黄姑鱼雌核发育的人工诱导及鉴定

采用紫外线（UV）灭活的同源精子通过冷休克抑制第二极体排放诱导黄姑鱼的雌核发育。黄姑鱼精子最适的灭活剂量为420 mJ/cm2,紫外照射剂量与黄姑鱼精子和卵子授精后的受精率及孵化率之间表现出明显的Hertwig效应。多次试验筛选的黄姑鱼雌核发育的最适条件为授精后2min在3℃处理8min。雌核发育仔鱼经形态学和流式细胞仪鉴定为二倍体。进一步利用10对微卫星分析了遗传物质在亲本和子代中的传递情况,结果表明雌核发育后代的等位基因完全来自于母本,没有父本基因参与;雌核发育后代在5个位点微卫星位点具有较高的重组率,使其与母本保持了高度同质性。     

条石鲷(Oplegnathus fasciatus)雌核发育的人工诱导与鉴定

条石鲷(Oplegnathus fasciatus)是我国重要的经济鱼类,具有复性染色体性别决定型(X₁X₁X₂X₂/X₁X₂Y)。利用紫外线(UV)灭活的同源精子通过冷休克方法诱导了条石鲷的雌核发育,筛选精子紫外灭活剂量并优化冷休克相关参数。结果表明:条石鲷精子最适的灭活剂量为80 mJ/cm2雌核发育的最适条件为授精后2 min在3～4°C水温下处理10 min。条石鲷雌核发育子代经形态学和流式细胞仪鉴定为二倍体,进一步利用微卫星分析表明雌核发育后代的等位基因完全来自于母本没有父本基因参与。对子代的性比和生长进行了比较,结果表明条石鲷雌核发育后代均为雌性,15月龄后雌核发育后代比普通条石鲷具有更快的生长速度。研究结果为条石鲷单性苗种的培育及其性别决定机制的深入研究提供基础。     

大黄鱼雌核发育二倍体的人工诱导

采用紫外线照射对大黄鱼(Pseudosciaena crocea Richardson)精子遗传物质进行完全灭活,灭活后精子与卵子受精获得雌核发育单倍体受精卵,再通过冷休克对单倍体受精卵进行倍性恢复,成功诱导出大黄鱼雌核发育二倍体。实验结果表明:(1)在紫外照射过程中照射剂量与大黄鱼精子和卵子受精后其成活率和孵化率呈现出明显的Hertwig效应,紫外照射时间超过2 min(剂量>2 400 ergs/mm2),可使大黄鱼精子遗传物质完全灭活。大黄鱼雌核发育诱导中精子遗传灭活的最适紫外照射时间为2.5 min(剂量为3 000 ergs/mm2);(2)冷休克法可成功抑制大黄鱼受精卵第二极体排放,诱导效果受处理时刻、处理时间和处理温度三因素的影响。综合雌核发育二倍体的诱导率、处理后受精卵早期胚胎存活率和仔鱼孵化率等因素,较适合的染色体加倍条件为23℃培育水温下授精后2 min,在3-4℃海水中处理10 min。     

刺参雌核发育二倍体的诱导及其早期生长发育

紫外线照射使精子遗传物质失活,用细胞松弛素B(CB)处理受精卵抑制第二极体释放,诱导刺参(Apostichopusjaponicus)雌核发育二倍体。用强度为2561μW/(cm2.s)的紫外线(254 nm)照射不同时间的精子与正常卵子受精。结果发现随照射时间的增加,卵裂率、早期胚胎存活率和小耳幼虫发生率逐渐降低,照射30 s时小耳幼虫发生率降为0。受精后35 min,显微镜下观察到有20%~30%受精卵排出第1极体时,用浓度0.5μg/mL的CB持续处理受精卵20 min,诱导出刺参第二极体抑制型雌核发育二倍体,雌核发育二倍体发育速度低于正常二倍体。微卫星分析表明,雌核发育二倍体诱导成功率为93.3%。     

