香鱼(Plecoglossus altivelis)肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 基因的分子克隆、鉴定及免疫相关性表达

肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)是TNF 超家族成员之一, 在动物机体抵 抗细菌和病毒入侵时发挥重要作用。本研究基于香鱼(Plecoglossus altivelis)单核/巨噬细胞转录组数 据库, 获得了香鱼TNF-α 基因(PaTNF-α)全长cDNA 序列。PaTNF-α 由1932 个核苷酸组成, 包含一 个大的开放阅读框, 编码235 个氨基酸, 预测分子量为26.4 kDa.氨基酸序列多重比对分析表明, PaTNF-α 具有TNF 超家族的特征序列、1 个TACE 酶切位点和1 个保守的二硫键, 与虹鳟 (Oncorhynchus mykiss)TNF-α 同源性最高, 为53.4%; 系统进化树分析表明, 鱼类TNF-α 形成一个大 簇, PaTNF-α 与虹鳟TNF-α 进化相关性最高。实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR) 结果显示, PaTNF-α mRNA 在头肾中表达量最高; 鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染后香鱼肝、脾、头 肾和外周血细胞中PaTNF-α mRNA 表达量显著上调; 香鱼单核/巨噬细胞经鳗弧菌、LPS 和poly(I: C) 处理后, PaTNF-α mRNA 表达量显著上调。原核表达了PaTNF-α 成熟肽, 并制备了抗血清。Western blot 分析表明, 鳗弧菌感染后香鱼血清和单核/巨噬细胞上清中的PaTNF-α 表达量含量也显著增加。 综上, 香鱼TNF-α mRNA 及蛋白的表达与病原体感染密切相关, 为深入研究鱼类TNF-α 的生物学功 能及其在病原体感染中的作用机制提供理论基础。     

香鱼(Plecoglossus altivelis)铁蛋白的分子鉴定、表达及功能研究

铁蛋白(Ferritin,Fer)是一类广泛存在于生物体内、并与铁代谢密切相关的铁储存蛋白。本研究通过香鱼(Plecoglossus altivelis)单核/巨噬细胞转录组测序获得铁蛋白亚基基因(Pa Fer)c DNA全序列,结果显示,Pa Fer由943个核苷酸组成,开放阅读框为531bp,编码176个氨基酸,预测相对分子质量为20.4k Da,等电点为5.46。氨基酸序列多重比对结果显示,Pa Fer具有保守的铁蛋白样双铁结构域,与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)和大西洋鲑(Salmo salar)Fer M亚基(Fer-M)同源性最高,均为92%;系统进化树分析表明,Pa Fer与胡瓜鱼、大西洋鲑和虹鳟的Fer-M聚为一个小簇,与虹鳟Fer-M进化相关性最高。实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q PCR)结果表明,Pa Fer m RNA主要在香鱼脾脏中表达量最高,肾脏、鳃、脑和心脏中次之;鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染后,香鱼肝脏、脾脏和肾脏等组织中Pa Fer m RNA表达显著上调。原核表达了Pa Fer重组蛋白(r Pa Fer),r Pa Fer以包涵体形式表达,镍柱亲和层析纯化重组蛋白,尿素梯度透析法复性r Pa Fer。铁螯合实验结果显示,当r Pa Fer浓度为4μg/m L时,螯合铁的能力最大,为43.96%。抑菌实验结果表明,r Pa Fer对鳗弧菌、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)和创伤弧菌(Vibrio vulnificus)的最小抑菌浓度分别为1.5625、25.0和100.0μg/m L。综上,Pa Fer与香鱼抗病原感染的免疫反应紧密相关,可能通过调控铁代谢参与鱼类抵抗微生物的宿主自身免疫过程。本研究为进一步研究鱼类Fer的功能及在病原菌感染免疫中的分子机制奠定基础。     

香鱼(Plecoglossus altivelis)脾脏酪氨酸激酶SYK的鉴定及其介导的MAPK信号通路研究

脾脏酪氨酸激酶(SYK)是一种非受体型酪氨酸激酶(non-receptor tyrosine kinase, NRTK)。在哺乳动物中,SYK是重要的细胞信号通路接头分子,其在免疫细胞活化,胞外刺激的信号转导和病原体识别等多种生命过程中扮演重要角色,然而在鱼类中却鲜有报道。本研究以香鱼(Plecoglossus altivelis)为研究对象,探讨了其SYK(PaSYK)在应对病原微生物感染及在活化免疫信号通路中的作用。我们克隆获得了香鱼SYK的cDNA序列,并利用多重序列比对、构建进化树等生物信息学方法分析PaSYK的进化地位;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法分析PaSYK在健康组织及鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染后的表达变化;亚细胞定位检测PaSYK在HEK293T细胞的分布情况;在香鱼头肾单核/巨噬细胞(Monocyte/macrophage,MO/MΦ)中过表达PaSYK,研究其对炎症细胞因子表达的调控作用并在HEK293T细胞及香鱼头肾MO/MΦ中研究PaSYK对MAPK信号通路的活化作用。多重序列比对结果显示,SYK的蛋白质序列和结构域在进化过程中是高度保守的。系统进化树结果表明, PaSYK与河鳟的亲缘关系密切。RT-qPCR结果表明, SYK基因mRNA在检测的所有组织中均有表达,鳗弧菌感染后免疫相关组织中PaSYK表达量均上调。此外,PaSYK能显著诱导香鱼头肾MO/MΦ中促炎因子TNF-α和IL-1β的表达,但对抑炎因子TGF-β和IL-10的表达起到略微的抑制作用。Western blot结果证明PaSYK可以激活MAPK信号通路。综上所述, SYK分子在进化上高度保守,香鱼SYK与其哺乳动物中的同源物具有保守的功能,均能活化MAPK信号通路并在炎症反应中发挥作用。     

