柳珊瑚分子系统发育学的研究进展

珊瑚分子系统发育学研究始于90年代初,用于柳珊瑚分子系统学研究的主要分子标记是线粒体DNA和核糖体RNA。本文在重点介绍了柳珊瑚种群遗传多样性和柳珊瑚种上阶元系统发育学两方面的研究进展和所取得研究成果的同时,也讨论了珊瑚虫纲的系统发生关系。最后在简单引述了柳珊瑚分子系统发育学同传统形态分类学方法之间关系的同时,也对柳珊瑚分子系统发育学今后的重点研究方向做了预测。     

虾类遗传多样性的研究现状

同工酶技术已经被广泛应用于虾类群体遗传学及标记辅助选择育种等研究方面.同工酶电泳显示对虾有相应的亚群差异,暖水性虾类的遗传多样性水平高于冷温性种类;连续分布的且在不同生活史阶段所处的栖息地环境变化幅度大的种类往往表现出较低的遗传多态性,虾类群体的多态位点比例和杂合度都较低,养殖群体比野生群体更低.但同工酶电泳技术往往检测不出一些"隐性"或"中性"变异而低估了遗传多样性水平.随着分子生物学技术的发展,从20世纪90年代开始,虾类遗传多样性的研究逐渐向线粒体DNA和核DNA的多态性方向发展.限制性片断长度多态性(RFLP)在虾类线粒体多倍型、物种标记以及比较野生和养殖群体线粒体COI 基因的多态性比较等方面应用普遍.随机扩增多态性(RAPD)技术主要应用于虾类不同地理群体遗传多态性调查,养殖群体与野生群体之间、养殖群体世代之间的遗传多态性比较,该技术得到的虾类遗传多样性水平高于同工酶电泳技术.扩增片断长度多态性(AFLP)技术在虾类中主要应用于遗传连锁图谱的构建,有关虾类的AFLP遗传多样性分析的报道不多.利用AFLP技术对连续选育群体的遗传多样性研究显示,随着选育世代的增加,选育群体的遗传多样性呈现下降趋势,但随着选育时间的延长,群体之间的分化逐渐降低,群体的遗传结构开始趋于稳定,成为一个品系.单一重复序列(SSR)技术主要用于标记种群遗传特异性、不同地理群体间以及野生和养殖群体间的遗传多样性差异.DNA序列分析技术特别是线粒体序列分析技术近年来在虾类遗传多样性研究中的应用逐渐增多.mtDNACOI、mtDNA12S rRNA和mtDNA16S rRNA的基因序列差异被应用于形态相近物种的鉴别、亚属分类、确定个体间亲缘关系和野生与养殖群体间的遗传多样性差异等.为了实现对虾类种群遗传差异的更深入了解,人们把种群遗传结构的研究和系统地理学相结合,即用分子系统地理学的方法来研究遗传谱系空间分布的历史特征,通过种群遗传结构的分析来探讨种内系统地理格局的形成机制、系统发育关系以及现有分布特征,并结合种群的地理分布状况来发现和验证与其相关的地质事件,追溯和揭示种群的进化历程.从育种、养殖以及资源保护的角度出发,人们开始研究野生群体的种质基因库,希望根据群体遗传结构确定合理的增殖策略,制定科学的保护措施,确保虾类养殖业的持续发展.     

基于线粒体COⅠ基因对南海毛颚动物箭虫科的鉴定及系统发育初探

为提高毛颚动物鉴定的准确性,进一步探索毛颚动物箭虫纲箭虫科各属的系统发育地位,文章采用形态学鉴定与DNA条形码技术相结合,对南海北部采集的部分箭虫种类进行鉴定,并初步探讨其系统分类地位。结果表明包括粗壮猛箭虫(Ferosagitta robusta)、小型滨箭虫(Aidanosagitta neglecta)、规则滨箭虫(Aidanosagitta regularis)在内的箭虫,其形态鉴定结果与分子鉴定的结果一致,其COⅠ(线粒体编码的细胞色素氧化酶第一亚基,cytochrome oxidase subunitⅠ)序列在系统发育树中与Gen Bank得到的相应箭虫COⅠ序列以91%~100%高支持率形成各自单系枝。种内遗传距离范围为0.000~0.015,平均值为0.004;种间遗传距离范围为0.081~0.173,平均值为0.127;种内遗传距离和种间遗传距离未重叠,存在明显的条形码间隙,证实了COⅠ基因作为毛颚动物DNA条形码标准基因的可行性。本研究首次将DNA条形码技术应用于箭虫科内各属的系统发育分析,首次从分子层面探讨其系统发育地位。     

