件下其抗氧化酶、叶绿素含量、叶绿素荧光参数的变化.研究表明,(1)高温组的可溶性蛋白含量在处理12 h后达最大值(P＜0.05),相比初始含量升高了37.9％.(2)随着胁迫时间的延长,高温组的丙二醛(MDA)含量呈增加趋势,在48h时达最大值,与对照组差异显著(P＜0.05).(3)高温组海带幼苗的叶绿素含量随胁迫时间延长呈下降趋势,胁迫48 h时,叶绿素含量达最小值,与初始值相比下降了38.5％ (P＜0.05).(4)在高温条件下,过氧化物酶(POD)活性随胁迫时间延长逐渐下降,在48 h时达最小值,与初始值相比下降47.2％,呈显著性差异(P＜0.05);超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现波动趋势,处理8h后,SOD活性达最小值;40h后,SOD活性达最大值,与初始值相比上升了36％ (P＜0.05).过氧化氢酶(CAT)活性随胁迫时间延长呈下降趋势,处理36h后,海带幼苗的CAT活性略有升高;处理48 h后,CAT活性达最小值,与初始值相比下降了75.8％ (P＜0.05).(5)高温条件下,海带幼苗的光化学最大量子产量(Fv/Fm)随着胁迫时间延长呈现下降趋势,处理48 h后,高温组的Fv/Fm达最小值,与初始条件相比下降了56.8％,呈显著性差异(P＜0.05).本研究可为海带的耐高温品种选育提供理论依据.     

利用液相氧电极技术研究“海天1号”海带(Saccharina japonica)幼孢子体光合及呼吸速率

“海天1号”海带是南方耐高温品种与北方高产品种杂交后,经过几代选育获得的海带新品系,具有产量高、耐高温、成熟稍早等特点(暂命名为“海天l号”海带).为探究“海天1号”海带幼孢子体在不同环境因子下的生理适应性,设置了温度、光强及营养盐3个单因素实验,利用液相氧电极技术研究其对“海天l号”海带幼孢子体(1-2 cm)表观光合速率(Pn)和呼吸耗氧速率(R)的影响,并测定相对生长速率(Relative growth rate,RGR).结果显示:(1)温度为14℃、光强为80 μmolphotons/(m2.s)、氮营养盐为6 mg/L(N/P=10∶1,下同)环境下,幼孢子体的RGR和Pn均较大.在温度为22℃、光强为1 00 μmol photons/(m2·s)、氮营养盐浓度为10 mg/L条件下,R最强.(2) 22℃组的幼孢子体生长受到抑制,其RGR显著低于14℃组(P＜0.05).20 μmol photons/(m2·s)与80 μmolphotons/(m2·s)光强组的RGR存在显著性差异(P＜0.05).单因素方差分析显示,5个营养盐浓度组之间幼孢子体的RGR无显著性差异(P＞0.05).(3)随着温度、光强、营养盐浓度增加,幼孢子体的Pn呈先上升后下降的趋势,14℃组Pn显著高于其他温度组,氮营养盐浓度4 mg/L和6 mg/L组的Pn显著高于2、8和10 mg/L组(P＜0.05).在本实验条件下,R和Pn呈负相关.(4)光强对幼孢子体P/R(总光合速率/呼吸耗氧速率)的影响较小,温度和营养盐浓度对其影响较大.正交实验结果显示,适宜“海天1号”海带幼孢子体培养的条件为光强50 μmol photons/(m2·s)、温度16℃、氮营养盐浓度5 mg/L.     

温度与盐度对全缘马尾藻幼孢子体生长的联合效应

以全缘马尾藻(Sargassum integerrimum)幼孢子体为对象,采用中心复合设计和响应曲面法,研究了温度(18~25℃)与盐度(27~33)对其生长的联合效应。结果表明,温度与盐度对全缘马尾藻幼孢子体生长的影响具有明显联合效应,温度的影响大于盐度。21.5℃、盐度30条件下,幼孢子体的体长增长率和体宽增长率均达到最大值,但易滋生杂藻;在光照强度5000lx、温度16.5~26.5℃和盐度25.8~34.2时,温度与盐度的一次、二次效应以及二者间的联合效应对全缘马尾藻幼孢子体生长的影响无统计学意义差异(P0.05),表明此范围为全缘马尾藻幼孢子体生长的适宜温度与盐度范围。全缘马尾藻幼孢子体长度的平均增长率与温度、盐度的二次回归方程模型拟合效果较好。     

