光照和硝酸盐浓度对东海原甲藻和三角褐指藻释放挥发性卤代烃的影响

海洋中产生的挥发性卤代烃(Volatile Halocarbons，VHCs)是氯、溴和碘进入大气的重要载体。海洋藻类能够产生损耗大气中臭氧的VHCs，尤其是海洋微藻已被证明是大气中一些VHCs的主要贡献者。环境因素对海洋微藻产生VHCs的影响研究较少，本文主要研究了光照和硝酸盐浓度对微藻释放VHCs的影响。将海洋微藻东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)置于密封的玻璃容器中，并在不同光照条件(20 μmol/(m2·s)、70 μmol/(m2·s)和140 μmol/(m2·s))及不同硝酸盐浓度(1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L和50 mg/L)下进行无菌单种培养，分析碘甲烷(CH₃I)、二溴甲烷(CH₂Br₂)、一氯二溴甲烷(CHBr₂Cl)和三氯乙烯(C₂HCl₃)4种VHCs的生产。采用吹扫?捕集气相色谱技术对其中的VHCs进行提取和分析。结果表明，光照强度和硝酸盐浓度会影响两种微藻对VHCs的释放，但是对不同VHCs的影响效果不同，其中CH₃I的释放受光照强度和硝酸盐浓度变化的影响比较显著。一定范围内，光照强度越大，两种微藻对CH₃I的释放量越大。适当的硝酸盐浓度(> 5 mg/L)在一定程度上促进了两种微藻对CH₃I的释放。     

基于海洋硅藻的碳九芳烃9种组分急性毒性测定与评价

碳九(C9)芳烃主要包括正丙苯(n-PBZ)、异丙苯(i-PBZ)和2-乙基甲苯(2-ET)等9种芳香烃。为确定C9芳烃泄漏入海后对海洋生物产生较大毒性的种类,本研究以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)2种硅藻作为受试生物,通过生长抑制试验得到n-PBZ、i-PBZ和2-ET等对硅藻的96 h半效应浓度(96 h EC₅₀)。研究表明,9种芳香烃均能显著抑制硅藻生长,且抑制作用随暴露浓度的增加而增大。它们对三角褐指藻的96 h EC₅₀值介于2.51～6.11 mg/L之间,对中肋骨条藻的96 h EC₅₀值介于1.97～8.36 mg/L之间,均属于中等毒性。其中,茚(Ind)、邻三甲苯(1,2,3-TMB)、2-乙基甲苯(2-ET)和n-PBZ的毒性较大,而均三甲苯(1,3,5-TMB)的毒性较低。C9芳烃9种组分的毒性差异并不完全取决于其疏水性,还与其在暴露体系中的稳定性有关。研究结果表明,C9芳烃各组分对海洋微藻的毒性高于甲苯、...     

几种抗生素的抑菌效果及其对中肋骨条藻生长的影响

通过实验室培养,观察了不同浓度的氯霉素、氨苄青霉素、链霉素、多粘菌素B对中肋骨条藻(Skeletonema costatum(Greville)Cleve)生长的影响及其抑菌效果.结果表明,一次性添加＞1.0 mg/L氯霉素对中肋骨条藻的生长抑制作用较强,一次性添加0.01 mg/L氯霉素时抑菌性不理想.每天添加0.1和0.5 mg/L的氨苄青霉素、链霉素和多粘菌素B对中肋骨条藻生长影响较小.0.1和0.5 mg/L的链霉素和多粘菌素B联合应用时,对中肋骨条藻生长影响很小,且浓度为0.5 mg/L时抑菌效果较理想.     

金属离子对中肋骨条藻的胁迫效应及叶绿素a 合成的影响

研究中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长对不同质量浓度的5种金属离子胁迫的响应,探讨5种金属离子对中肋骨条藻叶绿素a合成的影响.结果显示:生长方面,中肋骨条藻对Cd2+和Ba2+的响应较明显,培养至第10天,Cd2+质量浓度为1、10 mg/L组生长量仅有对照组的59％及43.6％; Ba2+质量浓度为2 mg/L组到第10天是对照组的69.4％,而0.5 mg/L组超过对照组38.9％;中肋骨条藻对其他金属离子的胁迫响应不明显;叶绿素合成方面,Cd2+质量浓度为1 mg/L时,叶绿素a合成量达最高,高于对照组157％;而Ba2+质量浓度为0.5、1 mg/L时,超出对照组的116％和483％;其他金属离子对中肋骨条藻叶绿素a合成均起抑制作用,各个质量浓度组均低于对照组,其中pb2+质量浓度为0.3 mg/L、Mn2+质量浓度为1 mg/L及Li+质量浓度为0.1 mg/L时,叶绿素a含量达最低值,仅为对照组的34.1％、37.5％和17.6％;结论是质量浓度为0.5 mg/L的Ba2+可促进中肋骨条藻的生长及叶绿素的合成,对其产业化规模培养具有重要意义.     

