厚壳贻贝肠道细菌的生物被膜对其幼虫和稚贝附着的影响

为研究肠道细菌在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)幼虫和稚贝生长发育过程中的作用,本研究从成体厚壳贻贝肠道中分离出了10株细菌,通过分别形成单一细菌生物被膜,检验其对厚壳贻贝幼虫和稚贝附着的影响和生物被膜特性。实验结果发现,10株肠道细菌所形成的生物被膜均能诱导厚壳贻贝幼虫和稚贝的附着,但不同种类肠道细菌的诱导能力不同,其中Bacillus sp.4对厚壳贻贝幼虫具有高诱导活性,Phaeobacter sp.1具有低诱导活性;Phaeobacter sp.1对厚壳贻贝稚贝具有高诱导活性,Bacillus sp.4具有低诱导活性。通过比较分析 Bacillus sp.4和Phaeobacter sp.1生物被膜的生物量及胞外产物发现,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外脂类对厚壳贻贝幼虫的附着变态无影响,而胞外蛋白和胞外多糖可以影响幼虫的附着变态;对于厚壳贻贝稚贝的附着,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外α-多糖均能影响其诱导活性,而胞外脂类和胞外蛋白无影响。本研究成果可为提高厚壳贻贝的健康生态养殖相关技术提供相关的指导,为解析生物被膜调控厚壳贻贝附着机制和该物种生态健康养殖提供理论依据。     

海假交替单胞菌（Pseudoalteromonas marina）鞭毛蛋白对生物被膜形成及厚壳贻贝附着的影响

大多数海洋无脊椎动物在发育过程中都经历浮游、底栖附着阶段,厚壳贻贝(Mytilus coruscus)作为海洋经济物种与大型污损生物,其附着机制受到广泛关注。为探究海洋细菌与厚壳贻贝附着的互作关系,选取了对厚壳贻贝稚贝附着具有较高诱导活性的海洋细菌—海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina),采用酸解超速离心法提取P. marina的鞭毛蛋白。将提取的鞭毛蛋白与琼脂糖溶液混合,形成凝胶直接刺激稚贝;再用提取的鞭毛蛋白处理P. marina 生物被膜进行稚贝附着实验。通过共聚焦激光扫描分析形成的生物被膜上生物量、细菌密度和胞外产物含量的变化。结果表明:P. marina 鞭毛蛋白与琼脂糖形成的混合凝胶可显著促进厚壳贻贝稚贝的附着;鞭毛蛋白处理的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性显著提高;生物被膜上的生物量、细菌密度、膜厚、胞外β-多糖、脂质和蛋白浓度都有所增加。研究表明,鞭毛蛋白可以直接调控厚壳贻贝稚贝的附着,也可通过改变P. marina 生物被膜的生物学特性,间接影响厚壳贻贝稚贝的附着,为探究细菌鞭毛蛋白与厚壳贻贝附着互作机制提供理论依据。     

肠道细菌对厚壳贻贝稚贝附着的作用研究

为探讨肠道细菌形成的微生物被膜对贝类附着的作用,从厚壳贻贝(Mytilus coruscus)成体肠道中分离10株肠道细菌,调查厚壳贻贝肠道细菌形成微生物被膜特性,分析微生物被膜密度、细菌种属与厚壳贻贝稚贝附着之间的相互关系。所有肠道细菌均可有效促进稚贝附着。其中,Paracoccus sp.1微生物被膜诱导的稚贝附着率最高(61%),且微生物被膜膜厚较厚,细菌分布较密集;仅5株肠道细菌Roseovarius sp.1、Winogradskyella sp.1、Tenacibaculum sp.4、Bacillus sp.5和Nonlabens sp.1的被膜密度与附着显著相关(P0.05)。系统发育分析发现肠道细菌诱导附着率与其种属无关。本研究表明源于厚壳贻贝成贝肠道细菌可以促进其稚贝的附着,说明肠道细菌对厚壳贻贝的生长发育具有一定的作用。本研究结果为深入探讨肠道细菌与厚壳贻贝相互作用和推动该种规模化养殖提供理论依据。     

