Development and application of fluorescence in situ hybridization (FISH) method for simple and rapid identification of the toxic dinoflagellates Alexandrium tamarense and Alexandrium catenella in cultured and natural seawater

ABSTRACT:   The toxic dinoflagellates Alexandrium tamarense (Lebour) Balech and A. catenella (Whedon and Kofoid) Balech produce potent neurotoxins, such as saxitoxin and gonyautoxin and have been mainly responsible for paralytic shellfish poisoning (PSP) in Japan. To prevent a negative effect on the fishery industry, it is necessary to identify these toxic species precisely and rapidly before and during the bloom. In this paper, a rapid and simple protocol of a fluorescence in situ hybridization (FISH) method using ribosomal RNA (rRNA)-targeted probes has been established for identifying the cultured strains and natural cells of A. tamarense and A. catenella . Using the FISH method established in this study, it was possible to identify these toxic species species-specifically and rapidly, within 30 min. The procedure of detection constituted three steps: (i) fixation/dehydration; (ii) hybridization; and (iii) washing; this made the identification simple. Moreover, this method did not require either special techniques or equipment, and the cost for detection was low. The specificity, rapidity, and simplicity of the developed method suggest that it might be useful for routine monitoring of these toxic microalgae.     

异硫氰酸荧光素标记鳗弧菌条件优化及应用条件对荧光信号的影响

为了实现对目标细菌的有效示踪,实验以异硫氰酸荧光素(FITC)为标记物,分别设置FITC标记浓度0.2、2、20、50、100、200μg/mL,标记时间1、15、30、60、120、240 min,研究了FITC标记浓度与标记时间对鳗弧菌标记效果的影响,同时对在不同温度(25、4、-20、-70℃)及不同时间(24、48、96、192 h)存储条件下鳗弧菌标记荧光的稳定性进行了比较,对标记鳗弧菌经甲醛灭活后的荧光变化进行了观察,研究了不同光照条件(0、150、1 500、25 000 lx)对标记鳗弧菌的荧光衰减影响,以及在-20和-70℃条件下反复冻融对标记鳗弧菌荧光强度的影响。结果表明,FITC的最适标记浓度范围为20~100μg/mL,最适标记时间范围60~120 min,储藏在-20和-70℃条件下,标记后的鳗弧菌荧光信号比储藏在4和25℃条件下稳定,标记后的鳗弧菌经甲醛灭活后的荧光信号稳定性优于对照组,不同强度自然光照对标记鳗弧菌的荧光衰减效果不明显,标记细菌经3次冻融,发现在-70℃条件下冻存的细菌荧光信号稳定性保持良好。本研究结果为FITC用于标记海洋细菌提供了实用的技术参数。     

Improvement in recruitment of Japanese sardine with delays of the spring phytoplankton bloom in the Sea of Japan

To evaluate the impact of temporal variation of primary productivity on the recruitment of Japanese sardine (Sardinops melanostictus) in the Sea of Japan, the phenology of sea surface phytoplankton abundance was estimated from 8 day multiple satellite (SeaWiFS, MODIS‐Aqua, MERIS, and VIIRS) derived sea surface chlorophyll (SSChl) a concentrations from January 1998 to December 2015. Because relationships between SSChl a and in situ chlorophyll a concentrations were significantly different among periods based on the satellite combinations used, maximum and minimum SSChl a concentrations of 1 year were relativized as 1 and 0, respectively. Spatio‐temporal variation of relativized SSChl a concentrations was determined by using empirical orthogonal function (EOF) analysis. Scores in the first EOF mode denoted the basin‐scale variations of SSChl a concentrations in the Sea of Japan, and the major peak from the end of February to the end of May displayed the spring bloom. The logarithm of recruitment per spawner (LNRPS) for sardine was positively affected by delays in the start and end dates of the spring phytoplankton bloom. The delay of the date of the lowest sea surface temperature contributed to the delay of the end of the spring bloom during the period 1998–2015 and elevated the LNRPS during the period 1982–2015. Sardine spawns in the southern Sea of Japan from April to May, hence, delays of the spring bloom prolonged its overlap with sardine larval periods, and thus improved the recruitment of Japanese sardine in the Sea of Japan.     

