不同施肥模式对玉米各器官碳氮累积和分配的影响

以长期定位试验为依托,选取:1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)推荐施肥(OP);4)有机肥氮替代100%化肥氮(OM);5)有机肥氮替代50%化肥氮(MF)5个处理,研究不同施肥模式对玉米植株及各器官碳氮含量、碳氮分配比例及C/N的影响,为西南紫色土地区合理施肥、作物增产提供科学依据。结果表明,与FP处理相比,MF处理显著增加了玉米植株生物量,达26.2%。相比OM和OP处理,MF处理显著增加玉米苞叶和根茬中碳浓度,分别增加5.4、4.2 g·kg^-1和7.4、21.3 g·kg^-1,同时增加玉米苞叶、根茬、穗轴和籽粒中的碳储量,玉米茎秆和籽粒中的氮储量也有增加。此外,相比FP处理,MF处理能显著增加玉米整株的碳储量和氮储量,达29.1%和16.9%。等氮水平下,MF、OP处理均能增加玉米苞叶和籽粒中碳同化物的分配比例,MF处理玉米籽粒中氮素的分配比例较OP和OM处理分别增加1.7%和3.6%,同时MF处理能使玉米维持较高的C/N。综上,有机肥氮替代50%化肥氮能增加玉米植株的生物量,同时提高玉米对氮素的吸收和碳素的累积,增加玉米籽粒中碳同化物和氮素的分配比例,同时,有机肥氮替代50%化肥氮能使玉米植株维持较高的C/N,有利于产量的形成,该施肥方式不仅能够促进氮素的高效利用,减少化肥的投入,还能够减少化肥损失,降低氮素损失引发的环境风险。     

黄条鰤仔稚幼鱼消化酶活性变化研究

为了解黄条鰤(Seriola aureovittata)早期发育阶段的消化生理特性,测定了黄条鰤胚胎、仔稚幼鱼阶段脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶和碱性磷酸酶活性变化。结果显示,在黄条鰤仔鱼出膜前胚胎阶段,即能检测到脂肪酶、淀粉酶和碱性磷酸酶活性;初孵仔鱼体内(1 d)初次检测出胰蛋白酶的活性。脂肪酶和碱性磷酸酶比活力在仔鱼孵化后迅速增强(P<0.05),在4 d开口时,2种酶比活力达最高值;淀粉酶比活力在7 d时达最大值;胰蛋白酶比活力在仔鱼阶段缓慢上升,15 d时比活力最大。稚鱼阶段内脏团中脂肪酶、碱性磷酸酶和胰蛋白酶活性基本维持稳定,幼鱼阶段内脏团脂肪酶、碱性磷酸酶和胰蛋白酶活性都呈现上升趋势;稚鱼和幼鱼阶段内脏团中淀粉酶活性下降并基本稳定于较低水平。研究表明,黄条鰤仔稚幼鱼发育过程中,各种消化酶活性变化明显,且与其发育阶段和食性密切相关。在尚未摄食饵料的早期仔鱼体内已存在消化酶,认为其是母源传递而来,不是由外源性饵料所致;幼鱼阶段内脏团脂肪酶、碱性磷酸酶和胰蛋白酶比活力明显提高,这反映出随苗种生长发育,其肠道结构和消化机能逐渐完善,并且对脂肪、蛋白质的需求逐渐增强。     

暗纹东方鲀冻藏品质劣化的原因解析

通过比较冰晶、内源蛋白酶以及氧化对冻藏暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)品质的影响,确定冻藏暗纹东方鲀品质劣化的关键因素。实验通过液氮浸渍快速冻结抑制鱼肉组织中冰晶增长、碘乙酸浸泡前处理抑制鱼肉内源蛋白酶活性、复合抗氧化剂浸泡前处理抑制蛋白/脂质氧化作用的设计,区分冰晶、内源蛋白酶和氧化3种因素对冻藏鱼肉品质的影响;并以硬度、解冻流失率、蒸煮损失率、挥发性盐基氮含量、K值、Ca2+-ATPase活性、肌原纤维小片化指数和肌纤维长度作为鱼肉品质的评价指标。结果显示,冻结过程中控制冰晶增长对暗纹东方鲀冻藏品质的改善作用最大,冻藏24周后,速冻组的硬度比内源蛋白酶抑制组和氧化抑制组分别提高了26.8%和20.5%,解冻流失率分别降低了44.2%和44.8%,且该处理组TVB-N、K值和Ca2+-ATPase活性变化更慢,24周后分别为10.5 mg/100 g、6.8%和1.43 μmol Pi/mg/10 min。综合各项指标发现,冰晶、内源蛋白酶和氧化对冻藏暗纹东方鲀品质劣化均有影响;其中,冰晶作用是导致暗纹东方鲀在冻藏过程中品质下降的最主要影响因素,内源蛋白酶和氧化对冻藏暗纹东方鲀品质的影响次之,且二者对品质影响无显著性差异。     