基于浮标观测的春季青岛近岸海水pCO2变化及海-气CO2通量研究

利用海-气界面浮标观测得到的高频数据,分析了春季青岛近岸海域海表二氧化碳分压(pCO₂)的变化规律及驱动因素,并对海-气CO₂通量进行了估算。观测期间该海域由大气的碳汇转变为碳源,主要是由海表pCO₂的不断增长所致。对海表pCO₂控制因素进行分析,发现温度升高是pCO₂增长的主要驱动因素,生物过程起到一定的抑制作用。海表pCO₂呈现出日变化特征,温度和生物因素对海表pCO₂日变化的作用均与太阳辐射相关,但两者的作用相反。此外,分析发现浮标的不同采样频率会对海-气CO₂通量估算产生影响,缩短采样间隔能有效降低海-气CO₂通量估算的偏差,提高估算的准确性。     

春季长江口及其邻近海域海水和大气中CH3I、CH2Br2和CHBr3的浓度分布与海-气通量

测定了2018年春季长江口及其邻近海域海水和大气中碘甲烷(Iodomethane,CH₃I)、二溴甲烷(Dibromomethane,CH₂Br₂)和溴仿(Tribromomethane,CHBr₃)的浓度,研究其在海水和大气中的浓度分布特征,探讨了环境因素对其源汇和浓度分布的影响。调查海域海水中CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃的浓度分别为(5.76±2.50)、(5.38±3.31)和(4.65±3.50)pmol·L^-1,总体呈现出近岸高,远岸低的趋势。调查海域CH₃I的浓度分布受浮游植物的影响显著;CH₂Br₂的分布是多种因素共同作用的结果,其中人为输入是影响CH₂Br₂浓度分布的重要因素之一;CHBr₃的浓度分布受人为输入和浮游植物产生释放的共同影响。垂直方向上,海水上下混合比较均匀,受长江冲淡水和沉积物释放的影响,CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃在表层和底层都观测到浓度高值。大气中CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃浓度分别是(1.06±0.77)、(1.72±1.22)和(1.97±2.12)pptv,总体上呈现近岸高于远岸的趋势,人为排放、海-气交换和气团活动共同影响了大气中挥发性卤代烃(Volatile halocarbons,VHCs)的浓度分布,大气中的CH₂Br₂和CHBr₃存在多种来源,不同来源之间CH₂Br₂和CHBr₃排放比率存在较大差异。CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃的海-气通量分别为(50.21±45.47)、(-1.76±77.43)和(-37.65±87.07)nmol·(m²·d)^-1,表明调查期间长江口及其邻近海域是CH₃I的源,同时也是CHBr₃和CH₂Br₂的汇。     

海水酸化和碱化对斑点海链藻光合生理特性的影响

大气CO₂浓度升高引起的海洋酸化可能对浮游植物造成不同程度的影响。而近海浮游植物不仅面临着海水酸化问题，还会受到海水溶解性CO₂降低及pH升高(海水碱化)的影响。本实验以斑点海链藻(Thalassiosira punctigera)为研究对象，测定7个不同pCO₂水平(25 μatm、50 μatm、100 μatm、200 μatm、400 μatm、800 μatm、1 600 μatm)下的生长、光合作用和呼吸作用速率、细胞粒径、叶绿素a和生物硅含量以及叶绿素荧光等参数。结果表明，与400 μatm相比，在海水酸化(pCO₂ > 400 μatm)和海水碱化(pCO₂ < 400 μatm) 条件下，斑点海链藻的生长速率和叶绿素a含量都显著降低，但是碱化条件下降低的程度更大。此外，碱化处理的藻细胞光合作用速率、最大量子产量(Fv/Fm)和最大相对电子传递速率(rETR_max)都显著低于400 μatm培养下的细胞，而呼吸作用速率显著升高，但是生物硅含量和细胞大小无明显变化。研究表明海水碱化和海水酸化均会抑制其生理活动，而且海水碱化对其影响更显著。这表明正常pCO₂生长下的藻细胞具有最适的生理状态。本研究可为探究海水碳酸盐系统变化对海洋初级生产力的影响提供一定的数据支持。     