大亚湾鱼卵、仔稚鱼种群特征与环境因子的相关关系

为了解大亚湾鱼卵、稚仔鱼种群动态变化及其与环境因子的关系, 2015年采用浅水I型浮游生物拖网对大亚湾鱼卵、仔稚鱼进行了4个季度的调查,结果表明,4个季度共采获鱼卵31361粒,仔稚鱼244尾。经鉴定分析共有27种,其中鱼卵19种,隶属于6目16科18属;仔稚鱼18种,隶属于5目15科16属;鱼卵、仔稚鱼共有种11个。鱼卵平均丰度为614.55 ind/1000 m^3,稚仔鱼的平均丰度为3.69 ind/1000 m^3。鱼卵丰度季节变化由高到低依次为夏季、春季、冬季、秋季;空间分布显示,丰度由高到低依次为中央列岛、人工鱼礁区、湾口东岸。鱼卵多样性指数(H￠)范围为0.05～2.26,平均值为0.86,稚仔鱼多样性指数(H?)范围为0～2.53,平均值丰度0.82;鱼卵均匀度指数(J)范围为0.02～0.99,平均值为0.50;稚仔鱼均匀度指数(J)范围为0～1.00,平均值为0.52。根据Pearson相关性结果分析表明,与种群关系最密切的环境因子为温度和溶解氧(P<0.01)。研究结果显示,春夏季是大亚湾海域鱼类产卵的重要时期,中央列岛海域是大亚湾鱼类繁殖的关键区域。     

8种热带牧草的耐荫生理参数比较

为寻找合适于热带橡胶树等人工林下种植的耐荫牧草,于2005年选取热研11号黑籽雀稗(Paspalumatratum Swallen cv.Reyan No.11)、热研2号柱花草[Stylosanthes guianensis(Aublet)Swartz cv.Reyan No.2]、热研8号坚尼草(Panicum maximum Jacquin cv.Reyan No.8)、热研4号王草[Pennisetum purpureum Schumacher×P.glaucum(Linnaeus)R.Brown cv.Reyan No.4]、热研14号网脉臂形草[Brachiaria dictyoneura(Figari et de Notaris)Stapf cv.Reyan No.14]、热研15号刚果臂形草(Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard cv.Reyan No.15)、热研12号平托落花生(Arachis pintoi Krapovickas et Gregory cv.Reyan No.12)和太空辐射育种柱花草[Stylosanthesguianensis(Aublet)Swartz cv.Amarillo]等8种热带牧草为研究对象,测定、分析了它们的叶片光合-光响应特性、叶色素含量及其与耐荫性关系。结果表明,8种牧草品种的光补偿点、表观量子效率、光饱和点、最大光合速率、暗呼吸速率、叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量含量均存在显著差异。综合各生理参数比较结果和生产实践经验,认为8种牧草中,热研14号网脉臂形草、热研8号坚尼草、热研12号平托落花生和热研2号柱花草较适合在具有一定荫蔽的橡胶树等热带林下种植。热研4号王草则兼有耐荫植物和喜光植物的光能利用特点,值得进一步研究、利用。     

甘蔗杂交后代主要荧光性状的遗传力及配合力分析

以6×3不完全双列杂交NCⅡ）衍生的18个家系实生苗为材料,对主要荧光性状PSIⅡ原初光能转换率（FvFo）、PS Ⅱ潜在活性（FvFm）、光合量子产额（Y）、光化学猝灭系数（qP）、非光化学猝灭系数（qN）的遗传力和配合力进行分析。结果表明∶FvFo,FvFm、Y、qN、qP的遗传主要受基因的非加性效应所制约,这些荧光性状的广义遗传力（h?）变幅为27.46%个44.38%;亲本赣75-65和崖84-153各荧光性状一般配合力为正值且较大,是配合力较好的高光效亲本;根据配合力总效应,综合表现较好的高光效组合有赣75-65崖84-153,,,桂69-156×崖84-153、CP81-1254崖 84-153,CP65-357崖82-96。     