虫黄藻的分类和遗传多样性研究进展

综述了虫黄藻的分类研究,其中与造礁石珊瑚共生的虫黄藻主要是共生藻属(Symbiodinium)的种类,重点概述了共生藻的分类和遗传多样性研究进展,特别综述了分子生物学技术在造礁石珊瑚共生藻的分类和遗传多样性方面的研究近况,并对未来共生藻的分类和遗传多样性研究作了展望.目前多采用分子生物学手段进行共生藻的分类和遗传多样性研究,PCR-RFLP是解决共生藻系群水平分类的有效分子标记,而DNA序列分析是目前进行共生藻分子进化和系统发育研究最有效的方法.目前应用于共生藻分子系统发生研究的DNA信息主要为核糖体RNA.对共生藻进行分类和遗传多样性研究,将有助于理解造礁石珊瑚共生藻共生系统对外界环境变化的生态响应机制.     

中国近海条石鲷(Oplegnathus fasciatus)群体遗传多样性线粒体DNA序列分析

采用线粒体(mtDNA)DNACOI和Cytb基因片段序列分析方法,进行了中国近海条石鲷(Oplegnathus fasciatus)舟山和胶南群体遗传多样性及其遗传结构现状研究。结果表明,基于mtDNACOI分子标记揭示条石鲷舟山群体遗传多样性水平(h=0.814±0.060,π=0.009±0.005,k=5.653±2.789)显著高于胶南群体(h=0.742±0.116,π=0.003±0.002,k=1.970±1.196);MST分析、NJ系统分析和核苷酸不配对分布分析结果皆显示两群体内存在三个显著分化的单倍型类群,支系间的遗传距离为0.018—0.025;遗传分化指数结果(Fst=0.331,P=0.000)和确切P检验结果显示(P=0.000)两群体间存在显著遗传分化。基于mtDNACytb分子标记显示条石鲷群体遗传多样性总体上呈现较低水平(h=0.874±0.023,π=0.006±0.003,k=2.761±1.492),舟山群体核苷酸多样度水平显著高于胶南群体;NJ系统发育和群体遗传分化研究结果显示,条石鲷群体间未检测到显著的遗传分化。     

分子生物学在微藻分类研究中的应用

通过与传统微藻分类方法的比较，说明微藻分子分类技术的产生与发展，并从线粒体DNA（mtDNA）、叶绿体DNA（cpDNA）和核基因组DNA（nDNA）3个方面列举了分子分类技术在微藻鉴定和生理生态方面的应用，着重说明了核基困组在藻类分子检测中的作用。并对微藻分子分类技术的问题与发展进行了总结与展望。     

黑脊倒刺鲤线粒体DNA多样性分析

黑脊倒刺喜巴（Spinibarbus caldwelli）是分布于中国南方各水系，具有重要经济价值鱼类。文中对来自赣江、九龙江、漓江等3水系的瑞金、长泰、桂林等3个黑脊倒刺喜巴种群共61个样品的线粒体DNA细胞色素b基因（mtDNA cyt b）进行PCR扩增和测序。对序列进行分析。结果发现，在全长（1141bp）cyt b共检测到45个变异位点，61个样品分属16个单倍型，与其它鲤科鱼类比较，黑脊倒刺钯的遗传多样性水平比较低。分子方差分析（AMOVA）及系统发育分析显示，瑞金和长求种群没有显著遗传差异，而它们与桂林种群存在显著遗传分化，提示黑脊倒刺啻巴可能存在多个地理种群。     

