枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物摄食类群研究

随着海洋生态学研究的深入和海洋环境监测的需要,一些传统的研究方法如多样性指数等在评价大型底栖生物群落结构变化时显得说服力不足,而摄食功能群的研究越来越受到重视。本实验根据2012年8月对浙江枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物的调查实验,分析该海域夏季大型底栖无脊椎动物摄食类群的组成、空间及数量分布,并进行相关生态评价。结果表明,枸杞岛海藻场夏季大型底栖无脊椎动物组成以肉食者和滤食者占较大优势,食碎屑者、植食者和食底泥者次之,杂食者最少;肉食者的优势种为布尔小笔螺、寄居蟹、扁平管帽螺、甲虫螺和四齿矶蟹等,滤食者的优势种为条纹隔贻贝、带偏顶蛤、短石蛏和布氏蚶等,植食者的优势种为钩虾、单一丽口螺和锈凹螺等;各摄食类群水平分布较均匀,垂直分布受水深和摄食饵料的限制;基于大型底栖无脊椎动物功能类群的生态参数评价结果表明,枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物群落健康状态呈虚弱水平,大部分站位大型底栖无脊椎动物群落受到轻度扰动,底栖生态质量状况较好。     

虾夷扇贝动态能量收支模型参数的测定

本研究以虾夷扇贝为实验生物,介绍了动态能量收支(dynamic energy budget,DEB)模型5个关键基本参数的测定及计算方法,分析了方法的利弊及注意事项,为贝类DEB模型参数的准确获取提供参考方法。采用壳长与软体部湿重回归法计算虾夷扇贝的形状系数δm;采用静水法测定不同温度条件下虾夷扇贝的呼吸耗氧率,计算阿伦纽斯温度TA参数;采用饥饿法测定、计算单位时间单位体积维持生命所需的能量[]、形成单位体积结构物质所需的能量[EG]和单位体积最大储存能量[EM]3个参数。室内饥饿实验持续60 d,直至呼吸耗氧率及软体部干重基本保持恒定。结果显示,壳长(SL)与软体部湿重(WW)的回归关系式为WW=0.0118SL3.4511(R2=0.9365),根据公式V=(δm L)3,对软体部湿重的立方根和壳长进行线性回归,所得的斜率即为形状系数δm值(δm=0.32);获得不同规格的虾夷扇贝耗氧率与水温(热力学温度,K)倒数的线性回归关系,线性回归方程斜率的绝对值为阿伦纽斯温度TA,平均为(4160±767)K。饥饿实验结束时,软体部干重和呼吸耗氧率分别降低了56%和81%。虾夷扇贝的耗氧率稳定在0.17 mg/(ind·h),经计算获得[]=25.9 J/(cm~3·d);饥饿持续30天之后,虾夷扇贝软体部干重基本维持在(0.25±0.01)g,经计算获得[EG]=3160 J/cm~3,[EM]=2030 J/cm~3。动态DEB理论是基于能量代谢的物理、化学特性而建立的,体现了生物能量代谢的普遍性规律,能够反映摄食获取能量在不同发育生长阶段的能量分配情况。但是,DEB模型参数的测定及计算比较复杂。基本参数的准确获取将影响其他参数以及模型的准确性。本研究为虾夷扇贝DEB模型的构建奠定基础。     

中草药对中华绒螯蟹幼蟹生长及免疫力的影响

将体质量为0.3～0.5 g的蜕壳间期中华绒螯蟹幼蟹饲养在室内循环水系统28 cm×21 cm×17.5 cm独立塑料盒中,盒子底部放置瓦片作为隐蔽物,投喂每千克基础饲料中添加0、1.0、2.0 g由甘草、人参、绞股蓝、银杏叶配伍的复方中草药的饲料,研究复方中草药对幼蟹成活、生长、抗氧化及免疫力的影响。试验结果显示,饲料中添加复方中草药对中华绒螯蟹幼蟹成活率无显著影响(P>0.05),但显著提高了其质量增加率和特定生长率,缩短了蜕皮间隔(P<0.05)。饲料中添加复方中草药显著提高了雄体血清中的酸性磷酸酶活性以及肝胰腺中总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和碱性磷酸酶活性,显著降低了肝胰腺中丙二醛的含量(P<0.05);饲料中添加中草药显著提高了雌体血清中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶及肝胰腺中超氧化物歧化酶的活力。综上,饲料中添加复方中草药显著提高了幼蟹的生长性能、抗氧化及免疫能力,幼蟹饲料中复方中草药的适宜添加水平约为1.0 g/kg。     