海洋细菌生物被膜可拉酸含量影响厚壳贻贝稚贝附着

可拉酸是生物被膜上重要的胞外多糖之一,但细菌可拉酸对海洋无脊椎动物附着过程的影响还鲜少研究。本研究从自然生物被膜中分离出8株海洋细菌,对其种属进行鉴定及聚类分析,并测定其生物被膜的可拉酸含量及对稚贝附着的诱导能力。筛选所得海洋细菌形成生物被膜并测定其成膜能力及胞外产物含量,发现β-多糖的生物量与厚壳贻贝稚贝附着率呈显著正相关趋势（p <0.05）。8株海洋细菌生物被膜中可拉酸含量的定量结果显示,3株革兰氏阳性菌无法产生可拉酸,5株革兰氏阴性菌均可检测到不同含量的可拉酸,其中革兰氏阴性菌Shewanella marisflavi的可拉酸含量最高,为1 076.43μg/mL。不同可拉酸含量的海洋细菌单一生物被膜与厚壳贻贝稚贝附着率之间关系的研究结果显示,海洋细菌生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着率的诱导效果与其可拉酸含量呈显著正相关（p <0.05）。以上结果表明,细菌生物被膜中的可拉酸能够参与诱导厚壳贻贝稚贝的附着。本研究为探究海洋细菌生物被膜的化学物质与海洋贝类附着之间的相互作用及其对贝类附着机制提出了新的见解。     

低盐度形成的微生物膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响

为研究环境因子在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)稚贝附着过程中的调控作用, 作者探讨了低盐度对微生物膜生物构成、群落结构的影响及所形成微生物膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响。在实验室条件下, 研究微生物膜的日龄与干质量、细菌密度和硅藻密度、叶绿素a含量的关系及其对厚壳贻贝稚贝附着的影响。通过DGGE指纹图谱技术对微生物膜中的细菌群落结构多样性进行了分析。研究发现,盐度13和23时形成的微生物膜能有效促进厚壳贻贝稚贝的附着, 且盐度23、28d时稚贝附着率最高, 达到72%。相关性分析表明, 微生物膜的诱导活性与盐度、干质量、细菌密度、硅藻密度、日龄呈显著正相关性, 与叶绿素a无相关性。微生物膜的干质量、附着细菌密度及底栖硅藻密度明显随着日龄的增加而增加, 叶绿素a含量与微生物膜日龄无显著相关性。细菌群落在厚壳贻贝稚贝附着过程中发挥重要调控作用。     

厚壳贻贝几丁质提取及几丁质相关基因筛查

几丁质是贝类贝壳的重要组成成分,在贝壳形成和生物矿化中具有重要作用。本研究通过对厚壳贻贝的贝壳和外套膜边缘三层褶皱进行形态和组织学观察,发现贻贝角质层壳膜是从外褶皱和中褶皱之间的壳膜沟中分泌,而外套膜三层褶皱间组织形态、细胞类型都存在较大差异。此外,本研究还从厚壳贻贝的角质层和贝壳层中提取并鉴定到β-几丁质成分,并构建了外套膜内褶皱（IF）、中褶皱（MF）、外褶皱（OF）的转录组文库,筛查出几丁质合成、降解、结合相关功能的三类几丁质相关基因,对其结构域和表达模式进行进一步分析,发现几丁质合成酶基因以及β氨基己糖苷酶、二-N-乙酰壳二糖酶等几丁质酶基因主要在内、中褶皱表达,而壳三糖苷酶类的几丁质酶基因和几丁质结合蛋白基因则主要在外褶皱表达。在三褶皱差异表达基因的GO富集分析中,进一步发现内、中褶皱主要参与几丁质的生物合成,而外褶皱则主要参与调控几丁质结合、代谢、角质层色素沉着等过程。本研究揭示了外套膜三褶皱在几丁质合成、代谢、结合等功能方面的差异,其中外褶皱可能在厚壳贻贝的贝壳角质层的形成和色素沉着中发挥更重要的作用。本研究有助于了解贻贝贝壳中的几丁质成分以及几丁质相关基因,为软体动物贝...     