4种笛鲷属鱼类mtDNA的RFLP研究

用RFLP(限制性片段长度多态性,Restriction fragment length polymorphism)技术研究了红鳍笛鲷Lutjanus erythropterus Bloch、紫红笛鲷Lutjanus argentimaculatus Forskal、勒氏笛鲷Lutja-nus russelli Bleeker和约氏笛鲷Lutjanus johni Bloch的遗传多样性关系,检测到4种笛鲷的分子标记。通过差速离心、核酸酶消化、苯酚抽提,从4种笛鲷肝脏组织中分离纯化线粒体DNA(mtDNA),用19种5到6碱基对的限制性内切酶进行单酶、双酶和部分酶切,琼脂糖凝胶电泳,进行了RFLP分析,构建了4种笛鲷mtDNA的物理图谱。红鳍笛鲷、紫红笛鲷、勒氏笛鲷和约氏笛鲷的mtDNA大小分别为17.36±0.09kb、17.58±0.08kb、17.50±0.18kb和17.56±0.12kb。红鳍笛鲷和紫红笛鲷种群间平均mtDNA多态度π为0.106 2,红鳍笛鲷和勒氏笛鲷群体间平均mtDNA多态度π为0.130 5,红鳍笛鲷和约氏笛鲷群体间平均mtDNA多态度π为0.151 5,紫红笛鲷和勒氏笛鲷群体间平均mtD-NA多态度π为0.130 3,紫红笛鲷和约氏笛鲷群体间平均mtDNA多态度π为0.119 5,勒氏笛鲷和约氏笛鲷群体间平均mtDNA多态度π为0.139 4。红鳍笛鲷和紫红笛鲷种群间净遗传距离Pnet为0.102 0,红鳍笛鲷和勒氏笛鲷群体间净遗传距离Pnet为0.128 5,红鳍笛鲷和约氏笛鲷群体间净遗传距离Pnet为0.149 1,紫红笛鲷和勒氏笛鲷群体间净遗传距离Pnet为0.127 0,紫红笛鲷和约氏笛鲷群体间净遗传距离Pnet为0.115 7,勒氏笛鲷和约氏笛鲷群体间净遗传距离Pnet为0.137 8。     

核酸分析技术在红藻分子系统学研究中的应用

在红藻的分子系统学研究中,核酸分子数据的获得和应用日益显得重要,因为核酸序列是进化的重要单元,通常以点突变来体现种间/种内的差异,因此能反映物种进化过程的频率.目前,在红藻分子系统学研究中,核酸标记技术有：限制性片段长度多态性（RFLP）、随即扩增多态性DNA（RAPD）、扩增片段长度多态性（AFLP） 和简单重复序列间扩增（ISSR）;相关核酸分析技术涉及到的序列有：内转录间隔区（ITS）、18S和26S rRNA,核糖体大、小亚基（LSU和SSU）,Rubisco基因及大、小亚基.其在红藻品种鉴定、种群遗传、分类和系统进化的研究中起重要的作用.     

星斑川鲽、大菱鲆及其杂交后代的线粒体DNA 序列比较分析

为了揭示星斑川鲽(Platichthys stellatus)♀×大菱鲆(Scophthalmus maximus)♂杂交后代的种质遗传属性,作者采用线粒体(mt)DNA COI基因片段和控制区(D-loop)序列对星斑川鲽、大菱鲆及两种间的杂交后代(星斑川鲽♀×大菱鲆♂)遗传特性进行研究。研究结果显示,基于mtDNA COI和D-loop序列结果显示星斑川鲽和大菱鲆的种间遗传距离分别为22.9%和41.2%,相似的研究结果显示星斑川鲽♀×大菱鲆♂杂交后代与大菱鲆的遗传距离分别为22.9%和41.2%,遗传差异极其显著。而基于mtDNA D-loop序列结果显示星斑川鲽♀×大菱鲆♂杂交后代与星斑川鲽的遗传距离仅为0.4%,并且在mtDNA COI基因片段上两者序列完全一致,杂交后代在线粒体DNA上呈现明显的偏母遗传。     

