摘要:

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摘要:为获得团头鲂(Megalobrama amblycephala)的纯合品系, 本研究以团头鲂“浦江 2 号”作为亲本, 采用紫外线灭活的鲤鱼精子刺激团头鲂卵子, 经冷休克抑制第二极体排出的方法获得异源雌核发育一代群体(Meio-G1)和雌核发育二代群体(Meio-G2)。利用筛选出的 20 对微卫星引物, 研究分析了团头鲂“浦江 2 号”正常群体、雌核发育一代群体(Meio-G1)和雌核发育二代群体(Meio-G2)的遗传特征。结果表明, 正常群体、Meio-G1 和 Meio-G2 中, 分别扩增出 129、99、84 个等位基因, 平均等位基因数(Na)分别为 4.30、3.30、2.80, 平均有效等位基因数(Ne)分别为 3.23、 2.24、1.76, 平均观测杂合度(Ho)分别为 0.8067、0.4067、0.1733, 平均纯合度(H)分别为 0.2035、0.6000、0.8263, 平均多态信息含量(PIC)分别为 0.6198、0.4701、0.3628, 表明 Meio-G1 和 Meio-G2 相较于正常群体其遗传多样性下降, 其中 Meio-G2 的遗传多样性最小。Hardy-Weinberg 平衡遗传偏离指数表明 Meio-G1 和 Meio-G2 出现杂合子缺失的现象, 而正常群体则表现为杂合子过剩。聚类分析显示, 正常群体与 Meio-G1 共同汇聚成为一支, 而 Meio-G2 单独成为一支, 产生了一定程度的遗传分化。本研究结果表明, Meio-G2 的纯合度高、遗传多样性低, 是良好的育种材料, 可为团头鲂的选育工作提供重要参考依据。

摘要:酪氨酸酶蛋白家族(tyrosinase gene family)是一类调控黑色素合成的关键酶, 在黑色素细胞形成的过程中起着不可替代的作用, 然而 Tyr 基因家族在东星斑体色形成中的潜在机制尚不清楚。豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)俗称东星斑, 是我国重要的热带经济养殖鱼类, 但是人工养殖的东星斑因环境等变化而逐渐出现体色变淡或者变黑的现象, 严重影响其品质和经济价值。本研究从东星斑全基因组中共筛选鉴定获得 5 个 Tyr 基因家族成员, 氨基酸序列比对结果显示不同物种间的同源基因保守性较高, 尤其是 Tyr 家族典型的酪氨酸酶功能域在不同物种各成员之间均具有高度保守性。系统发育和共线分析均显示东星斑 Tyr 基因家族进化过程中存在基因复制和丢失现象。此外, 荧光定量 PCR 结果表明 Tyr 基因家族所有成员在东星斑黑色个体的皮肤组织中表达量均显著高于红色个体(P＜0.05)。本研究初步鉴定和分析了东星斑 Tyr 基因家族在其体色形成中的作用, 旨为深入解析东星斑酪氨酸蛋白酶基因家族的进化及功能机制提供依据。

摘要:miRNAs 作为一类具有重要调控作用的非编码单链小分子 RNA, 对生物节律的调控发挥着重要的作用。为探究鳜(Siniperca chuatsi) miR-21 的时空表达特征以及短期饥饿对其昼夜节律表达的影响, 本研究利用实时荧光定量 PCR 分析了鳜胚胎不同发育阶段、幼鱼不同组织以及饥饿 5 d 后鳜白肌中 miR-21 的表达特征。结果显示, 在胚胎发育的早期可以检测到较高水平的 miR-21, 随着胚胎的发育其表达逐渐降低, 至原肠胚早期仅能检测到少量 miR-21; miR-21 在原肠胚后的表达有所提高, 但除尾芽期和心搏期外其余各阶段表达量无显著性差异; miR-21 在所检测的组织中均有表达, 其中在心、肠和红肌中具有较高水平的表达; 正常投喂时, 鳜白肌中 miR-21 的表达具有昼夜节律性, 为昼低夜高的节律性振荡; 饥饿 5 d 后, miR-21 的表达虽仍具有昼夜节律性, 但其中值、振荡幅度、 峰值相位等都受到了明显影响; 靶基因预测分析显示 Arntl2 mRNA 的 3′UTR 序列有 miR-21 结合的靶位点, 且荧光定量 PCR 的结果显示 Arntl2 的表达趋势在饥饿 5 d 后与 miR-21 的表达趋势相反。结果表明, miR-21 呈母源性表达, 在神经胚后表达开始上升说明 miR-21 可能参与调控神经胚后的器官形成; miR-21 在不同组织中的表达无明显组织特异性, 但在心、肠和红肌组织中可能有重要功能; 饥饿胁迫能够影响 miR-21 在鳜白肌的节律性表达, 并且 miR-21 可能通过调控昼夜节律基因 Arntl2 参与鳜的节律性调控从而影响鳜肌肉的生长和逆境胁迫下的生理功能。