紫贻贝(Mytilus edulis)与厚壳贻贝(M.coruscus)杂交的细胞学观察及子一代的早期生长比较

为了研究紫贻贝与厚壳贻贝种间杂交的核相变化,并评估其杂交优势,本实验以两种贻贝亲本为材料建立了4个交配组合,分别为:紫贻贝自交组EE(Mytilus edulis♀×M.edulis♂)、厚壳贻贝自交组CC(Mytilus coruscus♀×M.coruscus♂)、正交组EC(M.edulis♀×M.coruscus♂)和反交组CE(M.coruscus♀×M.edulis♂)。通过Hoechst 33258染色、荧光显微观察的方法,对4个交配组从受精、减数分裂到卵裂的核相变化过程进行了观察,并对孵化后幼虫到稚贝期的生长情况进行了记录。结果表明:正反交组的受精细胞学过程与自交组较为相似,但第二极体排出时间延长。对各实验组子一代早期的生长和存活研究表明:浮游阶段,杂交组幼虫生长优势不明显;附着变态后,正交组EC在壳长及壳高等生长指标的杂交优势表现明显,且正交组(EC)大于反交组(CE)。自交组的受精率、孵化率、成活率均高于杂交组。     

疣荔枝螺(Thais clavigera Kuster)人工繁育技术研究

本实验开展了疣荔枝螺（Thais clavigera Kuster）室内全人工繁育技术研究;具体包括亲螺人工促熟蓄养、卵囊采集、孵化、幼虫培育、变态和采苗等技术研究,同时,还开展了后期面盘幼虫对不同附着基的喜好选择性实验,以及不同饵料和光照对幼虫附着的影响研究。研究表明：雌螺分批产卵,单个雌螺平均每次产出受精卵为61 750粒;在水温27~29℃时,面盘幼虫经过20 d左右的生长发育,壳长达到约600 μm,此时开始附着变态,由浮游生活转变为底栖生活;附着后10 d左右变态为稚螺。后期面盘幼虫对附着基的选择性实验表明,固着牡蛎苗的栉孔扇贝壳和附有底栖硅藻的波纹板,是稚螺理想的附着基。不同饵料和光照对幼虫附着影响实验结果表明：在附着变态期间,自然光照有利于幼虫附着变态;同时,连续投喂糠虾肉糜可显著提高幼虫变态率和稚螺成活率。本研究结果为今后疣荔枝螺产业化繁育提供了重要的理论和技术支持。     

厚壳贻贝对重金属的生物积累及释放规律研究

应用实验生态方法研究了厚壳贻贝对8种常见的重金属生物积累和释放情况,得出了厚壳贻贝对重金属的生物富集系数、生物半衰期及生物富集曲线．结果表明：到积累实验结束时,厚壳贻贝对Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As和Hg的生物富集系数分别是45．01、79．65、71．67、15．21、7．91、2．45和44．65．以积累实验结束时的生物富集系数为基准,厚壳贻贝对这几种重金属的富集能力为Zn〉Cd〉Pb〉Hg〉Ni〉Cr〉As．到释放实验结束时,厚壳贻贝对Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As和Hg的生物半衰期分别是43．6、29．1、38．1、31．0、26．5、35．6、127．6、36．1d．以释放实验结束时的生物半衰期为基准,厚壳贻贝对这几种重金属的释放速度呈Cr〉Pb〉Cd〉Hg〉Ni〉Zn〉Cu〉As,而且厚壳贻贝是Hg、Pb、Zn和Cd的净积累者．因此,厚壳贻贝是比较理想的重金属Hg、Pb、Zn和Cd污染的指示生物．     