凝结芽孢杆菌对奥尼罗非鱼消化酶活性、消化率及生长性能的影响

在基础饲料中分别添加不同剂量的凝结芽孢杆菌(Ⅰ:1.0×1011cfu/kg饲料,Ⅱ:3.0×1011cfu/kg饲料,Ⅲ:6.0×1011cfu/kg),室外水族箱中饲养奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus×O.aureus)(34.50±0.25 g),用基础饲料投喂作为对照,每饲料组设三个重复,每水族箱随机放养16尾鱼,投喂率为3%。采用静水饲养以避免各箱之间水的交换。56 d后测定鱼体的生长和消化酶活性。结果显示:不同添加量的凝结芽孢杆菌均能显著提高奥尼罗非鱼胃、肝胰脏和肠道蛋白酶活性(P<0.05),但酶的活性随添加量的提高呈下降趋势。凝结芽孢杆菌的添加对胃、肝胰脏和肠道淀粉酶及脂肪酶活性没有显著影响(P>0.05)。Ⅰ组和Ⅱ组的干物质表观消化率、蛋白质消化率、相对增重率、饵料系数和蛋白质效率均显著高于对照组(P<0.05),而Ⅲ组和对照组之间差异不显著(P>0.05)。结果提示,饲料中添加1.0×1011cfu/kg饲料的凝结芽孢杆菌就能显著促进奥尼罗非鱼的生长和饲料营养物质的利用,满足最佳生长。     

短须裂腹鱼仔稚鱼发育及生长特性的初步研究

为了掌握长江上游特有鱼类短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)的基础生物学资料,遏制其自然资源迅速下降态势,维护长江鱼类的生物多样性,在水温10.0～20.4℃的条件下,对人工催产孵化的短须裂腹鱼仔稚鱼形态发育特征进行了连续观察,并逐日记录其生长情况,分析其生长特性。结果显示,刚出膜短须裂腹鱼仔鱼全长(9.83±0.88) mm,呈现透明淡黄色,卵黄囊较大,胸鳍较小,仔鱼多侧卧静栖水底,人为刺激下可以向前移动;23日龄仔鱼全长(15.18±0.52) mm,卵黄全部消失,鳔室呈长圆柱形,肠道内充满食物,进入稚鱼期;35日龄稚鱼全长(16.75±0.75)mm,出现二鳔室、腹鳍呈现月牙状,腹鳍褶皱宽大;65日龄稚鱼全长(23.64±0.82) mm,腹鳍褶皱几乎消失,除未见臀鳞外,各鳍均已出现,其生活习性已与成鱼相似。短须裂腹鱼仔稚鱼的生长呈现先急速增加、而后平缓、再快速增加、而后变慢的过程,特定生长率呈现先迅速增加然后指数型下降的趋势。运用Matlab对短须裂腹鱼体长(L_P)与日龄(t)的多项式关系函数(L_P=9.7296+0.55051t-0.0239t~2+5.1283×10~(-4)t~3-3.4419×10~(-6)t~4(R=0.9666,SD=0.6824,P0.001)进行分析,求得22.14日龄和52.35日龄是短须裂腹鱼仔稚鱼生长变化的关键日龄,与个体发育阶段的卵黄消失(23日龄)和52日龄左右(20 mm左右)稚鱼高死亡率接近。     

饲料中添加不同水平的维生素D_3对草鱼幼鱼生长和体成分的影响

本文以酪蛋白和脱脂豆粕为蛋白源,糊精为糖源,玉米油和豆油为脂肪源的半纯化饲料为基础饲料,研究维生素D3对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)幼鱼生长及体成分的影响。维生素D3共设0,100,200,500,1000,2000,3000 IU/kg 7个添加梯度,每一梯度设3个重复,每个重复放养60尾初始体质量(3.86±0.34)g的草鱼,在(26.9±3)℃的流水系统中养殖8周。结果显示:维生素D3对草鱼幼鱼增重率、特定生长率、饲料系数、存活率、体水分、粗蛋白质、粗脂肪含量和血清钙浓度没有显著性影响(P>0.05);对照组和添加100 IU/kg维生素D3的试验组中,草鱼幼鱼的粗灰分显著低于其它试验组(P<0.05);与对照组相比,饲料中添加维生素D3对全鱼钙磷含量、血清磷离子浓度以及碱性磷酸酶活性影响显著(P<0.05)。根据维生素D3对全鱼钙磷含量的影响,草鱼幼鱼饲料中维生素D3适宜的添加量为1000 IU/kg。     