无机胶体和铁、铜离子对中肋骨条藻生长的影响

选择无机胶体粒子Fe(OH) 3 胶体、伊利石胶体及其与金属铁和铜 ,对中肋骨条藻进行了培养实验。结果表明 :在培养介质中加入Fe(OH) 3 胶体后 ,在低添加量时可通过Fe(OH) 3 胶体提供满足微藻的生长所需的铁 ,从而提高其生长速度。但在较高添加量时 (>0 .5mg/L) ,由于胶体物质的吸附特性 ,微藻的生长受到抑制。Fe(OH) 3 对中肋骨条藻的最佳的添加量在 0 .2 5～ 0 .5 0mg/L之间。中肋骨条藻在加入伊利石胶体液时 ,微藻的生长均产生明显的抑制作用。通过伊利石胶体对培养介质中铁离子和铜离子浓度的调节控制作用 ,可直接影响到中肋骨条藻的生长。     

夏季琼州海峡表层海水二氧化碳分压时空变化

采用船载海?气CO₂连续观测系统于2011年和2014年夏季在琼州海峡开展了现场观测，分析研究了表层海水二氧化碳分压(pCO₂)时空变化及其影响因子。2011年和2014年夏季pCO₂分别为(516±29) μatm和(533±15) μatm，海?气CO₂交换通量分别为(8.4±1.7) mmol/(m2·d)和(4.5±0.4) mmol/(m2·d)，均是大气CO₂的强源，高于相邻及相似海域，主要受控于东口海域上升流和海峡中部狭管效应。2011年夏季东口上升流增大pCO₂的同时也促进了浮游植物繁殖，光合作用吸收水体CO₂，降低了pCO₂，而且受其影响，西口口门附近叶绿素a和溶解氧含量陡增，pCO₂突降。2014年夏季东口海域上升流较弱，且观测海域垂直混合作用显著，pCO₂和溶解氧分布特征与2001年夏季明显不同。海峡中部狭管效应造成水体输运速率大、混合作用强，浮游植物“来不及”生长，pCO₂较高。     

不同氮磷比对米氏凯伦藻和中肋骨条藻种群竞争的影响

采用单养和混养方法研究不同氮磷比培养条件下(1∶1、10∶1、25∶1、50∶1、75∶1、100∶1、150∶1)对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长和种间竞争参数的影响。结果表明:单养时,米氏凯伦藻和中肋骨条藻的最适氮磷比都为50∶1(N:150μmol/L、P:3μmol/L),米氏凯伦藻和中肋骨条藻分别在氮磷比值为25~75、25~150之间能保持较好的生长。混合培养条件下,两种微藻的环境负载能力(K)、生长率(r)都低于单独培养。中肋骨条藻在各个氮磷比条件下的竞争中完全处于优势,中肋骨条藻对米氏凯伦藻的抑制参数β均高于米氏凯伦藻对中肋骨条藻的抑制参数α,并且β:α随着氮磷比的升高而升高。     

日本鳗鲡(Anguilla japonica)对日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的捕食效应

采用捕食者.猎物间捕食效应研究方法,研究了日本鳗鲡对3种体长规格日本沼虾的捕食效应.结果表明:(1)日本鳗鲡与日本沼虾的主要活动时段均为17:00至翌日5:00,期间日本沼虾的活动量随其体长规格的增大而减少,日本鳗鲡的主要捕食时段为0:00-5:00,其对体长2.4cm左右的日本沼虾有较强的追捕行为;(2)日本鳗鲡对日...     