重金属胁迫下厚壳贻贝谷胱甘肽S-转移酶基因表达分析

谷胱甘肽S转移酶(Glutathione S-transferase,GST)因对环境污染反应灵敏,且具有降解毒物、抗氧化等作用常被作为水体污染的指示分子;厚壳贻贝对环境污染物具有很强的耐受性,是重要的海洋环境污染监测生物,因此研究厚壳贻贝GST分子及其表达特征,对正确使用其进行海洋环境污染预警具有重要价值。本文通过同源克隆法获得厚壳贻贝GST部分序列(Gene Bank序列号为KC176684),经序列比对和系统进化分析初步推断所得到的GST基因为pi型。鉴于铜和镉是目前海水中主要的重金属污染源,进一步利用实时荧光定量PCR技术检测铜和镉胁迫后GST在厚壳贻贝血液中的表达水平,结果显示铜(Cu2+浓度为20μg/L)和镉(Cd2+浓度为200μg/L)胁迫均造成GST高水平表达,但最高表达量出现的时间略有差别,Cu2+出现在刺激后第10 d,表达量为对照组的6.95倍,Cd2+则出现在第15 d,约为对照组的6.11倍,说明GST参与了厚壳贻贝重金属的解毒过程,且对于不同重金属胁迫的解毒能力稍有不同。鉴于厚壳贻贝GST对重金属刺激的敏感作用,可将其作为海水养殖环境污染监测的生物指示基因。     

Characterization and antifouling activity analysis of extracellular polymeric substances produced by an epibiotic bacterial strain Kocuria flava associated with the green macroalga Ulva lactuca

Extracellular polymeric substances(EPS) are present externally to the microorganisms and play an important role in attachment and biofilm formation. These polymers possess antibacterial and antifouling activities. In this study, the antifouling activity of EPS produced by an epibiotic bacterium associated with macroalga Ulva lactuca was assessed against fouling bacteria and barnacle larvae. Results indicate that the EPS isolated from the epibiotic bacterium inhibits the biofilm formation of the bacteria without much antibacterial activity. Also, the EPS reduced the settlement of barnacle larvae on the hard substrate under laboratory conditions. The epibiotic bacterium was identified as Kocuria flava based on 16 S rRNA gene sequencing. The EPS was further analysed using Fourier transform infrared(FT-IR), nuclear magnetic resonance(NMR) and X-ray diffraction(XRD) to understand the biochemical composition. NMR analysis revealed the presence of polysaccharides, proteins, acetyl amine and succinyl groups. Scanning electron microscope analysis indicated that the EPS consisted of aggregated and irregular sphere-shaped particles.     

海洋附着细菌对冠瘤海鞘幼体附着和变态的影响

从冠瘤海鞘、皱瘤海鞘及乳突皮海鞘的被囊表面及其附着基和附近的海水中分离到290株细菌,根据其形态和生理生化特征,将其鉴定至弧菌属、肠杆菌属和无色杆菌属等10个属.分析海鞘被囊表面及其附着基和海水中的细菌组成,并从各属中挑出的29株细菌中分离筛选出附着能力较强的9株.将这9株细菌分别制成不同的单种细菌黏膜及9种细菌混合黏膜,检测细菌黏膜对冠瘤海鞘幼体附着和变态的影响.结果表明不同细菌黏膜对冠瘤海鞘幼体的附着和变态起不同的作用.无色杆菌属H-13显著地促进海鞘的附着和变态;弧菌属的H-4对海鞘的附着和变态均起抑制作用;弧菌属H-9明显地促进附着却强烈抑制海鞘幼体变态;其余细菌仅仅对海鞘幼体附着或变态的一个过程起作用或是对两者都没有明显效果.     

微生物粘膜对杂色鲍幼虫附着和变态的影响

为了探讨广泛存在于海中基质表面的微生物粘膜对鲍幼虫附着和变态的诱导作用,研究了不同年龄微生物粘膜 ( 1 ～ 6 d ) 对杂色鲍幼虫附着和变态的影响.结果表明:1 ～ 6 d微生物粘膜均显著地诱导幼虫附着,其中 3, 5 和 6 d 微生物粘膜还显著地诱导幼虫变态;幼虫的附着率和变态率分别与微生物粘膜中的藻类密度和细菌密度呈显著的正相关性,推测藻类和细菌可能在幼虫的附着和变态中起着重要作用.垂直基质选择性试验结果表明,90 % 以上的幼虫附着在具 23 d 微生物粘膜的载玻片表面且变态率达 70 % 以上,进一步证实了微生物粘膜可以诱导杂色鲍幼虫的附着和变态,同时也证实了幼虫具备选择附着基质的能力.     

