编者按
近年来，随着全球水产品需求日益增加，传统的近海养殖模式面临资源枯竭、环境污染等问题也逐渐加剧。深远海养殖作为一种新兴渔业产业，可以在大幅提升养殖密度和产量，缓解近海养殖资源紧张的情况的同时，有效减轻水产养殖对海岸线和近海生态环境的压力，有利于海洋生态环境保护和可持续发展，实现经济效益和生态效益双丰收。2023年中央一号文件首次提出“建设现代海洋牧场，发展深水网箱、养殖工船等深远海养殖”（农渔发[2023]14号），将深远海养殖渔业列为我国在渔业现代化建设的重要发展方向。
为了推动对有关深远海养殖发展过程中的科学问题与关键技术的交流和讨论，加强学术研究与产业的结合，为我国深远海养殖渔业高质量发展出一份力，《中国水产科学》编辑部出版了“深远海养殖渔业”专题（正刊），围绕渔业装备的优化、海鱼养殖等方面进行了深入探讨，敬请关注。
特约主编
王鲁民 研究员
中国水产科学研究院渔业装备与工程领域首席科学家、学科委员会主任委员。兼任农业农村部水产品质量监督检验测试中心（上海）主任、绳索网具产品质量监督检验测试中心主任，国家贝类加工技术研发分中心(上海)主任。先后主持完成国家及省部级科研项目44项，其中，国家级6项、省部级27项。公开发表核心期刊及SCI论文110余篇（其中第一作者和通讯作者50余篇），主编及参编专著共8部。作为研究生导师，培养研究生7名。获国内外授权专利50余项（其中以第一发明人获授权美国、欧洲、日本、德国和澳大利亚等专利6件，中国发明专利16件）。获省部级奖励8项（其中，一等奖1项、二等奖7项；第一完成人二等奖4项）。1999年荣获“农业部有突出贡献中青年专家”称号，2012年，王鲁民及其渔用新材料团队被评为“农业部农业科研杰出人才与创新团队”，2013年获“国务院特殊津贴”，2017年任国家海水鱼体系—深远海养殖岗位科学家。
特约主编
关长涛 研究员
中国水产科学研究院黄海水产研究所研究员，国家海水鱼产业技术体系首席科学家。兼任中国水产学会鱼类工业化养殖专业委员会主任委员、农业农村部渔业专家咨询委员会委员等。研究方向为设施渔业，主要从事海洋设施养殖和海洋牧场工程技术研究。先后主持现代农业产业技术体系、国家重点研发计划、国家863计划、国家科技支撑计划、公益性行业（农业）科研专项、山东省科技攻关等项目40余项。发表学术论文180余篇，主编、参编专著20余部，获国家发明专利等知识产权80余项，获省部级科技奖励15项，获国务院政府特殊津贴专家、青岛拔尖人才、青岛市劳动模范等人才和荣誉称号。
特约主编
宋炜 博士
中国水产科学研究院东海水产研究所研究员，博士生导师。主要从事深远海养殖研究，研究方向涉及深远海养殖新对象开发与苗种繁育、福利化养殖技术及理论、深远海大型设施化养殖模式构建等。现兼任全国水产标准化技术委员会海水养殖分技术委员会委员，中国水产学会海水养殖分会委员，中国水产学会渔业工程专业化委员会委员，中国水产学会鱼类工业化养殖专业委员会委员，中国海洋湖沼学会鱼类学分会理事。先后承担国家重点研发计划课题等项目40余项。主持制定行业标准2项，主编专著1部。发表论文100余篇。以第一发明人授权国家发明专利21项、实用新型专利38项、软件著作权6项。获各类省部级奖励6项。
低盐驯化对急性低盐胁迫下大黄鱼能量代谢和线粒体自噬的影响机制
吉群1,3, 曾霖2, 熊逸飞1,3, 王永红2, 宋炜1,3
1. 中国水产科学研究院东海水产研究所, 上海 200090;
2. 蚌埠学院食品与生物工程学院, 安徽 蚌埠 233030;
3. 上海海洋大学水产与生命学院, 上海 201306
摘要: 为探究低盐驯化对低盐胁迫下大黄鱼(Larimichthys crocea)能量代谢和线粒体自噬的影响机制, 将体重为(53.46±1.47) g大黄鱼幼鱼从自然海水(盐度25)转移到盐度20的水体中驯化7 d后在低盐(盐度12)水体中暴露24 h。结果表明, 低盐胁迫增加了活性氧(reactive oxygen species, ROS)和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)含量, 提高了三羧酸循环酶活力和线粒体自噬基因表达水平, 表明低盐胁迫增强了大黄鱼有氧代谢和线粒体自噬, 但仍遭受氧化损伤。与低盐组相比, 低盐驯化 低盐组提高了ATP含量、三羧酸循环酶活力和线粒体自噬基因表达水平, 降低了ROS含量, 表明低盐驯化通过改善低盐胁迫下大黄鱼的能量代谢和线粒体自噬来降低氧化损伤。