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。     

海带3个着丝粒蛋白编码序列的克隆及特征分析

本研究根据海带基因组及糖海带转录组数据库中获得的编码着丝粒相关蛋白CENH3、Nuf2和Ndc80的contig序列设计特异性引物,利用PCR技术自海带中克隆得到它们的开放阅读框(ORF)序列,分别命名为Sj CENH3、Sj Nuf2和Sj Ndc80,大小分别为432、1365和2172 bp,相应地编码由143、454和723个氨基酸组成的蛋白。同源序列比对表明,Sj CENH3由氨基端尾巴和羧基端的组蛋白折叠域组成,后者包括4个α螺旋(αN、α1、α2和α3)和2个环(Loop1和Loop2);但与组蛋白H3相比,Sj CENH3的氨基端略长且序列不相似,同时组蛋白折叠域的α1、α2螺旋及Loop1序列更多变;Sj Nuf2主要的结构域有Nuf2 domain、Spc7和SPT2;Sj Ndc80主要的结构域除了具有与Sj Nuf2相似的SPT2和Spc7结构域以外,还有Ndc80_Hec、Fo P_duplication和Kin17_mid。基于海带和其他物种的CENH3、H3、Nuf2和NCD80蛋白序列所构建的Neighbor-Joining系统进化树显示,Sj CENH3和Sj H3分别被显著地聚类在CENH3和H3两支中,H3在物种间是高度保守的,而CENH3在物种间的差异相对较大;来自不同生物的Nuf2和NCD80均可显著地分为被子植物和藻类2支,它们可能存在着共同演化的关系。本研究首次报道了海带着丝粒蛋白Sj CENH3、Sj Nuf2和Sj NCD80编码序列的特征,为制备特异抗体通过免疫荧光技术来定位海带染色体着丝粒的具体位置,通过染色质免疫共沉淀获得海带染色体着丝粒DNA序列及进行染色体核型分析打下了良好的基础。     

不同光强和温度对长石莼（缘管浒苔）光合作用和叶绿素荧光参数的影响

利用脉冲振幅调制叶绿素荧光仪对不同光照和温度条件下长石莼（缘管浒苔）光合作用和培养条件进行了优化。结果表明,长石莼（缘管浒苔）在25 ℃和72 μmol/(m2·s)条件下,其F_v/F_m、F_m、F_v和α值最高,分别高达0.74、4 567、3 406和0.305,低于该点为光不饱和,高于该点为光抑制,偏离越大,下降越显著（P<0.01）,其中在5 ℃和35 ℃时最小,分别是25 ℃最高值的32.24%~64.88%和22.99%~53.44%;光强为18 μmol/(m²·s)和216 μmol/(m²·s)时最小,其F_v/F_m、F_m、F_v和α值分别是25 ℃和72 μmol/(m²·s)条件下最高值的44.94%~82.62%和51.82%~76.72%。F₀变化不太明显,5~30 ℃为先上升后下降或再上升变化趋势,35 ℃为先下降后上升变化趋势。拟合参数α显示,长石莼（缘管浒苔）在达到光饱和点前通过增加光能吸收来增强光合作用,在光抑制后则迅速减少。rETR_maxDuncan检验表明,高温/低温和高光强对长石莼（缘管浒苔）光合作用影响显著（P<0.01）。总体上看,长石莼（缘管浒苔）光合作用和生长适宜条件为15~25 ℃和54~72 μmol/(m²·s),过高或过低均不适宜。且温度排序为25>20>15>30>10>5>35 ℃,光照强度排序为72>54/108>36/162>18/216 μmol/(m²·s)。     

