用信息融合技术改进水产养殖水质监控系统

水质监控是实现水产养殖现代化的关键因素之一。本文设计并实现了一种基于物联网技术的水产养殖水质监控系统。该系统将传感及传感网技术、Zig Bee/GPRS/3G技术和信息融合与数据挖掘等物联网技术引入到水产养殖水质监控系统。目前该系统在国家罗非鱼产业技术研发中心无锡育种和保种基地平稳地运行,节能降耗、绿色环保,预测预警准确性较高,减少了各类灾害事故的发生,提高了水产品的品质,可在水产养殖水质监控中推广应用。     

电子鼻在中华绒螯蟹产地鉴别及等级评定上的应用

采用电子鼻对阳澄湖、松江、崇明的不同等级中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)各可食部位香气轮廓进行了检测。特级、1级、2级阳澄湖中华绒螯蟹体肉、钳肉、足肉、性腺4部位香气轮廓区分显著。采用软独立建模的方法, 分别建立了基于单部位及联合多部位的阳澄湖中华绒螯蟹产地鉴别模型, 结果表明应用联合多部位模型, 对非阳澄湖蟹的识别率达到100%。采用偏最小二乘回归法建立了电子鼻响应信号与中华绒螯蟹等级评分的回归模型, 相关系数为0.96, 表明基于此模型可判定中华绒螯蟹蟹样等级。

     

龙池鲫DNA含量、倍性分析及其形态学特征研究

以鸡(Gallus sp.)红细胞DNA含量(2.5 pg/N)为标准对照,利用流式细胞术测定了龙池鲫(Carassius auratus in Long Lake)的红细胞核DNA含量,采用T型标技术标记了2倍体与3倍体龙池鲫并研究了2倍体与3倍体龙池鲫的形态特征,为阐明龙池鲫的遗传背景及资源增殖保护提供科学依据。结果显示,实验检测的265尾龙池鲫中,42尾龙池鲫样品红细胞核的相对DNA含量接近76,占15.85%,223尾样品接近110,占群体数的84.15%;二倍体龙池鲫的DNA含量为3.83 pg/N,三倍体龙池鲫的DNA含量为5.38 pg/N。龙池鲫是由二倍体和三倍体两种类型的鱼组成的混合群体;侧线鳞数量可作为二倍体龙池鲫与三倍体龙池鲫的辨别参考指标。T型标暂养1周后龙池鲫的成活率达到100%,脱牌率为1.13%。     

基于启发式Johnson算法优化BP神经网络的水产养殖产量预测模型

针对水产养殖产量预测难的现状,提出一种基于启发式Johnson算法优化的反向传播神经网络(BPNN)的产量预测模型。该模型在传统BP神经网络的基础上,针对网络训练时间长、易陷入局部最优的问题,通过启发式Johnson算法降低输入神经元维度,再结合试凑法确定神经网络隐层个数,构建启发式Johnson反向传播神经网络(HJA-BPNN)学习预测模型。实验结果表明,该模型在山东省对虾海水养殖产量预测中,预测的均方根误差小于传统BP神经网络和GM(1,1),且学习效率相比传统BP神经网络有所提升。研究表明,该学习预测模型在大量历史数据的模型构造上有更大的优势,能够缩短建模时间,同时获得良好的预测效果,为水产养殖产量预测提供了一种可行的新方法。     

一株引起坛紫菜绿斑病病原的分离鉴定及致病性研究

为了明确引起坛紫菜绿斑病的病原,对2012年发生在福建省莆田养殖海区坛紫菜叶状体绿斑病开展了病原的分离鉴定和致病性研究。利用2216E海水培养基平板,从患病藻体分离得到一株优势细菌X5;在实验室条件下将X5进行回接感染实验,在显微镜下观察到坛紫菜叶状体发生组织病理变化,出现绿斑病症状:感染初期出现黄绿色小斑点,病斑逐渐扩大出现空洞,最后导致紫菜叶片流失;用浓度为10⁴~10⁸ cfu/mL的X5感染坛紫菜时,在7 d内引起紫菜出现10%~100%病斑面积,这些结果表明X5为坛紫菜绿斑病的病原。利用生理生化和多基因序列分析方法对X5进行鉴定,结果显示该菌为革兰氏阴性菌,大小为0.6 μm×0.4 μm~1.0 μm×0.4 μm,无鞭毛,在温度4~42℃、盐度50~150、pH6~10范围内生长,最适生长温度为16℃,最适生长盐度为50,最适pH为7,对甲硝唑、林可霉素和青霉素耐药,对25种抗生素敏感,Biolog和API ID-32E细菌鉴定系统的结果显示X5为弧菌属细菌(Vibriosp.);基于多基因序列(16S rRNA,rpoA,recA,pyrH)构建的系统进化树分析显示,X5与V.casei、V.litoralis、V.rumoiensis聚为一支,进化距离为0.095~0.108,这些结果说明X5为弧菌属的一个新种或是V.casei、V.litoralis、V.rumoiensis之一的一个新亚种。本研究报道了弧菌X5能够引起坛紫菜绿斑病,为紫菜流行病学及疾病防治提供了理论支撑。     

四大家鱼种质资源的研究进展

四大家鱼是我国淡水养殖和捕捞的主要对象,本文从种质资源鉴定、保护、种质标准的角度出发,简要介绍了目前我国四大家鱼种质资源的现状,以及遗传标记在四大家鱼种质资源中研究进展,并就目前普遍存在的四大家鱼遗传衰退的原因进行分析,比较详细的提出了四大家鱼种质资源保护的目的、策略和措施。     