摘要:为了研究不同温度下锯齿新米虾(Neocaridina denticulata)耐受低溶解氧能力及生理响应, 将锯齿新米虾置于不同温度(20 ℃、25 ℃和 30 ℃)下的密闭呼吸瓶中进行急性低氧胁迫, 测定其呼吸速率、窒息点及与抗氧化及呼吸代谢相关的酶活性。结果表明: 锯齿新米虾的耗氧率随温度和水体溶解氧的升高而显著升高; 3 个温度下其窒息点均小于 0.1 mgO2/L。在富氧对照组, 锯齿新米虾的琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素 c 氧化酶(COX)与乳酸脱氢酶(LDH) 活性均随水温的升高而增加, 超氧化物歧化酶(SOD)活性随温度升高呈现先升后降趋势。在低氧胁迫组中锯齿新米虾 COX 与 LDH 活性随水温的升高而增加, SDH 活性随水温的升高无显著变化, 而 SOD 活性随温度的升高而下降。 相比富氧对照组, 低氧胁迫组中锯齿新米虾 SDH 活性显著降低, 但 LDH 活性显著升高, COX 活性没有显著变化; 相比富氧对照组, 30 ℃下低氧胁迫组中锯齿新米虾 SOD 活性显著降低, 但在 20 ℃和 25 ℃下锯齿新米虾 SOD 活性在富氧对照组和低氧胁迫组间无显著差异。研究表明锯齿新米虾具有很强的耐低氧胁迫能力和快速提升无氧呼吸酶活性并降低有氧呼吸酶活性以适应低氧胁迫的生理机制。

摘要:为探究日本沼虾(Macrobrachium nipponense)应对高温胁迫的响应机制, 设置了水温对照组(20±0.5) ℃和高温组(30±0.5) ℃, 溶氧浓度(6.5±0.5) mg/L, 分别在高温胁迫 0 h、12 h、24 h、36 h、48 h 测定了日本沼虾肝胰腺和鳃组织中热休克蛋白 21 (heat shock protein 21, HSP21)、热休克蛋白 60 (heat shock protein 60, HSP60)、热休克同源蛋白 70-3 (heat shock protein cognate 70-3, HSC70-3)和热休克蛋白 90 (heat shock protein 90, HSP90)基因的表达, 相关抗氧化酶——超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽 S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)、 谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPX)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性以及组织结构的变化。结果表明, 高温胁迫下肝胰腺和鳃组织中的 4 个热休克蛋白基因均被诱导表达上升, 其中 HSC70-3 基因表达上升最为显著; 同时, 肝胰腺中的基因表达上升趋势比鳃中的基因表达趋势更为明显。高温胁迫下相关抗氧化酶活力均发生不同程度的变化, 肝胰腺中 SOD、GST 和 CAT 酶活力均有显著上升趋势, 而 GPX 酶活力仅有轻微变化; 鳃组织中的 SOD 酶活性显著低于对照组(P＜0.05), GST、GPX 和 CAT 酶活性显著高于对照组(P＜0.05)。肝胰腺和鳃组织结构均发生变化, 肝胰腺组织中分泌细胞及内部转运泡体积增大, 鳃组织结构层状上皮轻微弯曲, 血细胞排列紊乱等。综上所述, 高温胁迫激活了日本沼虾抗氧化系统, 并诱导了热休克蛋白基因的表达上升, 其中 HSC70-3 基因可能在日本沼虾的耐热性中起重要作用。高温胁迫下抗氧化酶活力的变化可能对于避免氧化损伤至关重要。本研究旨在通过了解日本沼虾应对高温胁迫的响应机制从而为日本沼虾的健康养殖提供参考。

