7个海星动物线粒体基因组比较及基因变异位点分析

与单基因相比,线粒体基因组是一个完整的体系,具有信息量丰富等优点,在过去的十几年间被广泛地应用于后生动物关键类群的分子系统发育和群体遗传学的研究.本论文综合分析了海星纲7个物种(多棘海盘车、赭色豆海星、多棘槭海星、砂海星、长棘海星、棘冠海星和海燕)线粒体基因组全序列,全面揭示了海星纲线粒体基因组的基本特征.海星线粒体基因组均编码后生动物线粒体基因组标准的37个基因.7个海星线粒体基因组的基因排列完全一致;与海胆纲及海参纲楯手目线粒体基因组的基因排列相比,海星线粒体基因组的基因排列存在4.6 kb长片段的倒位.长棘海星属13个线粒体蛋白质编码基因的非同义替换率(Ka)与同义替换率(Ks)比值都低于1.000 0(为0.006 0～0.221 9),显示出较强的负(纯化)选择.对海星纲线粒体基因组的基因变异位点分析结果表明,nad5、nad4基因可作为备选的分子标记,应用于海星纲群体遗传学的研究中.同时,在长棘海星属线粒体基因组变异位点分析中,nad5、nad4基因仍然可作为备选的分子标记,用于分析长棘海星不同群体及物种之间的生物多样性,为合理利用其生物资源及其生物多样性的保护提供基础资料.     

西沙珊瑚礁遭大批长棘海星侵蚀

西沙甘泉岛海域的珊瑚礁正遭受长棘海星大军侵袭,数百平方米珊瑚礁变成白骨。长棘海星属于棘皮动物,是一种状似葵花的水生物,浑身长满了剧毒长刺。它们吃珊瑚虫的     

罗氏海盘车组织中海星皂甙的分布及活性研究

对采自黄海的罗氏海盘车多种组织进行了海星皂甙的提取与活性研究。经理化实验、溶血试验、紫外光谱和红外光谱分析鉴定证明,提取物为海星总皂甙。罗氏海盘车的供试组织内均含有海星总皂甙,各组织的溶血性能按以下顺序依次递减：体壁、胃、生殖腺和幽门盲囊,这些组织的海星总皂甙产率分别为０．１５３８％,０．０２３９％和０．４１６０％。罗氏海盘车海星总皂甙的溶点为１７５℃～１７８℃。从砂海星、罗氏海盘车与海燕提取的海     

罗氏海盘车组织中海星皂甙的分布及活性研究

对采自黄海的罗氏海盘车多种组织进行了海星皂甙的提取与活性研究.经理化实验、溶血试验、紫外光谱和红外光谱分析鉴定证明,提取物为海星总皂甙.罗氏海盘车的供试组织内均含有海星总皂甙,各组织的溶血性能按以下顺序依次递减:体壁、胃、生殖腺和幽门盲囊,这些组织的海星总皂甙产率分别为0.1538%,0.3038%,0.0239%和0.4160%.罗氏海盘车海星总皂甙的熔点为175℃～178℃.从砂海星、罗氏海盘车与海燕提取的海星总皂甙测试结果比较可以看出,罗氏海盘车海星总皂甙的活性最高,海燕海星总皂甙的活性最低.     

长棘海星暴发对珊瑚礁区沉积物营养盐动力学的影响研究

长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响,并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明:（1）长棘海星排泄的溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）通量分别为（83.55±4.74）μmol/(ind.·h)和（2.53±0.03）μmol/(ind.·h),这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件;（2）砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用,约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中,但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长;（3）长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物–水界面释放营养盐,结合海星暴发密度估算,其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32 μmol/L和0.01 μmol/L,这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。     

四种微藻对长棘海星幼虫存活率和生长发育的影响

长棘海星[the Crown-of-Thorns Seastar （CoTS）;Acanthasterspp.]的暴发严重破坏珊瑚礁生态系统的功能和物种多样性, 其幼虫的存活率是决定成体种群密度的关键因素之一,因此了解长棘海星浮浪幼虫阶段的摄食及营养需求对于长棘海星灾害防控至关重要。本研究选用杜氏盐藻（Dunaliella salina）、牟氏角毛藻（Chaetoceros meülleri）、亚心形扁藻（Platymonas subcordiformis）和小球藻（Chlorella vulgaris）4种微藻喂养长棘海星幼虫,通过测定不同喂养条件下长棘海星幼虫的存活率、体长、体宽和胃面积等参数,结合4种微藻的营养含量,综合分析了不同微藻对长棘海星幼虫生长发育的影响。结果表明,不同的藻类投喂对长棘海星幼虫存活和生长发育产生显著的差异。幼虫生长到第16天时,牟氏角毛藻喂养的幼虫存活率为（7.20±0.01）％,所喂养幼虫的体长（678.83 μm）、体宽（391.04 μm）和胃面积（14 628.14 μm²）均显著高于杜氏盐藻、亚心形扁藻和小球藻喂养的幼虫。藻类生理指标和营养成分分析表明,牟氏角毛藻的蛋白质含量、能量、以及C20系列脂肪酸、饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸均高于杜氏盐藻和小球藻,而且其大小可能比较适宜幼虫的捕食。本研究表明特定种类的饵料藻类是决定幼虫发育的关键因素。     