日本鳗鲡巨噬细胞移动抑制因子的基因鉴定及表达分析

巨噬细胞移动抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是一类进化上古老的多功能细胞因子,广泛分布于细菌、植物和动物中。哺乳动物MIF兼具酶催化活性和趋化作用,在机体炎症反应中具有十分重要的作用。为探究MIF在鱼类免疫系统中的作用,本实验利用PCR技术克隆获得了日本鳗鲡MIF基因(AjMIF)。预测的AjMIF前体肽含MIF特征性的硫醇蛋白氧化还原酶活性基序Cys57-Ala-Leu-Cys60,以及异构酶活性相关的保守氨基酸残基,如Pro2和Cys81等。荧光定量结果显示,AjMIF在日本鳗鲡不同组织中均有表达,且在肝脏中表达量最高,其次为中肾和肠。脂多糖刺激8 h后,头肾、中肾和鳔中AjMIF表达量显著上调;PolyI:C刺激8 h后,鳃、皮肤和肠中AjMIF表达量显著上调。迟缓爱德华氏菌人工感染8 h后,肠和鳃中AjMIF表达量极显著上调;感染16 h后,鳃组织中MIF表达量显著升高;感染24 h后皮肤和鳃中MIF基因表达量显著上调。此外,本研究构建了AjMIF原核表达质粒,在获得重组蛋白的基础上研究了rAjMIF异构酶活性。结...     

不同地理群体日本蟳非特异性免疫及抗氧化酶活力的比较

为探索不同地理群体日本蟳的免疫水平,实验对大连黑石礁、莱州湾、海州湾和象山4个地理群体日本蟳的肝胰腺、肌肉、血清和鳃组织中的抗氧化以及与非特异性免疫相关的酶活性进行分析,并对其在不同群体间的酶活差异进行了比较.结果表明,所检测的各种酶在日本蟳各组织中均存在,但是不同群体间不同酶活性有所差异.大连群体日本蟳的血清ACP、AKP、LSZ酶活均显著高于海州湾群体(P＜0.05),与其它两个群体没有显著性差异;大连群体日本蟳肝胰腺和血清MDA含量显著高于海州湾群体(P＜0.05),而在肌肉和鳃组织中没有显著性差异(P＞0.05);大连群体日本蟳肝胰腺和鳃组织中的SOD、GSH-px和CAT酶活显著高于海州湾群体(P＜0.05),其活性以大连群体最高,莱州湾群体次之,海州湾群体最低.通过对日本蟳4个地理群体间免疫相关酶活的差异比较,发现不同地理群体日本蟳免疫水平存在差异,研究结果为日本蟳种质资源的研究提供数据支持.     

日粮海带酶解提取物对斑点叉尾鮰生长和肝脏转录组表达的影响

为研究饲料中海带酶解提取物对斑点叉尾鮰生长和肝脏转录组表达的影响,在日粮中分别添加0 g/kg (S,对照组)、0.3 g/kg (KP3)、0.5 g/kg (KP5)、1.0 g/kg (KP10)、1.5 g/kg (KP15)、2.0 g/kg(KP20)的海带酶解提取物,以初始体质量为(51.18±1.14) g的斑点叉尾鮰为实验对象,随机分为6组,每组3个重复,每个重复40尾鱼,在池塘网箱中养殖60 d。结果显示：① 与对照组(S)相比,饲料添加海带酶解提取物对斑点叉尾鮰的存活率(SR)没有显著影响,特定生长率(SGR)提高了1.20%~5.39%,饲料系数(FCR)降低了−0.83%~9.09%;分别以SGR和FCR为目标进行二次多项式回归分析,得到海带酶解提取物在饲料中的最适添加量分别为0.98和0.96 g/kg;KP10~KP20组肥满度(CF)和脏体比(VSI)显著降低,KP10组肝体比(HSI)显著降低;各组全鱼的水分、粗脂肪、粗蛋白质和粗灰分含量差异不显著。② KP3组肠道皱襞高度,KP5组肠道皱襞高度、宽度、肌层厚度,KP10组的皱襞宽度均显著高于S组。③选取S组与KP10组鱼肝脏提取总RNA后进行转录组测序和基因差异表达分析,表达显著下调的基因数有81个,显著上调的有199个;GO功能分类分析结果显示,差异表达基因(DEGs)被注释到DNA转录、金属离子结合、膜及膜组成成分等条目上;KEGG pathway分析结果显示,DEGs主要富集到细胞增殖与分化、激素调控、脂类代谢、糖类代谢以及生长因子代谢等相关的12个显著差异代谢通路。研究表明,日粮添加海带酶解提取物可以促进斑点叉尾鮰生长,降低饲料系数,改善肠道形态结构,加强肝脏的糖脂代谢能力,适宜添加量为0.96~0.98 g/kg。     