海洋无脊椎动物幼体定居过程影响因子的研究进展

约80%的海洋无脊椎动物在生活史中具浮游幼体阶段,其中甲壳动物的幼体最为多样化。十足类甲売动物具典型的浮游幼体阶段,而后是由浮游到底栖这一生活习性转变的关键一一定居过程(settlement)。十足类幼体阶段持续的时间在不同的类群相差很大,影响其定居的因子也多种多样。 有关海洋无脊椎动物浮游幼体阶段存在机制的研究已进行了约半个世纪,这种普遍存在的浮游幼体被认为:(1)有利于种的分布与扩散;(2)由于浮游幼体采取多变的生活方式而避免了许多底栖捕食者;(3)增加种群间的基因交换,保持其遗传变异性和适应性；(4)浮游幼体以浮游生物为饵,减轻了卵子所需携带的卵黄量,从而增加了产卵量。浮游幼体也有其不利的一面,如幼体在漂移过程中的高死亡率等。然而浮游幼体阶段在海洋底栖无脊椎动物中的普遍存在,从进化角度讲,对种群发展利大于弊,是物种演化过程中一种选择性的折衷。 十足类幼体定居过程的研究多集中在龙虾和蟹类上。有关对虾类的研究很少见,仅有 Haghes (1966), Staples 等(1985), Coles 等(1987)和 Loneragan 等(1994)报道过对虾仔虾和稚虾的分布与栖息地海草分布的相关性。 由于甲壳动物栖息地的多样性,其幼体定居过程的研究对了解甲壳动物种群和群落动态具有十分重要的意义。影响定居过程的因子通常被分为三类,即生物因子、物理因子和化学因子。鉴于三者之间的密切相关性,本文将对其进行综合分析,并讨论有关幼体定居过程的两种假说:栖息地选择(habitat selection)学说和被动沉降(passive deposition)学说。     

海洋浮游生态系统动力学模式的研究

分析了海洋浮游生态系统动力学模式的结构,讨论了其研究现状。９０年代以来海洋浮游生态系统动力学模式的特点是：状态变量的个数较以前有所增加,从２－４个增加至３－７个生物过程的描述更加细致;注意刻画物理过程的作用,特别是垂直方向上湍流的交换作用;利用或改进原来的模式,研究新问题;模式仍以一维为主,同时三维耦合模式也得取发展和应用;区域仍以北大西洋为主,也出现了研究赤道太平洋、阿拉伯海、东海等海区的工作。     

基于形态学与核糖体DNA及其cDNA高通量测序的海洋沉积物中纤毛虫多样性比较

高通量测序技术广泛应用于环境真核微生物多样性的研究,可检获较之传统形态学方法更高的多样性。然而,检获的高分子多样性与基于形态的物种多样性在构成上的差异仍然不明。本研究首次对比分析了基于形态学的南黄海沉积物中的纤毛虫物种多样性与基于核糖体18S DNA和c DNA高通量测序的多样性异同。结果表明:形态鉴定获得8纲、20目、30科、36属共97种纤毛虫;DNA测序检获10纲、28目、55科、76属共174个OTUs;而通过c DNA测序获取的纤毛虫多样性最高,获10纲、31目、68科、99属共284个OTUs。研究发现,形态学方法检获的纤毛虫均为底栖生纤毛虫;两种分子手段检获的多样性更高,群落结构更为近似,覆盖了形态鉴定所获的绝大部分类群。但DNA测序还检获了序列比例高达90%的浮游类群,可能源于包囊或死亡沉降的物种;而c DNA测序检获了约7%的浮游纤毛虫序列。较之DNA测序,c DNA法检获的底栖纤毛虫在群落结构上与形态学结果更为接近。本研究表明,分子手段有助于更全面地揭示沉积物中的纤毛虫多样性,DNA测序可同时揭示休眠包囊、胞外DNA及过去群落的信息,而c DNA测序在研究活动纤毛虫多样性上更有优势。     

遗传标记技术在海洋桡足类生物多样性和系统发生研究中的应用

研究回顾遗传标记技术的发展及其在海洋桡足类分类学、群体遗传学、系统发育和分子进化研究等方面的应用情况。     

Paradigms for planktonic assemblages: 50 years of contributions from the Leigh Marine Laboratory,Northland, New Zealand

Abstract

Plankton includes the primary producers and consumers that are critical for healthy ecosystem function in the marine realm. My objective was to identify the major contributions of the Leigh Marine Laboratory to our broader understanding of planktonic assemblages. Significant contributions were made prior to 1990 on the ecology of larval fishes. From the 1990s the focus changed to the sensory biology of larval invertebrates and fishes, with a strong emphasis given to the role of reef sound in attracting potential settlers. Both early and post 1980s research has been highly influential in a paradigm shift away from passively drifting larvae that have little control over their fate. Important contributions have also been made on the dynamics of nutrient–phytoplankton interactions, larval development and aquaculture. Opportunities abound for future research on the dynamics of planktonic assemblages in shelf waters and in changing seas.     