多棘海盘车幽门盲囊极性脂和脂肪酸组分的研究

对多棘海盘车（Ａｓｔｅｒｉａｓ ａｍｕｒｅｎｓｉｓ）幽门盲囊中总脂、极性脂及脂仿酸组分进行了研究。结果表明，总脂含量占湿重的７．８５％。磷脂中ＰＣ、ＰＥ、ＰＳ含量较高，ＰＩ和ＤＰＧ含量较低。主要的脂肪酸是１６：０，１８：０，１８：１（ｎ＝９），２０：１（ｎ＝９）。２０：１（ｎ＝７），２０：４（ｎ＝６），２０：５（ｎ＝３），２２：６（ｎ＝３），占总脂肪酸的７４％以上。其中以２０：１（ｎ＝９）最为丰富     

来自海底的星星——海星

正海星属于棘皮动物,是生理结构最有代表性的一类。海星广泛分布于世界各海域,以北太平洋区域种类最多。海星多生活在浅海底沙石或礁石上,软泥底上很少见。磁海星科是深海动物,栖息深度1000米以下。海星身体由中央的体盘和周围放射状的5条腕构成。体表有很多棘突起,此外还有叉棘和皮鳃。海星平时活动时口面向下,反口面向上。海星的反口面是身体向上的一面,稍微隆起;口面则是向下的一面,     

长棘海星的暴发及其防治

为有效控制长棘海星暴发,保护珊瑚礁生态系统,文章概述长棘海星的生物特征以及暴发周期、破坏程度和暴发原因,同时基于对我国西沙群岛海域的相关调查和分析,提出防治措施。研究结果表明:长棘海星的主要食物为造礁石珊瑚,具有个体大、数量多和生长快等特点,其暴发严重破坏珊瑚礁生态系统;我国西沙群岛盘石屿海域存在长棘海星暴发的迹象,主要原因包括台风过境、全球变暖和天敌减少等;可综合采取投放天敌、人工清理以及跟踪监测和预警等措施,加强对长棘海星的防治。     

海洋有毒动物的毒性研究——河鲀的毒性实验

海洋有毒动物,在焦类中有河鲀和鬼鲉;在棘皮动物中有毒棘海胆;在腔肠动物中有水（虫息）、水母、海蜇、海笔和海葵等。这些动物有的直接影响它们周围的动物,给海洋养殖业带来危害;有的直接影响人们的健康,甚至危害生命。我国沿海渔民曾因误食有毒动物而受害,     

黄海的几种海盘车

黄海海星的研究工作过去进行的很少,截止目前为止仅1948年张凤瀛在青岛棘皮动物志中报告了8种,1954年张凤瀛、吴宝玲在大连棘皮动物一文中记载了6种。尤其是海盘车科Asteriidae迄今尚无系统的、详确的调查研究。罗氏海盘车Asterias rollestoni,变色海盘车A. versicolor,粗钝海盘车A. argonauta和多棘海盘车A. amurensis是近缘种,这些种在形态上非常近似,它们在形态上的变化又很大,因此在种类的鉴定上常存在着十分混乱的现象。为了搞清楚黄海的海盘车科的种类,我们除观察了在黄海采集的大量标本外,并和苏联科学院动物研究所在日本海和日本沿岸采集的标本进行了比较,特别是同嘉科诺夫教授的模式标本做了比较,这对黄海海盘车科种类的鉴定是大有帮助的。 我们研究的标本大部分是1957-1958年中国科学院海洋研究所“金星轮”在渤海湾和黄海北部拖到的和1957年中苏海洋考察队在黄海采集的,其中也还包括海洋研究所历年来在黄海沿岸采集的标本,经过鉴定共计6种,其中有4种：双棘海盘车Aphelasterias japonica,变色海盘车A. versicolor,粗钝海盘车A. argonauta和多棘海盘车A. amurensis在黄海是首次记录,1种是新种——张氏双棘海盘车A. changfengyingi。这个新种我们放在双棘海盘车属Aphelasterias内,虽然我们标本上的棘十分长(长可及6毫米),棘间有膜相连接,此膜绝大部分都很长(长为2-5毫米);此外还具有指形瓣的钳形叉棘,以上两点与Fisher对双棘海盘车属的棘和叉棘的描述不相符合。然而就一般外形,特别是在幼小标本;以及骨板的排列;侧步带棘和上缘棘的数目和排列;小形具窄剪形瓣的钳形叉棘和具有大的钳形叉棘等一系列其他的特征,张氏双棘海盘车与双棘海盘车非常接近。我们认为棘的大小和构造,棘上覆盖物的情况应属于种的特征。因此我们将此新种列入直到目前仅包含一个种的双棘海盘车属内。     