在低盐胁迫过程中, 腺苷酸活化蛋白激酶[adenosine 5?-monophosphate (AMP)-activated protein kinase, AMPK]与三羧酸循环酶和脂肪酸β氧化酶活力成正相关, 与脂肪合成酸成负相关, 表明大黄鱼通过 AMPK 来促进产能代谢, 抑制耗能代谢, 从而改善能量代谢效率。叉头框转录因子O亚型3 (forkhead box class O3, FoxO3)与线粒体自噬基因表达水平呈正相关, 表明FoxO3在低盐适应过程中参与了线粒体自噬基因表达的调控。以上结果说明, 低盐驯化改善了有氧代谢和线粒体自噬, 抑制了脂类合成, 从而增强了大黄鱼对低盐胁迫的耐受性。
半潜式网箱平台拖航水动力特性
刘昌凤1,2, 张宇1, 辛宇1, 尹晶3, 陈昌平1,2, 郝健1,2
1. 大连海洋大学海洋与土木工程学院, 辽宁 大连 116023;
2. 大连海洋大学设施渔业教育部重点实验室, 辽宁 大连 116023;
3. 国家海洋环境监测中心, 辽宁 大连 116023
摘要: 为提高深远海浮式网箱平台湿拖运输的安全性, 基于三维势流理论和莫里森方程建立半潜式网箱平台拖航过程水动力数值模型, 分析有效波高、浪向角、拖航速度、拖缆长度和系缆点位置对网箱平台运动响应及拖缆张力的影响。结果表明, 有效波高由1.25 m增加至4.00 m时, 网箱平台垂荡加速度和纵摇角分别提高293%和750%, 拖缆张力增加358%; 顺浪拖航时网箱平台的纵摇响应比顶浪时更为剧烈, 但拖缆张力有所减小; 拖航速度由2.0 kn增加至5.0 kn时, 垂荡加速度降低56%, 拖缆张力提高112%; 拖缆长度增加3倍时, 纵摇角减小43%, 拖缆张力降低31%; 拖缆点位置对纵摇运动影响较大。根据本研究结果, 建议实际工程中, 网箱平台拖航最高海况限制为4级, 拖航速度不超过5.0 kn, 避免顺浪拖航, 宜采用偏顶浪拖航, 通过适当增大拖缆长度来提高拖航稳定性。
pH急性胁迫对许氏平鲉幼鱼生理及群体行为的影响
王轲翔1, 田涛1,2,3, 岳跃1, 于晓明1,2,3, 吴忠鑫1,2,3, 李青霞1,2,3
1. 大连海洋大学辽宁省海洋牧场工程技术研究中心, 辽宁 大连 116023;
2. 大连海洋大学海洋牧场产业研究院, 辽宁 大连 116023;
3. 设施渔业教育部重点实验室, 辽宁 大连 116023
摘要: 为研究pH急性胁迫对许氏平鲉(Sebastes schlegelii)幼鱼生理及行为的影响, 以平均体重(19.80±1.36) g、平均体长(9.03±0.24) cm的许氏平鲉幼鱼为研究对象, 设置6.5、7.5、8.5 (对照组)、9.5这4个pH梯度开展96 h室内模拟养殖实验, 研究许氏平鲉幼鱼在不同pH条件下的抗氧化性、免疫能力、肝脏损坏情况及群体行为反应。结果显示: (1) 与对照组相比, 许氏平鲉幼鱼各实验组抗氧化酶活性显著升高(P<0.05), 免疫酶和肝脏酶类活性随时间均有显著变化(P<0.05), 各实验组超氧化物歧化酶(SOD)活性在72 h较24 h显著升高(P<0.05), 免疫酶类活性呈现逐渐降低趋势。各实验组谷丙转氨酶(GPT)活性呈先降低后升高趋势, pH 6.5实验组中于 24 h 后显著降低(P<0.05), pH 7.5实验组无显著变化(P>0.05)。pH 7.5、9.5实验组谷草转氨酶(GOT)活性在72 h内呈现逐渐升高趋势, 在 72 h开始显著降低(P<0.05)。(2) 在pH 6.5条件下, 许氏平鲉集群行为明显, 其个体间距离较对照组显著减小(P<0.05), 活跃性显著降低(P<0.05)。研究结果表明, 不同的pH会影响许氏平鲉幼鱼生理和行为。在pH 6.5和pH 9.5环境中, 许氏平鲉会降低活跃性来应对pH胁迫, 同时激活抗氧化系统、提高酸、碱性磷酸酶活性以增强免疫力从而主动调节体内生理平衡。
基于计算机视觉的大黄鱼表型参数测量研究
冯德军1, 郭笑坤1, 曲晓玉2, 桂福坤1, 杨旭1
1. 浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心, 浙江 舟山 316022;
2. 浙江海洋大学水产学院, 浙江 舟山 316022