紫锥菊提取物对大菱鲆(Scophthalmus maximus)的非特异性免疫功能的影响

本文旨在探讨肌肉注射不同浓度的紫锥菊提取物对大菱鲆(Scophthalmus maximus)的非特异性免疫功能的影响,试验选取体重(250±20)g的大菱鲆作为试验动物,分别注射10、20、40mg/m L浓度的紫锥菊提取物,试验共进行28d,每隔7d采集血液测试非特异性免疫指标,第28天用迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)攻毒,连续观察7d,测定其免疫保护率。结果显示肌肉注射紫锥菊提取物对大菱鲆超氧化物歧化酶(SOD)活力和溶菌酶活力(LSZ)的影响极显著(P0.01);对吞噬细胞吞噬率(PP)的影响显著(0.01P0.05),对吞噬细胞呼吸爆发活力的影响极显著(P0.01)。攻毒试验表明,紫锥菊提取物能够降低迟缓爱德华氏菌攻毒后鱼的死亡率,提高其免疫保护率,尤其是40mg/m L组。本试验研究表明,紫锥菊提取物能显著的提高大菱鲆的非特异性免疫功能,且以注射浓度40mg/m L的效果最好。     

hedgehog基因在笠贝(Lottia goshimai)早期发育中的表达模式研究

Hedgehog信号通路参与动物神经系统发育、分节等诸多发育过程,研究该信号通路对理解动物的发育与演化机制有重要意义。对软体动物而言,目前Hedgehog信号通路的研究较少。本文克隆了腹足纲软体动物笠贝的hedgehog基因,利用整装原位杂交技术研究了其在胚胎发育过程中的时空表达规律;并与重要发育基因brachyury及soxb的表达模式进行了比较。结果表明,笠贝hedgehog基因与神经外胚层及中/内胚层相关,可能调控了幼虫神经、肌肉及消化道的分化。通过比较原肠胚及担轮幼虫不同阶段的基因表达模式,研究了hedgehog基因相关的组织和细胞随个体发育进程的动态变化。这些结果为理解软体动物形态发生和重要器官的分化机制提供了基础。     

条斑紫菜酵母双杂交文库的构建及PyMAPK5互作蛋白的筛选

为进一步研究条斑紫菜促分裂原活化激酶家族PyMAPK5的下游互作蛋白,理解其生物学功能,本研究通过酵母双杂交的方法进行其相互作用蛋白的筛选。提取不同温度和失水逆境胁迫下的RNA,利用Invitrogen体系构建条斑紫菜酵母双杂交cDNA文库,其库容为1.44×107CFU,重组率为91.8%。以pGBKT7-PyMAPK5为诱饵蛋白载体,利用共转化方法,从文库中筛选得到26个与PyMAPK5互作的候选蛋白。候选蛋白集中在光系统II相关蛋白、捕光蛋白、微管蛋白、ATP酶、GTP结合蛋白及假设蛋白等。微管蛋白、捕光蛋白、光系统II蛋白一对一验证结果为阳性,表明在酵母体内存在互作。本研究为阐明条斑紫菜PyMAPK5与其互作蛋白的关系及解析PyMAPK5下游作用机制奠定了基础。     

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)侵染对青蛤(Cyclina sinensis)磷酸酶活性的影响

对500个成体青蛤分别用鳗弧菌和生理盐水注射,在感染后3h、6h、12h、24h和36h分别取不同处理组的肝胰脏、鳃和闭壳肌组织,测定上述样品的碱性磷酸酶(ALP)及酸性磷酸酶(ACP)活性,分析鳗弧菌对青蛤体内免疫相关酶活性的影响。结果表明,鳗弧菌感染组的ALP与ACP活性从高到低依次为肝胰脏鳃闭壳肌,其中青蛤肝胰脏和鳃组织中ALP和ACP活性均有显著升高的趋势,并且在12h时达到最高,与对照组差异显著(P0.05),随后呈现下降趋势。而青蛤闭壳肌组织中侵染组ALP和ACP活性与对照组之间没有显著差异(P0.05)。鳗弧菌对青蛤的磷酸酶活性影响较大,对其免疫防御系统有明显的刺激作用。     

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导培育富含叶黄素的基因工程小球藻(Chlorella vulgaris)的研究

采用基因克隆技术构建双元载体pCAMBIA2301-idi,通过电转转入农杆菌LBA4404中.利用根癌农杆菌介导的转化方法,将pCAMBIA2301-idi质粒的T-DNA区转入小球藻,以G418抗性基因(NPTⅡ)作为筛选标记,筛选出阳性转化子.通过PCR扩增表明idi基因和NPTⅡ基因已经整合到小球藻基因组中.测定转化子的生物量,结果表明大部分转化子的生物量与野生型相似.测定转化子小球藻干粉的叶黄素含量,发现转化子叶黄素含量最高达到0.84mg/g,与野生型相比提高了30.95％.进一步分析藻液中叶黄素的产量,发现转化子的叶黄素产量最高达到1.98mg/L,比野生型提高了36.77％.     