摘要:为了对沙带鱼(Lepturacanthus savala)进行有效的分类鉴定, 明确目前黄海海域是否存在沙带鱼的自然分布, 本研究在形态学描述与测量的基础上, 利用 DNA 条形码技术对沙带鱼及其近缘种进行了分析。共采集了来自黄海、东海(台湾海峡)及南海(北部湾)的疑似沙带鱼样品 16 尾及其近缘种样品 1 尾, 测定并获取 DNA 条形码序列 17 条。结合已报道的带鱼科 8 种鱼类的 18 条 DNA 条形码序列对全部样品进行了物种鉴定, 运用 Kimura 2-parameter (K2P)模型构建了其系统进化关系。研究结果显示: 全部疑似沙带鱼样品的 DNA 条形码序列均与 GenBank 中沙带鱼(L. savala)的对应序列具有最高的相似性; 沙带鱼的种内遗传距离远小于其与同属罗氏沙带鱼(Lepturacanthus roelandti)的种间遗传距离; 在系统发育树中, 全部的疑似沙带鱼均与已发表的沙带鱼 DNA 条形码序列聚为一支。 研究结果表明, DNA 条形码技术可弥补形态学方法在沙带鱼及其近缘种鉴定中的不足, 实现沙带鱼的有效鉴定; 与此同时, 本研究进一步证实了沙带鱼在黄海的存在, 结果可为黄海沙带鱼资源的保护和可持续利用提供科学依据。

摘要:为探究人工鱼礁礁龄对附着生物群落结构和功能性状的影响, 本研究于 2019 年 5 月、8 月和 10 月通过潜水样方取样, 调查了莱州芙蓉岛海域人工鱼礁的礁体附着生物。共鉴定出附着生物 94 种, 其中节肢动物门 (Arthropoda)种类最多, 为 33 种, 软体动物门(Mollusca)次之, 为 21 种。1 龄鱼礁(投放时间为 1 年的短礁龄)附着生物的种类为 66 种, 4~5 龄鱼礁(投放时间为 4~5 年的长礁龄)为 79 种。不同季节和不同礁龄鱼礁附着生物群落的种类组成和优势种存在差异, 在附着生物群落的种类丰富度、多样性指数和均匀度指数方, 长礁龄礁区均显著高于短礁龄礁区。本研究选取了摄食习性(feeding habits)、活动能力(mobility)、栖息方式(habitat)、成体大小(body size at maturity)、寿命(longevity)和身体柔韧度(flexibility) 6 个功能性状(共计 21 种性状类型), 比较了不同季节 2 种礁龄附着生物群落功能性状的相对丰度。结果表明, 本海域人工鱼礁上更易附着滤食性、无活动能力、固着型、长寿命(＞5 年)、无身体柔韧性、规格极小(＜1 cm)的物种, 代表种为大室别藻苔虫(Membranipora grandicella)。2 种礁龄附着生物群落功能性状的差异主要体现在摄食习性、活动能力和栖息方式上, 4~5 龄鱼礁附着生物群落的捕食性、 强活动能力以及埋栖和爬行栖息方式等性状的相对丰度显著高于 1 龄鱼礁(P＜0.05), 而滤食性、固着型和无活动能力等性状的相对丰度显著低于 1 礁龄鱼礁(P＜0.05)。附着生物群落的功能多样性和功能冗余程度方面, 4~5 龄鱼礁高于 1 龄鱼礁, 但差异不显著。本研究运用传统生物多样性指数和生物性状法(BTA)分析了不同季节长、短礁龄人工鱼礁附着生物群落结构和功能性状的差异, 为揭示人工鱼礁的生态效应提供了新视角。