大黄鱼消化道菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力分析

为研究大黄鱼(Larimichthys crocea)消化道的菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力特征,本研究采用高通量测序技术系统分析大黄鱼胃、幽门盲囊和肠道中菌群组成及分布,并对比研究工厂化养殖和网箱养殖模式下的消化道菌群;同时,结合生化分析方法解析2种模式下消化道消化酶和非特异性免疫酶活力特征。结果显示,2种养殖模式下,菌群多样性随消化道延伸呈下降趋势;乳杆菌科(Lactobacillaceae(f))、Fructobacillus、黄杆菌属(Flavobacterium)等代表的菌属为共有优势菌群。其中,拟杆菌属(Bacteroides)和Anaerostipes等的丰度随消化道延伸呈下降趋势,而乳杆菌科、E01_9C_26_marine_group(o)所代表的菌属及黄杆菌属等则相反;普氏菌属(Prevotella_9)、乳杆菌科代表的菌属为2种模式养殖大黄鱼的主要差异菌属。工厂化养殖条件下,幽门盲囊和肠道中的菌群组成及其参与营养和免疫相关代谢通路的基因数目差异不显著(P>0.05),但与胃部的菌群组成和相关代谢通路基因数目存在明显差异;而网箱养殖大黄鱼胃部与幽门盲囊和肠道的菌群结构及相关代谢通路基因数目差异相对较小。2种养殖模式下的大黄鱼消化道菌群与饲料菌群相近。另外,胃和幽门盲囊也具有非特异性免疫酶活性,说明,整个消化道还具有一定的化学免疫屏障作用。本研究结果将为大黄鱼健康养殖提供基础参考,并为消化道菌群生理功能探讨提供理论依据。     

坛紫菜泛素连接酶PhCUL1基因克隆与功能验证

高温影响坛紫菜(Pyropia haitanensis)的产量和品质,是制约紫菜产业发展的主要因素。前期研究发现,高温胁迫下,坛紫菜泛素蛋白酶体系统相关基因显著上调表达,但其响应高温胁迫的分子功能还未知。本研究通过分子生物学、遗传学等技术手段对坛紫菜cullin E3连接酶基因(PhCUL1)的功能进行研究。利用PCR方法克隆了PhCUL1基因的全长,PhCUL1全长为2500 bp,开放阅读框(ORF)长度为2481 bp,该基因存在1个Cullin (407~618 aa)结构域和1个Cullin Nedd8 (754~821 aa)结构域,其中,Cullin Nedd8结构域为蛋白融合位点。进化树分析显示,PhCUL1在进化上与脐形紫菜(Porphyra umbilicalis)有较近的亲缘关系。qRT-PCR结果显示,PhCUL1基因被高温显著诱导。为进一步阐明PhCUL1的分子功能,将其转入莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)进行功能验证,过表达PhCUL1株系比野生型更能耐受高温胁迫。同时,在高温33℃下处理3 h和6 h内,转基因植株的PhCUL1基因呈上调表达。这初步说明PhCUL1基因在坛紫菜响应高温胁迫过程中发挥着重要作用,其具体调控机制有待进一步研究。本研究有助于阐明坛紫菜泛素蛋白酶体系统响应高温胁迫的分子机制,为指导耐高温新品种选育提供理论依据。     

基于GFM和GAMM模型分析对虾白斑综合征(WSSV)对黄海和东海北部水域虾类生物量的影响

虾类是海洋生态系统功能群的重要组成部分,其生物量变化受到多重因素的影响。本研究在开展黄海和东海北部水域虾类白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)流行病学调查的基础上,利用梯度随机森林模型(gradient random forest model, GFM)和广义加性混合模型(generalized additive mixed models, GAMM),分析了2016—2018年间黄海和东海北部水域WSSV流行对虾类生物量的影响。分子检测结果显示,调查所获取的26种虾类中,11种被检测为WSSV阳性;2016、2017和2018年WSSV阳性采样站点的比率分别为48.40%、38.75%和21.74%,虾类样品中WSSV阳性检出比率分别为16.86%、9.60%和4.80%。GFM模型分析显示,解释变量“阳性样品数的对数(ln_posi)”对响应变量“虾类生物量的对数(ln_Abu)”的重要性最高。GAMM分析中,根据赤池信息准则(Akaike information criterion, AIC)最小原则筛选出的最优模型为：ln_Abu~WSSV阳性率(P_rate)+ln_posi+经度(Long),该模型中ln_posi和P_rate是影响虾类生物量的极显著相关因子,ln_Abu随着P_rate的升高而降低。研究表明,WSSV在黄海和东海北部水域虾类中流行,推测对该海域的虾类生物量存在影响。     