紫贻贝雌核发育二倍体的人工诱导研究

采用紫外线照射的方式使精子遗传物质失活,通过细胞松弛素B(CB)的处理来抑制受精卵第二极体的释放,人工诱导紫贻贝(Mytilus gallopovincialis)雌核发育二倍体。将精子在强度为2561μW/(cm~2·s)的紫外线(254 nm)下进行时间梯度的照射,之后与正常的卵子受精,实验发现随照射时间的增加,卵裂率、早期胚胎存活率和D形幼虫发生率总体呈下降趋势,在照射55 s时D形幼虫发生率降为0。受精后25 min,用浓度0.5μg/mL的细胞松弛素B(CB)持续处理受精卵20 min,诱导出紫贻贝第二极体抑制型雌核发育二倍体。通过微卫星分析鉴定所得的子代个体均为雌核发育二倍体。     

人工诱导香港巨牡蛎雌核发育单倍体的研究

研究利用紫外线诱导香港巨牡蛎Crassostrea hongkongensis雌核发育的条件.结果表明,在强度为1820μW · (cm2·s)-1的紫外线(254nm)下分别照射精子0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,70,80和90s后,照射30s的实验组能够保持较高的受精率(61.6%),该组的D形幼虫发生率为0,出现"Hertwig效应".研究表明,在强度为1 820 μW·(cm2·s)-1的紫外线下照射精子30s是获得香港巨牡蛎雌核发育单倍体的适宜条件.研究还表明受精率和D形幼虫发生率随照射时间的增加而下降,遗传失活的精子与正常卵子受精后其胚胎发育至D形幼虫前期停止.经紫外线照射的精子授精后所产生的单倍体胚胎发育速度慢于正常受精所产生的二倍体胚胎,各照射组均出现非整倍体.     

夏牙鲆(♂)与牙鲆(♀)人工杂交的细胞遗传学初步研究

于2004年11～12月在青岛薛家岛养鱼场采用夏牙鲆(Paralichthysdentatus)的精子与牙鲆(Paralichthysolivaceus)的卵子实施了多次人工杂交实验,并进行了父本母本鱼类个体、子代的染色体制片观察和细胞中DNA相对含量的流式细胞仪检测。结果表明,夏牙鲆染色体数为48,核型为2n=48t、臂数NF=48;子代的染色体数和核型与父母本的一样,也为2n=48t;子代的细胞中DNA的相对含量也表明其为二倍体。因此,可以明确其为杂交的后代,而不是雌核发育。     

《中国海洋湖沼学报》(英文版,SCI-E收录)Chinese Journal of Oceanology and Limnology 2010年第4期论文导读

<正>Artificial induction of mito-gynogenetic diploids in large yellow croaker(Pseudosciaena crocea)by hydrostatic pressure蔡明夷,王志勇等:研究了人工诱导大黄鱼(Pseudosciaena crocea)有丝分裂雌核发育的条件。研究结果表明,处理持续时间为3 min时,静水压抑制大黄鱼雌核发育卵第一次有丝分裂适宜的压力强度为40 Mpa,与抑制第二次减数分裂相当。作用起始时间存在一个时间窗口,25.0±1.0°C下为授精后36.1~38.1 min,在此窗口中正常仔鱼的得率没有显著性差异。其中,在授精后38.1 min开始施压,正常仔鱼得率最高,达9.36%±2.97%。     

同源和异源精子诱导大黄鱼(Pseudosciaena crocea)雌核发育的胚胎发育比较及子代 SSR 遗传标记分析

以紫外灭活的同源(大黄鱼)精子和未灭活的异源(鮸鱼)精子为激活源, 采用冷休克处理的方法诱导了大黄鱼雌核发育二倍体, 进行胚胎发育和 SSR 标记分析的比较研究。结果表明, 异源组的受精率和孵化率高于同源组, 但存活率低于同源组; 两组中经冷休克处理未能恢复倍性的胚胎发育畸形而陆续死亡, 恢复倍性的胚胎在发育程序上均与普通大黄鱼相同, 但各阶段出现时间较对照组滞后; SSR 分析显示同源组子代中有 16.7%出现父本条带, 异源组子代均未出现父本条带。以灭活的同源(大黄鱼)精子和未经灭活的     

