拟态弧菌的绿色荧光蛋白标记及其在感染草鱼体内的动态分布

为了示踪研究拟态弧菌感染草鱼的动态过程,将增强型绿色荧光蛋白编码基因EGFP克隆至质粒pBAD24,并转化到拟态弧菌04-14菌株构建荧光标记重组菌.重组菌经阿拉伯糖诱导后,能高效表达EGFP蛋白;荧光显微镜观察和流式细胞仪检测均发现重组菌能够发出明显的绿色荧光信号,且传至30代后质粒稳定率仍为100％;生物学特性检测结果显示,与野生株相比,重组菌的形态、生长特性和细胞黏附性均未发生明显改变.用标记重组菌浸泡感染草鱼,定点采集鳃、肠道、肌肉、头肾、脾脏和肝脏,借助荧光信号检测4d内细菌在不同组织脏器中的动态分布.结果发现感染4h后即可在肠道和鳃中检测到绿色荧光信号,标记菌检出量分别为3.60×108和2.36×106 CFU/g,直至10 h,其含量无明显变化,12 h后含菌量逐渐下降,但持续存在直至鱼死亡.标记菌在肌肉、头肾、脾脏和肝脏中呈现相似的动力学,感染24 h后才检测到荧光信号,24～ 85 h时间段含菌量呈现先增加后下降的变化,48 h达到峰值,检出量分别为9.58×104(肌肉)、8.75×104(头肾)、1.50×104(脾脏)和4.50×104 CFU/g(肝脏),但均低于肠道中的检出量,结果表明肠道是拟态弧菌黏附定植与繁殖的主要靶器官.     

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。     

Assessing opportunity and relocation costs of marine protected areas using a behavioural model of longline fleet dynamics

Increasing use of spatial management tools in fisheries requires an understanding of fleet response, and in particular to where displaced fishing effort is likely to move. We develop a state‐dependent decision‐making model to address the spatial allocation of effort in an Australian tuna longline fishery. We assume that fishers have an economic objective in deciding where to fish, but that decisions in any period are also influenced by the remaining quota held at the time of the decision. Key features of the model include endogenous price dynamics, a moving stock and a competitive pool of different vessel types operating from different port locations. We utilize this model to illustrate fleet responses to marine reserves and limits on fishing effort. The results illustrate that the model framework provides advantages over statistically based models in that decisions made in response to the imposition of a reserve are not consistent with a proportional reallocation of effort. Rather, the stochastic dynamic model yielded an overall profit level of ～4% higher relative to scenarios with no reserve. Incorporating the opportunity cost of a quota into the model resulted in an optimal utilization of effort, in which effort was concentrated in time periods and locations yielding maximized profit. Under a low level of effort relative to the season length, the model indicated an overall profit level 43% greater than the highest obtained when the same level of effort was applied solely within any given quarter of the season.     

文蛤动态能量收支模型构建、验证与应用

为评估文蛤生态容量,实验根据动态能量收支理论,基于R语言构建了文蛤动态能量收支模型,采用线性与非线性回归法估算模型参数,通过对比围塘环境下文蛤壳长、湿重、软体部湿重的实测值与模拟值验证模型,并应用于模拟黄海海域滩涂区文蛤的生长过程。结果显示,文蛤模型主要参数形状系数、阿伦纽斯温度系数和单位体积结构物质所需能量分别为0.57、9 278 K和2 056 J/cm³;实测与模拟的文蛤壳长、湿重和软体部湿重相关系数R²平均为0.996,模拟值与实测值的平均误差为3.58%;如东沿海区域6月实测文蛤软体部干重为0.48 g,壳长3.12 cm,模型模拟的软体部干重、湿重和壳长分别为0.476 g,6.6 g和3.2 cm。研究表明,实验构建的文蛤动态能量收支模型的准确度较高,可真实地反映出文蛤在自然水域中的生长过程,为评估文蛤生态容纳量及构建文蛤相关的生态系统模型提供科学参考。     

渔船用生物柴油减排的进化博弈分析

渔船污染排放是空气污染的一个重要来源,引起国际社会的广泛关注。生物柴油作为一种清洁的可再生能源,具有显著的减排效果。研究从进化博弈论的角度探讨了渔船应用生物柴油的减排策略,分析了有限理性的渔民之间、渔民和企业之间采取不同策略群体比例的动态变化,以及进行稳定策略的条件。研究认为,政府的补贴政策、渔业部门的监督检验和碳交易的有效实施,可以改变渔民的得益矩阵,引导渔民使用替代能源进行减排。对我国捕捞渔船进行了减排成本估算,结果表明,渔船发动机掺混5%的生物柴油将导致每船每年平均增加燃油成本近3 000元。如果政府能够制定生物柴油补贴政策,并建立有效的碳交易制度,在不增加成本的前提下,渔民会逐渐倾向采用生物柴油进行渔船减排。     