摘要:美济礁地貌独特、生物资源丰富, 其海域微生物与渔业资源正被开发利用。为了解夏季美济礁潟湖海水养殖区细菌多样性及其与环境因子的相关性, 试验通过高通量测序技术分析了该海区海水细菌的群落结构组成, 探索了主要环境影响因子, 并采用 PICRUSt 对菌群功能进行了预测分析。美济礁潟湖海水细菌群落组成丰富, 分属于 29 个门、57 个纲、152 个目、256 个科、439 个属, 优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、 拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)。各个站点的 3 个水层之间的 alpha 多样性指数指数均存在差异, 但均未达到显著水平。通过冗余分析发现, 主要环境影响因子为盐度、COD/NO₃-N、活性硅酸盐、COD。通过 PICRUSt 功能预测, 微生物功能以新陈代谢(氨基酸代谢、碳水化合物代谢、能量产生与转换)、遗传信息处理(蛋白质翻译与修饰、DNA 复制重组和修复)及信息处理(信号转导机制、辅酶运输、无机离子运输)为主。该研究分析夏季美济礁潟湖养殖区海水细菌群落结构及其与环境因子的关系, 为认识南海微生物多样性与合理开发利用、海域渔业的开发、生态系统的保护修复提供基础数据。

摘要:利用金枪鱼漂流延绳钓作业方式, 于 2018 年 5 月至 2019 年 3 月期间在热带中西太平洋海域(2°03′~11°17′S, 163°14′~173°35′E)进行渔获取样, 分析渔获组成及物种多样性, 并使用广义线性混合模型(GLMM)和圆形统计方法分析渔获水深、月相等时空要素对物种多样性、目标种类和兼捕 CPUE 等影响。结果表明: (1) 3673 尾渔获隶属于 9 目 21 科 30 属 35 种, 其中目标种类大眼金枪鱼(Thunnus obesus)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacores)为优势种, 蓝枪鱼(Makaira nigricans)、长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)、镰状真鲨(Carcharhinus falciformis)、帆蜥鱼(Alepisaurus ferox) 和紫魟(Pteroplatytrygon violacea)为重要种; (2)大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼以及兼捕种类 CPUE 分别为(1.662± 0.89) ind/千钩、(1.39±1.45) ind/千钩、(2.52±1.27) ind/千钩。渔获多样性指数 Shannon-Wiener 指数(H′)、Margalef 指数(D)、Pielou 指数(J)分别为(1.78±0.28)、(2.53±0.60)、(0.79±0.09); (3) GLMM 结果显示, 月相(余弦)对大眼金枪鱼的 CPUE 的具有极其显著的影响(P=0.001, CPUE 在满月较高, 而在新月较低), 而月相(正弦)对黄鳍金枪鱼 CPUE 具有边际显著影响(P=0.067, CPUE 在上弦月较高, 而在下弦月较低), 月相兼捕 CPUE 则没有显著影响, 水深对 CPUE 具有极显著的影响(P＜0.001); (4)月相对多样性指数均不存在显著影响, 但水深对渔获 Shannon-Weiner 指数 (H′)和 Margalef 指数(D)均有显著影响(P＜0.001)。研究结果反映出热带中西太平洋海域物种丰富、群落的复杂程度较高、稳定性较好, 群落对环境变化、渔业活动等具有较好的耐受性。