日本蟳微卫星富集文库的建立与多态性标记的筛选

采用磁珠富集法筛选日本蟳微卫星分子标记。日本蟳基因组DNA经Sau3 AⅠ酶切后,收集400~1 200 bp大小的片段并纯化,利用生物素标记的寡核苷酸探针(AC)¹⁵从中筛选出含有微卫星序列的DNA片段,连接到pMD18-T载体中,构建富集微卫星序列的基因组文库,经PCR检测筛选出阳性克隆进行测序。从随机挑选的970个菌落中筛选出369个阳性克隆进行测序,结果86.99%(321个)含有微卫星序列,其中完美型占80.54%,非完美型占15.95%,混合型占4.28%。除使用的探针AC重复外,还得到GA、CT等重复序列。共设计出102对微卫星引物,其中65对能扩增出清晰条带,27对具有多态性。同时筛选出的微卫星标记可为今后研究日本蟳的分子遗传育种提供有效的遗传标记。     

日本鳗鲡TRAF3基因的克隆及功能研究

为探究鱼类TRAF3在鱼类抗病毒免疫应答中的功能及作用机制,实验利用逆转录PCR克隆获得了日本鳗鲡TRAF3转录本 (AjTRAF3),利用生物信息学软件分析了AjTRAF3的结构特征,利用实时荧光定量 PCR(qPCR)、双荧光素酶报告系统以及免疫共沉淀等方法对其表达规律、功能及作用机理进行了初步分析。AjTRAF3的开放阅读框长度为1 707 bp,编码568个氨基酸。序列结构分析结果显示,AjTRAF3由N端的环结构域2个锌指结构域以及1个螺旋结构域和C端高度保守的TRAF-C (MATH)结构域组成。qPCR结果显示,AjTRAF3在日本鳗鲡各组织中均有表达,脑组织中表达量最高,其次为头肾,心脏中的表达量最低。Poly I:C刺激6 h后,日本鳗鲡脾脏组织中AjTRAF3上调倍数最高,为对照组的15.83倍。迟缓爱德华氏菌感染24 h后,日本鳗鲡脾脏组织中AjTRAF3上调倍数最高,为对照组的31.47倍。此外,本研究构建了AjTRAF3真核表达质粒,发现过表达AjTRAF3能显著上调炎症及抗病毒相关基因的表达,可显著增强AjIFN2、AjIFN4和NF-κB启动子荧光素酶活性。并能显著上调由AjRIG-IN、AjMAVS、AjIRF3诱导的AjIFN2、AjIFN4和NF-κB启动子活性。免疫荧光结果显示,AjTRAF3主要定位于细胞质中,且与AjMAVS存在共定位。免疫共沉淀结果显示,AjTRAF3通过MATH结构域与AjMAVS相互结合,缺失该结构域后,其与AjMAVS的相互作用消失,推测AjTRAF3可通过介导RIG-I/MAVS信号转导途径调控鱼类的抗病毒免疫应答。本研究结果为进一步揭示鱼类TRAF3的生物学功能奠定了基础。     

魁蚶各组织溶菌酶活性对鳗弧菌侵染的响应

为了有效防治细菌及其他病原微生物对魁蚶等贝类的危害,本实验研究了魁蚶各组织中溶菌酶活性对鳗弧菌侵染的响应过程,以期探讨魁蚶体内溶菌酶的免疫功能。本实验采用注射活菌的方法侵染20月龄魁蚶个体,随机选取16只个体,在每只个体的斧足处注射1 mL(约1×10~9个)鳗弧菌菌悬液作为感染组;随机选取16只个体不注射鳗弧菌作为对照组。两组魁蚶分别于洁净海水中暂养4、12、24和48 h后,每组随机取4只魁蚶个体的血液、外套膜、鳃、斧足、肝胰腺和闭壳肌等组织,采用ELISA试剂盒测定其溶菌酶含量变化。结果显示,对于鳗弧菌的侵入,魁蚶血液中溶菌酶含量由正常低值迅速增高并一直维持较高的含量,说明血液是魁蚶机体防御病原菌的主要免疫组织之一;魁蚶外套膜在无感染的情况下,对外界水环境的干扰始终保持较高的溶菌酶含量;鳃、斧足的溶菌酶含量均在注射细菌24 h之后明显高于正常值,说明外套膜、鳃、斧足作为魁蚶机体与外界接触的第一道屏障也能应对病原菌入侵,但反应较血液延迟;肝胰腺和闭壳肌的溶菌酶含量变化不明显,推测肝胰腺和闭壳肌不是魁蚶的重要免疫组织或器官。本实验结果可为魁蚶抗病选育及免疫机理方面的研究提供相关的参数。