异源精子诱导牙鲆雌核发育二倍体

采用紫外线照射处理的石鲽精子和受精后冷休克的方法诱导了牙鲆雌核发育。结果表明:用2只平行的相距15cm的20W紫外灯管,照射距离为10cm,在5~100s时间范围内照射石鲽精子时,受精卵的发育表现了典型的哈特维希效应,照射40s的精子所得胚胎的孵化率达到最高峰(41%),染色体观察结果显示,此照射剂量组的所有胚胎均为单倍体(n=24),表明照射精子遗传失活的有效性和可靠性。如果冷休克处理前受精卵保持在(15.5±0.5)℃,受精卵在一定的休克温度(0~10℃)条件下,用不同休克起始时间(受精后1~10min)及冷休克处理持续时间(15~90min)均能诱导染色体加倍。对冷休克处理条件的优化结果表明,在2~4℃条件下,受精后3min开始、冷休克处理45min时,二倍体诱导率最高,达79.7%。染色体鉴定显示,处理组的正常胚胎均为二倍体(2n=48),未发现单倍体和非整倍体。     

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。     

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。     

基于脂质组学的海洋颗石藻病毒甾醇去饱和酶及脂肪酸去饱和酶基因功能分析

赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)宿主-病毒(E.huxleyi virus,EhV)的互作过程是影响海洋碳、硫生物地球化学循环及气候变化的重要环节。在共进化过程中,Eh V通过基因水平转移从宿主基因组中“劫获”了一组鞘脂从头合成相关酶基因,重构宿主脂代谢网络以支持病毒的特殊需求。目前,对病毒这组相关酶基因的生物学功能尚不十分清楚。以颗石藻病毒Eh V-99B1基因组中的甾醇去饱和酶(EhV-SD)和脂肪酸去饱和酶(Eh V-FAD)基因为研究对象,构建酿酒酵母重组表达载体p YES2/CT-SD和p YES2/CT-FAD,转化相应的基因缺陷型酵母菌株YMR015C和YGL055W获得重组酵母细胞株,进一步采用UPLC-Q-Exactive-MS非靶向脂质组学技术,比较分析重组酵母和缺陷型酵母细胞脂质的组成和含量变化。结果显示,Eh V-SD与Eh V-FAD基因在酿酒酵母中成功表达并具有生物学活性。Eh V-SD过表达显著改变了重组酵母细胞脂质代谢,含多不饱和酰基链的磷脂酰胆碱(PC,20︰4/20︰5/20︰6)和甘油三酯(TAG,12︰3)种类的丰度显著升高;而部...     

4种常见头足类动物的血细胞分类及比较

以长蛸(Octopus variabilis)、短蛸(Octopus ocellatus)、真蛸(Octopus vulgaris)和曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)的血细胞为研究对象,通过光镜和电镜观察对血液中的血细胞形态结构进行比较。根据观察结果,将头足类血细胞分成3种类型:透明细胞,小颗粒细胞和颗粒细胞,但在真蛸血细胞中有一定数量的血细胞其细胞核呈马蹄形,因此将此类细胞独立划为马蹄形核细胞。通过比较发现,曼氏无针乌贼的血细胞与其它3个种存在明显的差异,其胞质内的颗粒数量与性质均与其它3个种有较明显的区别差异。从总体来看,头足类血细胞内含颗粒数量较少,其颗粒的数量与免疫力的强弱无直接关联。通过对比,推断真蛸血细胞中的马蹄形核细胞为透明细胞到小颗粒细胞的中间类型,从而得出此4个类型细胞有从透明细胞→马蹄形核细胞→小颗粒细胞→颗粒细胞的发育进程。     