鲤trim25多拷贝基因进化和表达调控初探

天然免疫系统是硬骨鱼类抵抗病毒感染的主要防御系统,三重基序(tripartite motif, TRIM)蛋白家族作为天然免疫系统的重要组成部分,参与病毒感染的免疫网络调控,其中,TRIM25已被证实在多种鱼类的免疫反应中发挥重要作用。本研究对鲤(Cyprinus carpio) trim25基因的16个拷贝进行了序列进化分析、共线性分析和功能域结构分析,并比较了各拷贝在组织中的表达和顺式调控位点的差异。序列比对和系统进化分析结果均显示,位于鲤11和12号染色上、结构完整的TRIM25的2个拷贝与金线鲃(Sinocyclocheilus grahami)和斑马鱼(Danio rerio)的TRIM25蛋白结构高度相似,与鲤科鱼类以外的其他物种的结构差异较大。基因共线性结果显示,trim25基因上下游基因在不同物种的进化过程中相对保守。鲤TRIM25蛋白的结构分析显示,在鲤TRIM25的16个拷贝中,有6个拷贝具有完整功能结构域,其中,各有5个拷贝在鲤的肝与脑组织中高表达。在构建的表达数量性状基因座(eQTL)调控网络中,在肝和脑组织中分别筛选到5个和17个顺式调控trim25基因表达的单核苷酸多态性(SNP)位点。本研究对鲤trim25基因多个拷贝的序列差异进行了比较,并对鲤与其他物种TRIM25的序列、进化关系和共线性相似度进行了比较,揭示了鲤trim25各拷贝间的结构多样性和在组织中的表达情况,筛选出了可能调控trim25基因表达的SNP位点,为今后研究鲤TRIM25相关的调控和抗病研究提供了理论依据。     

基于稳定同位素技术的天津大神堂海域人工鱼礁区食物网结构研究

本研究对2016年6月在天津大神堂3个礁区(2010年建成的鱼礁区;2012年建成的鱼礁区;2014年建成的鱼礁区)和对照区域采集的生物消费者及其食物源样品的碳、氮稳定同位素组成进行了分析,通过IsoSource模型计算不同区域生物的食物网基础,并利用氮稳定同位素数据计算消费者的营养级。结果显示,根据δ13C值可以将其食物源分为浮游植物、悬浮颗粒有机物(POM)和沉积相颗粒有机物(SOM)三类;浮游植物对消费者的碳源贡献率(67.2%~81.5%)最大,是大神堂海域的生物食物网的基础。不同区域同一食物源的δ13C和δ15N值没有显著性差异;礁区内滤食性贝类毛蚶(Arca subcrenata)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)和长牡蛎(Crassostrea gigas)的δ13C值显著高于对照区,作为潜在碳源的浮游植物对其的贡献率显著增加。消费者的δ15N值则介于7.70‰~14.34‰之间,消费者的营养级介于2.0~3.95级之间。游泳生物食性生物的δ15N和营养级在礁区内有所提高,礁区建成的年份越长,其营养级与对照区域的差别越显著。稳定同位素研究表明,人工鱼礁建设可能导致鱼礁区内滤食性生物的食物来源组成改变,并提高游泳生物食性生物的营养级。     

四氢异喹啉衍生物的合成及体外 抗多子小瓜虫活性的研究

合成四氢异喹啉衍生物并进行杀多子小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis)药效评价。以1-甲基-1,2,3,4-四氢异喹啉为起始原料,在2位的胺基上引入与环己甲酰氯、苯甲酰氯、噻吩甲酰氯、乙酰氯以及氯乙酰氯等不同的酰基进而合成5种四氢异喹啉衍生物(化合物1~化合物5),研究其对小瓜虫掠食体和包囊的杀虫活性,并对杀虫活性物质进行安全性评价。结果显示,5种化合物均具有一定的杀虫活性,其中,化合物1 [(1-甲基-3,4-二氢异喹啉-2(1H)-基)-苯基-甲酮]的杀虫活性最强,其对多子小瓜虫掠食体4 h的100%杀灭浓度为24.0 mg/L,对包囊6 h的100%杀灭浓度为60.0 mg/L,对掠食体的半数致死浓度(LD50)为16.4 mg/L。急性毒性实验结果显示,化合物1对翘嘴红鲌(Erythroculter ilishaeformi)的48 h LD50为234.3 mg/L,其安全浓度为64.1 mg/L。研究表明,化合物1 [(1-甲基-3,4-二氢异喹啉-2(1H)-基)-苯基-甲酮]是一种具有较好开发前景的杀小瓜虫药物。     

NEW INSIGHTS INTO THE PHYLOGENY AND SPECIATION OF KUMQUAT (FORTUNELLA SPP.) BASED ON CHLOROPLAST SNP,NUCLEAR SSR AND WHOLE-GENOME SEQUENCING

Kumquat(Fortunella spp.) is a fruit and ornamental crop worldwide due to the palatable taste and high ornamental value of its fruit. Although Fortunella is classified into the economically important true citrus fruit tree group together with Citrus and Poncirus, few studies have been focused on its evolutionary scenario. In this study, analysis of five chloroplast loci and 47 nuclear microsatellites(n SSR) loci from 38 kumquat and 10 citrus accessions revealed the independent phylogeny of Fortun...