长江口及其邻近海域大型底栖动物生物量、丰度和次级生产力的初步研究

为了解长江口及邻近海域大型底栖动物生物量、丰度和次级生产力的分布情况于2004年2月、5月、8月和11月共4个航次分别在长江口40个观测站采集大型底栖动物定量样品并利用Brey的经验公式对大型底栖动物栖息丰度、生物量、次级生产力和P/B值进行了研究计算.该调查海域共采到大型底栖动物202种,其中多毛类102种,软体动物51种,甲壳类27种,棘皮动物7种,其它动物15种.大型底栖动物年平均丰度为394.7 ind/m2;年平均生物量以去灰分干重计,为2.58 g(AFDW)/m2;年平均次级生产力以去灰分干重计,为3.52 g(AFDW)/(m2*a);P/B值平均为1.53.结果表明,长江口大型底栖动物次级生产力自长江入海口向东呈递增趋势.本文分析了长江口及其邻近海域大型底栖动物优势种的组成,主要生态类群的分布特征和次级生产力分布格局与生态环境的关系.通过比较,发现长江口大型底栖动物优势种发生了较大的变化;次级生产力高于东海而低于渤海和胶州湾;P/B值高于南黄海、胶州湾和渤海,也说明了长江口大型底栖动物群落中个体小、生活史短,代谢快的种类所占的比例高于以上海域.     

口足目系统分类学研究进展

<正>口足目Stomatopoda隶属甲壳动物亚门Crustacea软甲纲Malacostraca掠虾亚纲Hoplocarida。掠虾亚纲是软甲纲三个亚纲中形态构造最为特殊的一个类群,仅含口足目1目,现生种超过450种,分隶于7总科17科[1]。口足类在世界各大海域广泛分布,但主要分布于热带和亚热带水域,其中在印度-西太平洋热带海域种类最为丰富[1]。口足类是十分重要的海洋底栖甲壳动物,在海洋底栖生物和海岸软泥沙底质群落食物链中占据     

夏季南黄海浮游甲壳动物死体比例的初步研究

浮游动物死体是海洋沉降碳通量的重要组成部分,研究浮游动物死体对于准确评估特定海区生物泵碳通量具有十分重要的意义。为了解夏季南黄海浮游甲壳动物在自然海区的死亡情况,采用2019年7~8月在南黄海获取的浮游动物样品,使用中性红染色法分析了浮游甲壳动物死体的平面分布及其受控环境因素。结果表明,夏季南黄海浮游甲壳动物平均丰度为(1 378.3±929.84) ind./m³,其死体比例在5.0%~68.8%之间,平均为33.3%±16.6%。桡足类是浮游甲壳动物的主要类群,平均丰度为(1 202.9±937.4) ind./m³,死体比例在3.6%~69.7%之间,平均为38.6%±17.0%,与全球海域浮游桡足类的平均死体比例相当。不同浮游甲壳动物优势种的死体比例存在差异。其中,拟长腹剑水蚤(Oithona similis)死体比例最高(62.0%),鸟喙尖头溞(Penilia avirostris)最低(17.9%)。与环境因子的相关性分析结果表明,海水温度和盐度是影响夏季南黄海浮游甲壳动物死体比例的主要影响因子。小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)死体比例和表层温度显著正相关,拟长腹剑水蚤和近缘大眼剑水蚤(Corycaeus affinis)的死体比例与表底温差具有显著的正相关;而表层盐度与克氏纺锤水蚤(Acartia clausi)的死体比例存在正相关关系。该研究结果可为深入认识南黄海海洋生态动力学过程和海洋碳通量等相关研究提供重要的参考资料。     

Studies on the chemical composition of some planktonic copepodsin the Taiwan Strait

I~crIONStudiesonbiochemicalcompoSitionsofmarineZOOPlanktonareimPOrtantforustounderstandtheirmetahalism,physiologicalstatus,nutritivevalueandtrophicroleinmarinefaceweb.Knowledgeoftheelementalchemicalcompositionofplanktonisbasictoourunderstandingoftheproductionandbiog~hemicalcirculationofelementsintheocean.Overtherecentyearsconsiderabledatahavebeenamassedontheabundance,speciescomPOSition,andseasonalsuccessionof~lanktonintheTaiwanStrait,howevernoreportsonthechemicalcomPOSitionofzooplankton…