摘要:鲣(Katsuwonus pelamis)是中西太平洋围网捕捞的重要资源, 为探索环境因子对鲣渔获率影响的时空差异, 本文利用中国大陆 2009–2018 年中西太平洋金枪鱼围网渔船渔捞日志数据及相关海洋环境数据, 对标准化后的环境因子及渔获率采用探索性回归、空间自相关分析和地理加权回归模型(geographically weighted regression, GWR) 方法进行时空异质性研究。结果显示: (1)鲣的渔获率具有明显的聚集性, 空间上, 主要存在 2~3 处聚集区, 分别聚集在西侧 152°E~164°E, 3°N~7°S 海域、东侧 164°E~175°E, 5°N~4°S 海域以及第 2 季度中的 175°E~180°E 海域范围; 时间上, 聚集程度依次为: 第 4 季度＞第 1 季度＞第 2 季度。(2)总体上, 各环境因子对鲣渔获率影响空间异质性程度的大小依次为海平面异常(sea level anomaly, SLA)＞混合层深度(mixed layer depth, MLD)＞净初级生产力(net primary production, NPP)＞海表面温度梯度(sea surface temperature gradient, SSTG)。(3) SLA 和 MLD 对鲣渔获率的负向影响较明显, 是由于表层营养物质丰富海域对应 SLA 和 MLD 的值越小。NPP 和 SSTG 主要为正向影响, 是由于冷暖水交汇的锋面海域受 NPP 和 SSTG 影响较大。(4)检验 GWR 模型, 发现其残差表现出较小的空间自相关, 表明 GWR 模型具有更好的拟合效果, 且优于最小二乘法。

摘要:为了探究 V 形网板在各种工作姿态下水动力特性的变化规律, 作者采用数值模拟(computational fluid dynamics, CFD)方法对比了 4 个展弦比(0.4、0.5、0.6、0.7)和 4 个板面夹角(16°、19°、22°、25°)的网板的水动力性能, 遴选出水动力性能最佳的 V 形网板, 并分析其在不同姿态下, 前后倾和内外倾分别为 5°、10°、15°、20°时的水动力系数、周围流场分布和表面压力变化规律, 结果表明：(1)展弦比 λ=0.7、板面夹角 Γ=16°的 V 形网板(13 号网板)的水动力性能最优, 升力系数在冲角为 37.5°时最大, 为 1.482, 冲角为 10°时扩张效率最大。(2)随着冲角的增大, 13 号网板迎流面的压力逐渐增大, 网板迎流面和背流面的速度差亦呈增大趋势。(3) 13 号网板发生不同程度的前后倾或内外倾时, 升力系数降低, 阻力系数则随着倾角的增大而减小。(4)当网板发生内外倾斜时, 随着倾角的增加, 迎流面压力中心向网板前端移动, 网板中心面后涡旋变化不明显; 当网板前后倾斜时, 网板迎流面压力分布变化明显, 即随着倾角的增加, 压力中心分别逐渐向前端上下两侧移动, 并且网板中心面后涡旋逐渐变小。本研究结果可以为预测不同工作姿态网板水动力特性变化, 调整网板稳定性提供科学参考。

摘要:金枪鱼属(Thunnus)鱼类是我国远洋渔业极为重要的渔获资源, 其表型纹理信息不仅具有鱼种的特异性, 而且可作为分类的科学依据。传统鱼类纹理特征分析主要是定性描述分析, 而计算机视觉技术可为鱼类纹理特征提供定量分析数据。因此, 本研究通过计算机视觉对 3 种金枪鱼图像进行预先定位基准点, 通过移动基准点确定纹理特征区域并自动截取。对纹理图像进行灰度转换和灰度量化处理, 量化的灰度图像进行灰度共生矩阵计算, 并对灰度共生矩阵进行归一化处理。通过归一化的灰度共生矩阵计算出 6 个纹理指标, 并分析纹理指标的距离和方向的变化趋势, 通过因子分析研究金枪鱼纹理指标。研究结果表明, 通过计算机视觉的纹理分析, 3 种金枪鱼纹理指标提取效果较好, 其纹理指标在距离值为 4 时, 变化趋势趋于稳定, 而 3 种金枪鱼的纹理指标方向变化, 其均值方向具有代表性。3 种金枪鱼的因子分析, 第 1 主成分贡献率为 81.10%, 表明提取的 6 个纹理指标意义较大且效果较好。 以期为金枪鱼智能识别奠定前期基础, 也为其他鱼类表型纹理研究提供借鉴和参考。