3种蚜虫对多异瓢虫生长发育和繁殖的影响

在25±1℃的条件下研究了3种蚜虫对多异瓢虫生长发育及繁殖的影响。结果表明,以不同蚜虫为食料时,多异瓢虫各虫态发育历期、存活率、世代历期、成虫寿命、成虫体重及生殖率等均存在显著差异(p<0.05);当以麦长管蚜饲喂时,多异瓢虫的世代历期、成虫寿命、产卵天数、成虫体重、单雌产卵量及内禀增长率分别为:22.7d、38.6d、16.2d、6.2mg、149.7粒及0.0725;当以桃粉蚜饲喂时,多异瓢虫的世代历期、成虫寿命、产卵天数、成虫体重、单雌产卵量及内禀增长率分别为:24.6d、31.5d、20.1d、6.0mg、100.5粒及0.0441;而当以棉蚜饲喂时,多异瓢虫的世代历期、成虫寿命、产卵天数、成虫体重、单雌产卵量及内禀增长率分别为:28.6d、25.5d、6.2d、4.2mg、45.3粒及0.0408;多异瓢虫的存活曲线均为I型。麦长管蚜对其适合性最高,其次为桃粉蚜,最次为棉蚜。     

水肥胁迫对不同尾叶桉无性系叶绿素荧光特性的影响

[目的]了解水分和养分胁迫对尾叶桉无性系叶绿素荧光特性的影响.[方法]以19个尾叶桉无性系为材料,采用2因素(水分、养分)3水平完全随机区组设计,对水肥胁迫6个月后尾叶桉苗木生长、叶形和叶绿素荧光特性进行研究.[结果]19个尾叶桉无性系间叶绿素荧光参数Fo、Fm、ΦPSⅡ、qP、NPQ、ETR和Fv/Fm均有显著差异,...     

新促孕液及其主药对家兔血液流变学参数的影响

将25只健康家兔随机分为5组,其中4个试验组分别用中药新促孕液、红花、丹参和川芎煎剂灌胃,对照组灌胃等量生理盐水,每天1次,连续7 d,以研究中药新促孕液防治母畜子宫内膜炎的机制和改进组方。末次给药后经耳缘静脉注射100 mg.mL-1高分子葡聚糖致瘀。分别于首次给药前、用药后和致瘀后1 h采血,用MVIS 2035型全自动血液流变分析系统测定血液流变学参数的变化。结果表明,新促孕液能显著降低健康家兔的血液黏度,并能显著抵抗高分子葡聚糖的致瘀作用,其中红花起主要作用;丹参的活血化瘀作用也较强,可以考虑作为红花的替代药。     

滇池控藻围隔中水生植物和浮游藻类对不同形态铁浓度的影响

运用围隔试验来研究围隔生态系统内浮游藻类的组成和数量以及水生植物变化对不同形态铁浓度的影响,再反过来探讨微量元素铁在蓝藻水华暴发过程中对水生植物和浮游藻类生态生理的作用,从而为探索治理蓝藻水华的新途径提供基础证据。从2003年6月至10月,定期采样测定了控藻围隔水体中的亚铁、颗粒态铁(>0.22μm)、小胶体态铁(0.22～0.025μm)、溶解态铁(<0.025μm)的浓度和叶绿素a的浓度,同时对浮游藻类进行了组成鉴定和细胞计数。结果表明,不同形态的铁之间是可以相互转化的,胶体态铁比颗粒态铁活跃,是溶解态铁的一个储备库;亚铁与黄藻门细胞数存在显著正相关(r=0.858P=0.0004,N=20),其他形态的铁都与叶绿素a存在显著正相关(r=0.630,P=0.003,N=20);亚铁是浮游藻类和水生植物可以直接吸收利用的形态。围隔系统内浮游藻类的变化还不足以显著地改变铁的浓度,试验围隔内铁浓度的变化主要是因为水生植物的大量消耗。