中国海域海盘车科(棘皮动物门,海星纲)种类记述

基于中国科学院海洋生物标本馆的馆藏标本,通过传统形态学,结合扫描电子显微镜等方法,对分布于中国海域的海盘车科(Asteriidae)种类进行了系统的分类学研究,共鉴定出该科5属10种,分别为:粗钝海盘车(Asterias argonauta Djakonov, 1950)、多棘海盘车(Asterias amurensis Lütken, 1871)、罗氏海盘车(Asterias rollestoni Bell, 1881)、异色海盘车(Asterias versicolor Sladen, 1889)、日本滑海盘车(Aphelasterias japonica (Bell, 1881))、张氏滑海盘车(Aphelasterias changfengyingi Baranova Wu, 1962)、日本长腕海盘车(Distolasterias nipon(D?derlein,1902))、美丽长腕海盘车(Distolasterias elegans Djakonov,1931)、座冠海星[Coronaster volsellatus(Sladen,1889)]和尖棘筛海盘车[Coscinasterias acutispina(Stimpson,1862)]。文中对物种的鉴别特征进行了描述,并提供了地理分布和种属鉴定所需要的检索表。     

南海长棘海星物种有效性探讨

南海长棘海星暴发已严重威胁到该海域珊瑚礁生态系统健康,乃至整个南海生物多样性。针对南海长棘海星拉丁学名混用、中文名不统一的现状,我们采集了中沙群岛济猛暗沙海域长棘海星样品,结合长棘海星此前物种分类和分布的研究结果,对南海长棘海星物种有效性进行探讨。结果表明：所有长棘海星序列明显分为4个类群,各类群间遗传距离范围为0.087 5~0.104 7,达到了种间差异水平。南海长棘海星与长棘海星的太平洋种聚类到一起,实为太阳长棘海星(Acanthaster solaris),与其余3个种存在明显的种间差异。太阳长棘海星中2个支系间的遗传距离为0.005 3,在COⅠ基因层面属于种内差异。南海长棘海星物种有效性的研究结果为后续开展其遗传特征与适应性机制、种群分布与扩散机制、种群暴发机制等内容的研究提供科学依据。     

长棘海星又来了!

最近，日本冲绳本岛和石垣岛等琉球群岛一带海域，又出现了长棘海星大面积发生的征兆。大约20年前该海域的珊瑚曾因受到长棘海星的侵害而遭到巨大破坏。但后来得到一     

长棘海星(Acanthaster planci)幼体特异性PCR检测技术与应用*

长棘海星(Acanthaster planci)的暴发是导致我国南海乃至印度—太平洋海域珊瑚礁退化的主要原因之一。浮游幼体的密度是决定成体种群是否暴发的重要指标, 但是由于幼体肉眼不可见且不易分辨, 常规调查和显微镜观察均无法有效检测到自然海域的长棘海星幼体, 因此迫切需要开发一种高灵敏性且特异性的长棘海星幼体检测技术。本研究针对长棘海星幼体线粒体细胞色素氧化酶亚基I(mtCOI, mitochondrial cytochrome oxidase subunit I)基因序列, 建立了基于聚合酶链式反应(PCR, polymerase chain reaction)的长棘海星幼体特异性检测技术, 并对西沙七连屿珊瑚礁海域的长棘海星幼体进行了检测。结果表明, 设计筛选的4对特异性引物均可以扩增长棘海星ApmtCOI基因片段, 且与蓝指海星(Linckia laevigata)、面包海星(Culcita novaeguineae)、粒皮海星(Choriaster granulatus)和吕宋棘海星(Echinaster luzonicus)没有交叉反应。在退火温度为58.5℃时, 引物2aooniF/2aooniR的特异性最佳, 具有较高的灵敏度, 可检测到皮克级的长棘海星基因组DNA。利用该技术检测了西沙七连屿海域长棘海星幼体分布情况, 发现10月底西沙七连屿珊瑚礁海域能检测到长棘海星幼体, 且幼体分布并不均匀。因此, 该检测技术可作为今后长棘海星幼体种群监测的有效方法。     