三种扇贝挥发性风味物质指纹图谱分析

为探究海湾扇贝(Argopecten irradians)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)、虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)三种扇贝闭壳肌的挥发性风味物质差异,采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS)技术,对三种扇贝闭壳肌在新鲜(40℃)和加热(100℃)情况下进行挥发性成分分析。结果表明:在新鲜状态下,海湾扇贝(HWSB-F)、栉孔扇贝(ZKSB-F)、虾夷扇贝(XYSB-F)闭壳肌中,共定性出27种挥发性风味物质,其中醛类8种,醇类5种,酮类5种,酯类3种,以及醚类、苯类、酸类、烯类和噻唑等。在加热情况下,海湾扇贝(HWSB-C)、栉孔扇贝(ZKSB-C)、虾夷扇贝(XYSB-C)闭壳肌中共定性出52种挥发性风味物质,其中醛类20种,酯类5种,酮类7种,醇类8种,烯类4种,酸类2种,醚类2种,还包括吡嗪、胺类、苯类、含氧杂环等物质。对三种扇贝闭壳肌新鲜组和加热组指纹图谱进行分析,发现新鲜扇贝原有的挥发性风味物质加热后减少,且产生了新的其他种类的挥发性风味物质。扇贝闭壳肌加热组的挥发性风味物质种类较多,组成比较复杂,新鲜组的扇贝闭壳肌挥发性风味物质种类较少,组成简单。通过主成分分析,可在新鲜状态和加热状态下,有效区分三种扇贝闭壳肌组织。三种扇贝闭壳肌挥发性风味物质指纹图谱的建立,丰富了不同扇贝呈味物质的组成成分研究内容,证明GC-IMS技术可快速鉴别三种去壳扇贝闭壳肌的种类,为不同种扇贝闭壳肌以次充好提供检测依据。     

氟苯尼考在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)疾病模型内的代谢动力学

为了解健康和疾病条件下药物在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)体内的代谢差异,在构建三疣梭子蟹溶藻弧菌疾病模型的基础上,按25mg/kg剂量分别给健康和患病三疣梭子蟹单次口灌氟苯尼考后,采用高效液相色谱法测定了其肝胰腺、肌肉和血浆中的药物浓度,药时数据应用3P97药代动力学软件拟合。结果显示:氟苯尼考在健康和患病条件下三疣梭子蟹相同组织中的药时曲线形态相似,三种组织的药时数据均符合带时滞的一级吸收二室开放模型;肝胰腺吸收药物最快,肌肉次之,血浆最慢;与健康组相比,患病蟹肝胰腺、肌肉、血浆三种组织对氟苯尼考的吸收和消除速度明显减慢,达峰时间推迟,半衰期延长,清除率减低,最高药物浓度下降,表观分布容积和药时曲线下总面积变大。说明疾病使氟苯尼考在三疣梭子蟹体内的吸收、分布、代谢和消除均发生了显著变化,建议患病三疣梭子蟹口服氟苯尼考的休药期至少10d。     

笠贝soxb、mox基因的鉴定及在足原基发育中的表达模式

足是软体动物最重要的器官之一,目前对其发育机制尚不了解。软体动物的足由神经和肌肉两部分构成,研究足部神经和肌肉系统在发育早期的的动态变化,对于了解足的形态建成机制具有重要意义。本文利用电镜研究了笠贝(Lottiagoshimai)足的早期发育过程。克隆了lgo-soxb和lgo-mox基因,整装原位杂交表明这两个基因分别表达在早期笠贝幼虫的神经外胚层和中胚层,可作为足发育过程的分子标记。不同发育阶段幼虫的原位杂交结果表明,神经外胚层和中胚层细胞在足发育的起始阶段尚未重叠,而在后续发育阶段,二者相向运动并重叠在一起。结果提示组成贝类足部的神经和肌肉细胞起源于早期胚胎不同的部位,在发育过程中逐渐互相接近并重叠,至担轮幼虫晚期共同作用形成足原基。本研究展示了足原基的早期形成过程,为深入研究软体动物足的发育机制提供了基础信息。     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。