中国海洋仙菜科(Ceramiaceae)新记录属——盖氏藻属Gayliella(红藻门)的分类研究

利用生物压片技术,通过形态学和解剖学方法,对采自我国沿岸海洋的仙菜科红藻(Ceramiaceae,Rhodophyta)进行了分类学研究,发现了我国仙菜科新记录属——盖氏藻属(新拟名)Gayliella T.O.Cho,L.McIvor et S.M.Boo。该属目前在我国共有5个种,即短毛盖氏藻(新拟名)Gayliella pmbriatum (Setchell et N. L. Gardner). T. O. Cho et S. M. Boo、优美盖氏藻(新拟名) Gayliella βaccidum (Kützing) T. O. Cho et L. McIvor、泰式盖氏藻(新拟名) Gayliella taylorii (E. Y. Dawson) T. O.Cho et S. M. Boo、马沙盖氏藻(新拟名) Gayliella mazoyerae T. O. Cho, Fredericq et Hommersand和横轴盖氏藻(新拟名) Gayliella transversalis (Collins et Hervey) T. O. Cho et Fredericq,其中前3个种为由仙菜属Ceramium归并的物种,后2个为我国的新记录种。本文对此2个新记录种进行了详细的形态学描述,并讨论了它们与中国已报道的横列仙菜Ceramium gracillimum间的关系。该研究结果丰富了我国海洋仙菜科的物种多样性。     

Morphological observation and rbcL gene sequences studies of two new species, Grateloupia dalianensis H.W.Wang et D.Zhao, sp. nov. and G. yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan, sp. nov. (Halymeniaceae, Rhodophyta) from China

A few species in the genus Grateloupia (Halymeniaceae,Rhodophyta) have been investigated in detail with respect to morphological observations and molecular analyses.In this study,the authors document the vegetative and reproductive structures of two new species of Grateloupia,G.dalianensis H.W.Wang et D.Zhao,sp.nov.and G.yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan,sp.nov.They both have the morphological character that carpogonial ampullae and auxiliary cell ampullae are the simple Grateloupia-type.The two species can be distinguished from other species of the genus by their distinctive morphological features respectively.Based on ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL) gene sequences,the phylogenetic tree obtained in the study indicated that they are both embedded within the Grateloupia clade.G.dalianensis clusters a subclade with G.asiatica,and G.yinggehaiensis forms a single monophyletic subclade with G.hawaiiana.     

Effect on marine sediment nitrogen fluxes caused by organic matter enrichment with varying organic carbon structure and nitrogen content

Enrichments with five types of organic carbon, differing in nitrogen content and type of organic carbon, were made to a marine sediment in order to study effects on nitrogen fluxes. The enrichments used were Ulva lactuca, Ascophyllum nodosum, Zostera marina, Ceratium spp., lignin, and mixtures of U. lactuca and A. nodosum. Fluxes of ammonium, nitrate, and phosphate were measured in short-term (48 h) microcosm experiments, using a carbon enrichment loading similar to that at the sampling site. Changes in microbial community growth and structure due to three types enrichments were also detected using molecular methods in a microcosm experiment run for 4 days to allow for detection at DNA-level.Ammonium fluxes changed from an efflux in the control to an influx for all enrichments apart from U. lactuca. The change was significantly related to the added material's C:N ratio when Ceratium spp. was excluded. All enrichments induced an influx of nitrate suggesting the formation of anoxic micro zones, but there was no relationship with C:N ratio. Instead, the magnitude of the nitrate influx is suggested to be related to the structure of the organic carbon, where enrichments containing a large pool of cellulose and lignin (Z. marina and lignin) gave rise to a lower influx, compared to algal material with more easily degraded organic matter like lipids and starch, which induced the highest influx of nitrate (Ceratium spp., U. lactuca, and A. nodosum). The occurrence of an ammonium influx together with increased nitrate influx and a lower efflux of phosphate in the enrichments suggests a growth of heterotrophic bacteria. This was also confirmed using molecular methods (PCR-DGGE) where the relative abundance of bacterial species in the enrichments increased.The sum of ammonium and nitrate fluxes showed that total nitrogen removal was enhanced in all enrichments compared to the nonenriched control sediment, but in different ways. Ceratium spp. induced the highest removal followed by A. nodosum, U. lactuca, Z. marina, and lastly, by lignin. The same pattern was observed also in a second experiment. These results indicate that easily degradable organic carbon, together with a lower C:N ratio of the added material, will remove nitrogen from the water phase, making the recycling of nitrogen to the overlying water mass smaller.     