新兴的海星产业

在北方的海边,不时会发现形状似五角星、表面呈淡黄色或淡蓝色的海星,静静地趴在海滩上。北方人称它为海盘车,可能是因为它很象车轮的辐条,在西方称它为星鱼或轮星鱼,从分类学看,它并不是鱼,而是和海胆及海参同类的无脊椎棘皮动物。海星生平趣闻海星背部微隆,腹部平坦,以腹着地。五个角(腕)的底面中间各有一条沟,内有许多管足,末端有吸盘。腕有多种用途,可用来翻转身     

2022年夏季胶州湾致灾物种多棘海盘车的分子解析

多棘海盘车(Asterias amurensis)是海星纲的一个致灾物种,广泛分布于包括我国黄海、渤海海域、韩国、日本和俄罗斯海域在内的北太平洋海域,并作为入侵种分布于澳大利亚的塔斯马尼亚海域。多棘海盘车在多个海域发生过暴发性增殖导致的高密度、大规模聚集,对海洋生态系统和水产养殖造成严重的负面影响。自2006年以来在我国山东青岛海域多次发生大规模多棘海盘车聚集,对贝类养殖造成重大经济损失。日本、俄罗斯、澳大利亚等海域的多棘海盘车遗传多样性研究取得了显著进展,然而,迄今为止鲜有针对我国海域致灾物种多棘海盘车的分子生物学分析,阻碍了我国海域种群与全球种群间遗传进化关系的比较分析。研究重点分析了于2022年7月在胶州湾发生多棘海盘车暴发时采集的12个样本,系统组装了其线粒体基因组、核糖体基因簇以及多种通用分子标记。基于线粒体基因组和核糖体基因簇的系统发育分析表明多棘海盘车具有较高的种内遗传多样性。基于线粒体基因组的蛋白编码基因进行分化时间估算,多棘海盘车的种内遗传分化可能发生在1.7～4.2 Ma,表明多棘海盘车的扩布可能较早发生。与线粒体基因组相比,多棘海盘车核糖体基因簇序列在种内极为保守...     

西沙群岛的棘皮动物 Ⅳ. 海星纲

本文是西沙群岛棘皮动物研究报告的续编——海星纲。材料是根据中国科学院海洋研究所采集的标本,其中大部分标本是作者自己于1958年在该岛调查时所采获。海星纲标本共374个,经过研究鉴定，分隶于7科， 15属和17种。其中有一新种,有8种在我国属首次记录(下列名录中有*号者)。 我们在西沙群岛所采的海星纲种类不多，这是由于我们过去的采集工作局限于潮间带的缘故。如果能在潮下带进行采集调查，种数肯定会增加很多。     

不同方法制备的海星皂甙细胞毒性评价

考察超临界CO2萃取、乙醇萃取两种方法制备的南海产多棘海星皂甙的溶血过程,采用分光光度法测定溶血指数,结合红细胞形态血观察,评价其细胞毒性。结果显示,两种方法制备的海星皂甙都具有明显溶血作用,超临界CO2萃取、溶剂萃取的海星皂甙溶血指数分别为19231,12821,超临界CO2萃取的海星皂甙保持了更强的细胞毒性,这为海星皂甙制备工艺的选择,探索其物质基础提供了参考依据。     

基于环境DNA技术的西沙礁区长棘海星种群丰度研究

长棘海星(Acanthaster planci)作为珊瑚的天敌之一,因其对珊瑚礁生态系统的灾难性破坏而备受关注。然而,长棘海星在南海珊瑚礁生态系统中的时空分布特征仍不清楚。本研究于2020年9月、2021年4月和2022年1月对西沙群岛礁区表层海水进行取样,借助环境DNA(environmental DNA)和实时荧光定量PCR技术分析了表层海水中长棘海星线粒体细胞色素-c-氧化酶亚基I(COTS-mtCOI)基因片段浓度的时空变化,及其与海水温度、盐度、pH、叶绿素含量和营养盐含量等环境因子的相关性。结果发现,2020-2022年,西沙礁区COTS-mtCOI片段浓度的变化范围为0～4.13×10⁷拷贝数/m³,且永乐环礁附近一直有较高的COTS-mtCOI片段浓度。对于华光礁、晋卿岛、羚羊礁、全富岛和赵述岛而言,2020年9月表层海水中COTS-mtCOI片段的平均浓度显著高于2021年4月和2022年1月(p<0.05)。此外,COTS-mtCOI片段浓度与表层海水的温度显著正相关(p<0.05)。研究结果表明,当前长棘海星...