摘要: 为解决目前大黄鱼(Larimichthys crocea)表型参数测量研究大多只针对鱼体长度进行测量, 对重要的细节如尾柄参数测量的研究较少, 且人工测量方法费时费力的问题, 本研究提出一种基于改进Mask-RCNN的大黄鱼表型参数测量模型。模型的改进从检测速度和检测精度两个角度出发, 首先以MobileNetV2网络替换原始主干网络提升检测速度, 之后引入混合注意力模块CBAM, 并结合Point Rend算法提高鱼体边缘提取精度。模型得到去除鱼鳍图像后与完整轮廓图像进行融合, 通过关键点检测算法在融合后的图像中自动定位关键点位置, 并计算各表型参数数据。在测试集中, 最优的算法模型对6个待测量参数的总平均相对误差为4.04%。对尾柄附近长度与高度测量的平均相对误差为5.93%和5.09%。对不同大小的大黄鱼各项参数的测量平均绝对百分比误差不超过7%。本研究为大黄鱼表型参数测量提供了新的方法, 为提高测量效率提供了新的思路。
铜暴露对黄条鰤胚胎和初孵仔鱼发育的毒性效应
靳智欣1, 徐永江1,2, 崔爱君1,2, 姜燕1,2, 王滨1,2, 刘新富1,2
1. 中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室, 山东 青岛 266071;
2. 青岛海洋科技中心, 山东 青岛 266237
摘要: 为研究铜对黄条鰤(Seriola aureovittata)胚胎和初孵仔鱼发育的生理生态毒性效应, 将胚胎和初孵仔鱼分别暴露于0 (对照)、0.034、0.060、0.107、0.192、0.340、0.600、1.070 mg/L的CuSO4溶液中60 h和5 d, 分析Cu暴露对胚胎发育、孵化率和初孵仔鱼的生长发育、存活、营养利用以及畸形率的影响, 分别计算Cu对胚胎和初孵仔鱼的半致死质量浓度(LC50)、安全质量浓度(SC)。同时, 利用转录组测序分析了卵黄囊仔鱼对Cu暴露胁迫的分子应答特性。结果显示: (1) Cu胁迫下黄条鰤出现胚胎发育畸形与孵化率低、初孵仔鱼畸形率高及卵黄囊利用速率快等现象。(2) 胚胎阶段Cu2 的48h-LC50为0.08 mg/L远低于初孵仔鱼阶段(0.60 mg/L), Cu对黄条鰤初孵仔鱼的SC为0.034 mg/L。(3) Cu暴露下, 胚胎中差异表达基因(DEGs)主要富集在氧化磷酸化信号通路上, 初孵仔鱼中DEGs主要富集在细胞周期以及光信号传导通路中。研究结果为黄条鰤早期发育阶段铜制剂的安全使用浓度以及水环境的生物监测提供理论依据。
花鲈对不同光色的趋向行为与生理适应特性
马斌, 徐永江, 姜燕, 郑纪昌, 焦凯丽, 刘航, 李腾坤
中国水产科学研究院黄海水产研究所/深蓝渔业工程联合实验室 山东 青岛 266071
摘要: 为研究鱼类对不同光色的趋向行为与生理适应特性, 本研究通过光色趋性装置观测了花鲈(Lateolabrax maculatus)幼鱼个体和群体的光色趋向行为, 并分析了其在偏好光色下肝脏酶活力、视网膜组织形态以及眼组织的转录特性。分别在红、黄、蓝、绿和白5个光色区域下, 观测了花鲈幼鱼个体和群体的趋色行为, 发现其在蓝光和白光下群体趋色指数(GPI)和停留时间(GRT)均显著高于其他3种光色(P<0.05)。但其群体和个体对光色偏好存在差异, 群体对蓝光的趋向性更强, 而个体更偏好在白光区域停留。此外, 花鲈在红光和黄光区域保持较高频次的摆尾频率(GTBF)。从生理适应特性角度分析, 与绿光组相比, 蓝光组花鲈幼鱼肝脏的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)的活性以及丙二醛(MDA)含量显著较低(P<0.05)。与绿光组和白光组相比, 蓝光组花鲈幼鱼的视网膜视锥细胞数量具有增多的趋势, 但其色素指数(PI)偏低。眼球转录组的KEGG注释结果表明, 与白光组相比, 绿光组差异表达基因(DEGs)主要富集在钙信号通路(calcium signaling pathway), 其中通路内α7nAChR、casq等基因上调表达。此外, 与蓝光组和白光组相比, 绿光上调了花鲈眼球中马达蛋白(motor proteins)信号通路中的myh、tnn2、tpm1等基因的表达。综上, 与其他4种光色相比较, 花鲈对蓝光的趋向更强, 且位于蓝光下所受的应激程度较低。