东印度洋5种缘毛类纤毛虫(钟虫属和聚缩虫)水平分布初次报道

腹壁纤毛虫是一种附着在浮游动物上的原生生物，尤其是附着在桡足类和甲壳类上的。而缘毛虫是可以以自由或寄生的形式在世界各沿海地区和港湾处被发现。本研究首次对东印度洋表层至200 m深海域的缘毛类纤毛虫以及其水平分布展开了研究。根据纤毛虫的形态、纤毛结构和茎的形态等的特征，在2014年4月10日至5月13日东印度洋航次的浮游生物拖网样品中鉴定出了五种富腹纤毛虫，海洋钟形虫Vorticella oceanica、交替聚缩虫Zoothamnium alternans、阿拉聚缩虫Zoothamnium alrasheidi、远洋聚缩虫Zoothamnium pelagicum和海洋聚缩虫Zoothamnium marinum。并通过光显微镜和扫描显微镜拍摄的照片，说明了其形态、尺寸和特征。研究结果表明，海洋钟形虫和远洋聚缩虫的分布与硅藻（如，密聚角毛藻Chaetoceros coarctatus）和桡足类（如，短角长腹剑水蚤Oithona brevicornis）等寄主有关，也包括甲藻（如，三角角藻Ceraitum tripose）周围的一些个体。这些附着纤毛虫的分布在东印度洋海域东南区以海洋钟形虫、远洋聚缩虫和海洋聚缩虫为主，而在孟加拉湾北部则有大量的阿拉聚缩虫。这种分布的变化可能是与寄主的分布有关，如桡足类（短角长腹剑水蚤）和硅藻（密聚角毛藻）的分布影响。     

Arm regeneration frequency in eight species of ophiuroidea (Echinodermata) from European sea areas

Eight ophiuroid species, six from the northern Kattegat-eastern Skagerrak and three from the northern Adriatic Sea, were examined for regeneration of arms. The species were separated into groups based upon mode of feeding and habitat. Comparison between groups collected in the northern Kattegat-eastern Skagerrak showed that infaunal suspension- and deposit-feeding species (Amphiura filiformis and A. chiajei) had significantly more scars per arm (mean number 0.78) than epibenthic suspension feeders (Ophiothrix fragilis and Ophiocomina nigra, 0.29) or epibenthic carnivores and deposit feeders (Ophiura ophiura and O. albida, 0.13). Spatial variation in arm regeneration incidence was found between sampling sites in the northern Kattegat-eastern Skagerrak for Amphiura filiformis and in the northern Adriatic Sea for Ophiothrix quinquemaculata. The ash-free dry weight (AFDW) and nitrogen (N) contents were measured in arms of six species of brittle-stars from the northern Kattegat-eastern Skagerrak. Differences between species were found, with highest concentrations of AFDW and N in Amphiura filiformis, intermediate in A. chiajei, Ophiocomina nigra and Ophiothrix fragilis, and lowest in Ophiura ophiura and O. albida. As the infaunal suspension- and deposit-feeding brittle-stars (Amphiura spp.) had the highest proportions of damaged arms and highest AFDW and N contents in their arms in this comparison, it is suggested that selective cropping of arms by demersal fish is the main cause of arm damage on Amphiura spp. in this area.     

经济海藻繁育、养殖及综合利用的回顾与展望

经济海藻繁育、养殖及综合利用是海洋农牧业及工业的重要组成部分。20世纪经过几代人的努力，我国在海带、紫菜、裙带菜及龙须菜的繁育、养殖关键技术等方面成功取得突破，为这些海藻的产业化提供坚实的保障，为我国成为世界海藻大国奠定了基础。海藻养殖产业为人们提供了食品、藻胶及其它丰富的产品，这包括保健品、功能食品、化妆品及药物等。海藻养殖产业也对人类经济、社会的发展起到重要作用，通过吸收环境中的二氧化碳、氮和磷，为海洋生态环境的改善发挥了重要作用。本文对我国海藻繁育、养殖及综合开发的历程进行简要回顾，对当前我国、中国科学院海洋研究海藻研究与应用进行了总结，对海藻研究发展的未来进行了展望；适应海藻产业从量向质的方向转变，同时兼顾生态环境效益，为我国海藻研发及应用提供参考。