Significance of biofilm proteins in modulating cyprid metamorphosis of Balanus amphitrite (Cirripedia: Thoracica)

The role of biofilm proteins in modulating cyprid metamorphosis is not well understood. In the present investigation this possibility was explored by disrupting biofilm proteins using commercially available protease. The influence of natural biofilm and artificial biofilms of Aeromonas salmonicida salmonicida and Bacillus brevis and their culture supernatants and exopolysaccharides obtained under different nutritional conditions was evaluated. Natural biofilm facilitated cyprid metamorphosis in Balanus amphitrite, whereas monospecies biofilms did not. The treatment of biofilms with protease resulted in a decline in metamorphosis, except in B. brevis, where although metamorphosis was negated initially, it increased with the protease concentration and observation days. As the response of cyprids to exopolysaccharides produced by A. salmonicida salmonicida was dependent on protein concentration, protease treatment resulted in a decrease in metamorphosis, whereas in case of B. brevis biofilms, protease hydrolysis products could be important in providing settlement cues. Thus, biofilm bacterial components play an important role in the cyprid metamorphosis of Balanus amphitrite.     

Influence of Bacterial Exopolymers, Conspecific Adult Extract and Salinity on the Cyprid Metamorphosis of Balanus amphitrite Cirripedia: Thoracica

Abstract. The influence of bacterial exopolymers and conspecific adult extract of Balanus amphitrite on metamorphosis of cyprid larvae at different salinities has been evaluated through laboratory assay. The bacterial exopolymers epm extracted from Pseudomonas, Acinetobacter and Enterobacteriaceae strains, isolated from the shell surface of Balanus amphitrite , were examined for their influence on metamorphosis, both individually and in combination with conspecific adult extract at 15, 25, 35 and 45% salinities. The epm extracted from the pool of these three strains mixed culture was also tested similarly.
The influence of epm varied with the strain of bacteria and salinity. The surface condition and time interval significantly influenced the metamorphosis rate. The interaction between these two variables, however, did not change in any combination, irrespective of the bacterial strain used. The Pseudomonas epm promoted metamorphosis at 15%, but was inhibitory at 45%. The Acinetobacter epm induced metamorphosis to a level of 71 ± 15% at 15%. No such metamorphosis promotion was observed with the epm of this strain at higher salinities and the influence was less than the conspecific adult extract. The epm of Enterobacteriaceae and mixed culture epm did not promote metamorphosis. There was no appreciable change in the metamorphic rate in the control conditions at 25%, 35% and 45% salinities and the rate was much lower than that obtained with conspecific adult extract. At 15%, however, the influence of adult extract was closer to that of the control condition. This shows that even in the absence of any attractant, the settlement intensity is positively influenced at mid-salinity of the barnacles' natural distributional range.     

Settlement and metamorphosis of Styela canopus Savigny larvae in response to some neurotransmitters and thyroxin

1IntroductionAs importantsteps in the life cycles of mostma-rine benthos,settlement and metamorphosis of theirplanktonic larvae influence directly the populationdistribution and fluctuation of benthos.Research onlarval settlement and metamorphosis of mari…     

冠瘤海鞘同种群聚的化学诱因初步研究

研究了不同浓度的冠瘤海鞘成体被囊萃取物和幼体萃取物及不同的幼体密度对冠瘤海鞘(Styela canopus)幼体附着和变态的影响.结果表明,冠瘤海鞘被囊萃取物和幼体萃取物在5%和10%的浓度下均促进冠瘤海鞘幼体的附着和变态,但被囊萃取物的诱导效果明显强于幼体萃取物;幼体密度高于25只/cm3时,促进冠瘤海鞘幼体的附着和变态;幼体密度低于10只/cm3时,幼体的附着和变态不受密度影响.这些结果提示海区中冠瘤海鞘的同种群聚可能与其被囊或幼体内含诱导幼体附着和变态的化学因子有关.