大鲵蛙病毒感染大鲵的动态病理损伤及病原的组织分布

本研究旨在观察大鲵在大鲵蛙病毒(Chinese giant salamander ranavirus,CGSRV)感染过程中组织的动态病理损伤,同时定量检测CGSRV在组织中的动态分布。对大鲵腹腔注射1.0×106.5 TCID50/m L的CGSRV进行人工感染,在感染的0d,3d,5d,7d,9d,13d,16d随机采集3尾,取肝、肾、脾、肺、肠、皮肤、肌肉、脑、心脏和胃等组织,石蜡切片和HE染色对CGSRV感染大鲵的病理损伤过程进行观察,采用SYBR Green q PCR技术对病毒在组织中的动态分布进行定量研究。组织病理结果表明,CGSRV感染导致大鲵多组织器官损伤,其中肝、脾、肾和皮肤肌肉病变严重,为损伤靶器官,且在一些损伤的细胞内见嗜碱性或嗜酸性包涵体。感染后3d肝细胞与肾小管上皮细胞变性,肾间以及肝小叶中央静脉周围淋巴细胞和嗜酸性粒细胞浸润;感染后5~7d实质性器官变性、坏死,炎症加重,胃肠道呈卡他性炎。感染后9d表皮细胞坏死、脱落,肌纤维变性、坏死。感染后13~16d肝出现广泛变性、坏死与炎症,脾淋巴细胞数量显著减少,肾小球渗出性-坏死性炎,皮肤肌肉呈出血性坏死性炎和实质性心肌炎。SYBR Green qPCR结果显示,整个感染进程中各组织CGSRV含量呈上升趋势,不同组织中病毒量为2.36×103~1.84×109 copy/mg组织,其中肺、肠、肝、脾、肾和皮肤肌肉含量高,表明CGSRV具有广泛的组织分布特征,但肝、脾、肾、皮肤肌肉为其复制和损伤的靶器官,且病毒分布量与病理损伤程度呈正相关。     

草方格铺设机器人多体动力学仿真与试

采用Pro/E和ADAMS软件相结合的方法,建立了草方格铺设机器人动力学模型,同时探讨了二者联合建模仿真的一般步骤.模型添加必要的边界条件后,对纵向压轮和横向插刀正常动作时的草方格铺设机器人振动状态进行了仿真.通过仿真,得到了牵引车、纵向铺设机构、横向铺设机构、纵向压轮和横向插刀质心的位移、速度以及加速度曲线.分析了这些曲线出现波动的原因,为进一步的优化提供了数据.通过试验,得到实际状态下的试验曲线,并与仿真曲线进行对照,证实了草方格铺设机器人仿真模型和仿真结果的合理性和可靠性.     

大型矩形水工渡槽动力分析

针对大型矩形渡槽的动力特性和动力响应问题,建立了流固耦合(FSI)系统的位移-压力(ui,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程;基于FSI系统的(ui,p)格式建立槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,并用隐式-显式积分算法计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应。计算结果表明,基于FSI的(ui,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律等结论,可为大型渡槽及同类工程动力设计提供参考。     

Specific dynamic action in two body size groups of the southern catfish (<Emphasis Type="Italic">Silurus meridionalis</Emphasis>) fed diets differing in carbohydrate and lipid contents

Specific dynamic action (SDA), the energy costs associated with meal digestion and assimilation, is generally affected by body size and food composition. We assessed the postprandial metabolic response and calculated SDA in two size groups of the southern catfish (Silurus meridionalis), each fed one of two diets, high lipid or high carbohydrate, at a meal size of 4% the body mass. Using a continuous-flow respirometer, we determined the oxygen consumption rate at 2-h intervals until the postprandial oxygen consumption rate returned to the prefeeding level. None of the parameters (resting metabolic rate, Rpeak, factorial ratio, time-to-peak, duration, energy expended on SDA, or SDA coefficient) were significantly affected by diet nor was there an interaction between diet and body mass. Rpeak and energy expended on SDA for the whole fish body were significantly higher in the larger fish than the smaller one in both dietary treatments, whereas no significant effect of body size was found in mass specific values. Factorial ratio (range 3.41 to 3.60), peak time (range 9.6 to 12.7 h), SDA coefficient (range 9.36 to 10.36%), and SDA duration (range 62.0 to 71.0 h) did not significantly differ between body size groups. These results suggest that in S. meridionalis the percentage of assimilated energy allocated to SDA may be independent of the body mass.     

白洋淀湖心岛分散式鸭养殖污染控制技术研究

白洋淀分散鸭养殖产生的污染物是导致其水体污染的主要来源之一。依据“减量化、就地处置资源化、养分循环”思路,提出湖心岛分散鸭养殖污染控制模式,主要包括：鸭粪收集系统（收集网、径流和冲洗水收集沟）、鸭粪沼气发酵与利用系统、沼液湿地净化和沼渣利用系统。选择安新县安新镇王家寨村占地5 000 m2养殖1 500只鸭的湖心岛建立综合控制示范工程。2010年4~11月,示范工程在典型降雨日和非降雨日排水的COD、总氮、总磷分别为351 mg/L、74.2 mg/L、7.1 mg/L和214 mg/L、42.1 mg/L、5.3 mg/L,水质符合《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）;这是由于源头收集系统收集了陆上活动区40%的鸭粪,同时末端处理系统（沉淀池+人工湿地）对养鸭废水污染物的高效削减。沼气池产生的沼气和剩余的沼液沼渣可以作为能源和肥料加以利用。本文集成湖心岛分散鸭养殖污染控制模式简便、适用,具有推广价值。