天津重点水域底栖生物调查分析

于2018年9月,对天津大港,宝坻,华苑等地区的12个站点的大型底栖生物的群落结构及生物多样性进行了调查分析。结果表明,调查区共鉴定出大型底栖生物3门10种,其中软体动物4种,环节动物4种,水生昆虫2种,各站位丰度波动范围为20～840 ind/m^2,平均为205.33 ind/m^2,生物量范围为0.012～308.63 g/m^2,平均为59.69 g/m^2;囊螺为该地区绝对优势种。丰富度指数Margalefs.index在1.48～3.334之间波动, Goodnight修正指数在0.523～1之间波动。     

大头鳕TNFSF6基因的结构分析及其在发育早期和病毒暴发时的表达水平

为揭示大头鳕TNFSF6基因的基本结构与功能及其在大头鳕发育和神经坏死病毒(Pacific cod nervous necrosis virus, PCNNV)暴发时的响应机制,本研究通过基因克隆获得TNFSF6 cDNA开放阅读框序列,并对序列进行生物信息学分析,运用相对荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对TNFSF6在不同组织、孵化后不同日龄仔鱼和PCNNV感染前后仔稚鱼中的表达水平进行检测。结果显示,大头鳕TNFSF6 cDNA长1 388 bp,5′UTR占315bp,3′UTR占500 bp,ORF全长573 bp,编码190个氨基酸。qRT-PCR结果显示,TNFSF6在各组织均有表达,但在脾脏和鳃组织中的表达量较高;大头鳕孵化后15、20、37和40 d TNFSF6基因的转录水平分别是其在5 d转录水平的0.28、0.15、0.12和0.13倍。在24 d和46 d PCNNV暴发时,病鱼TNFSF6基因的转录水平高于对照组;在77 d PCNNV暴发时,病鱼TNFSF6转录水平则显著低于对照组。研究表明,TNFSF6基因在大头鳕发育早期和仔鱼暴发PCNNV时发挥了重要的作用。     

氨氮胁迫对青鱼幼鱼鳃丝Na+/K+-ATP酶、组织结构及血清部分生理生化指标的影响

氨氮是诱发鱼病的主要环境因子,以初始体质量(7.00 0.14)g的青鱼幼鱼为研究对象,研究氨氮胁迫对其鳃丝Na+/K+-ATP酶、组织结构及血清部分生理生化指标的影响。实验设置低(对照组0 mg/L)、中(10 mg/L)和高(20 mg/L)3个氨氮浓度处理组,将暂养在自然淡水(对照)中的青鱼幼鱼分别放入各实验梯度中,进行0、6、12、24、48和96 h氨氮胁迫。结果表明:与对照组相比,中、高氨氮组鳃丝Na+/K+-ATP酶活性分别在12 h和6 h降至最低,然后升高,48 h达最大值,96 h后与对照组水平相当。鳃组织光镜观察表明,中氨氮组鳃小片基部泌氯细胞数量12 h有所增加,24 h呼吸上皮细胞出现部分脱落,96 h泌氯细胞出现空泡化,部分鳃小片充血;而高氨氮组鳃小片基部泌氯细胞数量6 h呈增加趋势,12 h呼吸上皮细胞部分脱落,24 h大面积脱落,96 h鳃小片基部严重充血。血清皮质醇和血糖含量在胁迫12 h均升高至最大,含量与氨氮浓度呈正相关,48 h恢复至对照组水平。氨氮胁迫下,血清总超氧化物歧化酶(SOD)活力呈先升高后降低的趋势,6 h时显著高于对照组(P<0.05),中氨氮组12 h后与对照组差异不显著,而高氨氮组96 h时显著低于对照组(P<0.05)。过氧化氢酶(CAT)活力12 h内均呈先降低后升高趋势,48 h均恢复至对照组水平。氨氮胁迫前期,血清总抗氧化力和谷胱甘肽均呈下降趋势,丙二醛和谷丙转氨酶活力呈升高趋势。谷胱甘肽和谷丙转氨酶活力在96 h恢复至对照组水平,而丙二醛96 h仍显著高于对照组,高氨氮组总抗氧化力显著低于对照组(P<0.05)。由此可见,氨氮胁迫初期,鱼体抗氧化系统受到严重干扰。随着胁迫时间延长,鱼体进行适应性生理调节,但机体抗氧化能力下降,鳃组织已受到损伤。     

中华虎头蟹线粒体16S rRNA和 COⅠ基因的序列比较及其系统进化分析

为研究中华虎头蟹野生群体的种质资源及遗传多样性状况,采用PCR扩增获得中华虎头蟹线粒体DNA的16S rRNA和COⅠ基因片段,分别对其进行序列比较及系统进化分析。16S rRNA和COⅠ基因片段的A+T平均含量分别为67.7%和61.4%,A+T含量显著高于G+C含量。长度为515 bp的16S rRNA基因片段共检测出单倍型4种,多态性位点4个,均为单一变异位点;长度为653 bp的COⅠ基因片段共检测出单倍型11种,多态性位点23个,其中简约信息位点5个和单一变异位点18个。COⅠ基因片段比16S rRNA基因片段具有较大的变异,更适于中华虎头蟹种群的遗传多样性分析。基于16S rRNA和COⅠ基因片段的遗传距离与系统进化分析结果一致,表明中华虎头蟹与梭子蟹科的蟹类亲缘关系最近,方蟹科与沙蟹科的蟹类聚为一支,与传统分类结果基本一致;而脊椎动物2个基因片段的系统进化分析结果不一致。根据16S rRNA基因片段的遗传距离推测出4科7种蟹的大致分化时间发生在古新世至始新世。