池塘养殖和野生长江水系中华绒螯蟹扣蟹形态学及生化组成的比较研究

采用形态学测量和生化分析等方法,比较了野生和池塘养殖条件下长江水系中华绒螯蟹扣蟹的形态学、肝胰腺指数(HSI)、常规生化组成和脂肪酸组成。结果发现:野生和池塘养殖扣蟹的形态学特征差异较大,雌雄个体均有4个贡献较大的主成分(PC1,PC2,PC3,PC4),其中PC1的贡献率均远高于其他主成分,两者PC1分别由16和19个主要影响变量构成;所测36个形态学指标中,两群体雄蟹和雌蟹分别有25和22个形态学指标差异显著,进一步筛选判别贡献率较大的4~5个指标分别建立判断方程,综合判别准确率达95%以上;野生扣蟹的HSI、组织中总脂、躯体肌肉的16:0、18:1n9和20:4n6含量均高于池塘养殖扣蟹,后者组织中水分含量、躯体肌肉中的18:0、20:5n3和22:6n3高于前者。研究表明,野生和池塘养殖扣蟹的形态学和生化组成均存在较大差异,可以根据两群体扣蟹的形态学差异和判别方程鉴别两种扣蟹蟹种。     

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。     

奥尼罗非鱼淀粉酶、脂肪酶的分布与特性

以奥尼罗非鱼(Oreochromisniloticus×O.aureus)为实验材料,研究其淀粉酶、脂肪酶分布与特性。结果表明,Ⅰ(体重55.14g)、Ⅱ(体重122.82g)、Ⅲ(体重225.68g)组实验鱼肠道淀粉酶、脂肪酶活性均表现出相似规律:活性从大到小依次为前肠、中肠、后肠。实验鱼体重从55g增至122g,肠道淀粉酶活性急剧上升,实验鱼体重从122g增至225g,酶活性增幅减缓。3组实验鱼肠道各肠段淀粉酶活性相对比值(前肠、中肠、后肠)分别为1:0.95:0.52、1:0.44:0.21和1:0.50:0.24;脂肪酶活性相对比值(前肠、中肠、后肠)分别为1:0.17:0.12、1:0.34:0.14和1:0.98:0.64。3组实验鱼淀粉酶活性相对比值(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组)在全肠、肝胰脏中分别为1:8.25:18.94和1:3.43:9.31;3组实验鱼脂肪酶活性相对比值(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组)在全肠中为1:3.82:13.09。奥尼罗非鱼肠道、肝胰脏淀粉酶最适pH值分别为6.5～7 0和7.5;最适反应温度均为30℃;最适反应底物浓度均为0.8%。肠道脂肪酶最适pH值为7.0～7.5,最适反应温度为35℃。     

基于16SrDNA比较研究混养三角帆蚌和鲢鳙对池塘养殖水体微生物群落结构的影响

为了研究混养三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix)鳙(Aristichthys nobilis)对池塘养殖水体微生物群落结构的影响,分别在浙江海盐、江西九江、上海浦东开展了罗氏沼虾-三角帆蚌混养、草鱼—三角帆蚌混养、罗氏沼虾-三角帆蚌-鲢鳙鱼混养三组系列实验。利用DGGE技术对养殖水体的16S r DNA进行指纹图谱分析。三组实验共鉴定出57条不同条带,每组实验中混养三角帆蚌或鲢鳙实验组的平均条带数均高于单养水体水样平均条带数。Shannon多样性指数分析结果显示,各养殖水体混养三角帆蚌、鲢鳙后,多样性指数均有所增加。PCA分析和DGGE聚类结果显示,在无鲢鳙的情况下,蚌与主养物种(罗氏沼虾、草鱼)混养实验组的16S r DNA图谱聚为一类,显示出蚌对于微生物群落结构影响的贡献;在同时引入鲢鳙和蚌的情况下,16S r DNA指纹图谱则是按照有无鲢鳙聚为两类,提示在本实验中鲢鳙对于水体微生物的影响要大于蚌。对DGGE图谱其中20条显著条带进行回收、测序和系统发育分析,结果表明,所获序列主要分属于放线菌门(Actinobacteria,25%)、蓝藻门(Cyanobacteria,25%)、α-变形菌亚门(Alphaproteobacteria,15%)、β-变形菌亚门(Betaproteobacteria,15%)、γ-变形菌亚门(Gammaproteobacteria,10%)、ε-变形菌亚门(Epsilonproteobacteria,5%)、裸藻叶绿体(Euglenales,5%)。