PaCLR介导PaLECT2激活脂多糖刺激的香鱼(Plecoglossus altivelis)单核巨噬细胞功能

香鱼(Plecoglossus altivelis)白细胞衍生趋化因子2(leukocyte cell-derived chemotaxin 2,PaLECT2)可以激活香鱼头肾来源的单核巨噬细胞(monocytes/macrophages,MO/MΦ),提高细菌感染后香鱼存活率。进一步研究显示,PaLECT2与香鱼C型凝集素受体(C-type lectin receptor,PaCLR)相互作用可激活静息状态下香鱼MO/MΦ,增强其免疫活性。在前期基础上,本研究通过抗体封闭实验检测PaCLR是否介导PaLECT2激活LPS刺激的MO/MΦ功能。结果显示,重组PaLECT2成熟肽(rPaLECT2m)显著提高了LPS刺激的香鱼MO/MΦ细胞因子的表达,并增强了其吞噬能力和杀菌活性。封闭PaCLR显著抑制了rPaLECT2m激活LPS刺激的香鱼MO/MΦ细胞因子表达、吞噬和杀菌功能。因此,PaCLR介导PaLECT2可以激活病理状态香鱼MO/MΦ。这一认识进一步揭示了LECT2在病理状态的鱼类巨噬细胞调控和炎症反应中的作用及机制。     

松江鲈肌酸激酶的基因克隆、表达与功能分析

前期蛋白质质谱分析发现，松江鲈（Trachidermus fasciatus Heckel）经鳗弧菌（Vibrio anguillarum）刺激后，其皮肤黏液中的肌酸激酶（creatine kinase，CK）的表达明显上调。目前，肌酸激酶在鱼类中的功能研究尚未深入开展。本文利用RACE技术克隆获得了松江鲈CK基因的全长cDNA序列（命名为TfM-CK）。TfM-CK基因的cDNA全长为1 474 bp，开放阅读框为1 146 bp，编码381个氨基酸。序列比对分析显示，TfM-CK序列高度保守。实时荧光定量PCR显示，TfM-CK mRNA广泛表达于松江鲈各组织，在肌肉中的相对表达量最高，其次为血液。鳗弧菌刺激后，TfM-CK mRNA在肌肉、皮肤、脾脏和头肾中均上调表达。其中，脾脏中的表达量高达对照组的900多倍。原核重组表达纯化的TfM-CK （rTfM-CK）蛋白酶活测定实验结果显示，重组蛋白的酶活为22.0 U/mg。rTfM-CK对鳗弧菌、大肠杆菌（Escherichia coli）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）有较强的凝集作用。由以上实验结果推测，TfM-CK可能通过细菌凝集作用参与到了松江鲈抵抗病原菌的先天免疫防御过程中。本研究为认识鱼类肌酸激酶的功能及其在病原菌防御过程中的分子免疫机制机制提供了参考。     

香鱼Apo-14基因的克隆、序列分析及其mRNA表达与盐度适应性的关系

14 kDa载脂蛋白（Apo-14）是鱼类一种特有的载脂蛋白,是鱼类高密度脂蛋白（HDLs）的重要成分,其生物学功能目前还不明确.本研究采用简并引物,从香鱼（Plecoglossus altivelis）肝脏cDNA文库中筛选香鱼Apo-14基因,该基因cDNA序列全长905个核苷酸,开放阅读框编码一个有144个氨基酸,分子量约为15.9 kDa的蛋白.香鱼Apo-14基因mRNA主要在香鱼肝脏中表达,在肠、肾和鳃中也有少量表达.同源性分析揭示,香鱼Apo-14与已知鱼类中虹鳟（Oncorhynchus mykiss）Apo-14最相似,氨基酸序列同源性为70%.qRT-PCR表明,咸淡水处理组（盐度为10）的肝、肠、肾、鳃中,该基因mRNA均比淡水处理组（盐度为0）明显下调（p〈0.05）,揭示载脂蛋白Apo-14可能与盐度适应相关.     

大黄鱼(Larimichthys crocea)补体调节因子CFH 和 CFHR2 基因的分子特征及表达分析

补体是鱼类免疫系统重要的组分, 具有识别和消除外来病原体, 激活免疫细胞, 调控获得 性免疫等功能。在免疫组织中, 补体调节因子大约占据了补体成分的二分之一, 当受到外界病原刺激 时会迅速活化补体成分, 并且进一步聚合形成酶复合物发挥一系列免疫效应。CFH 和CFHR2 是补体 替代途径重要的调节因子, 对于补体系统正常运转必不可少。为此, 本文测定了大黄鱼补体调节因子 CFH 和CFHR2 基因的cDNA 全序列, 并对基因组织特异性表达和溶藻弧菌刺激后基因mRNA 表达 量的变化等方面进行了研究。CFH 和CFHR2 序列全长分别为1332 bp 和1170 bp, 分别编码443 和 389 个氨基酸, N 端信号肽序列分别为24 和32 个氨基酸。推导的氨基酸序列结构分析表明大黄鱼 CFH 和CFHR2 基因具有RCA 蛋白家族的典型特征, 即含有多个保守的CCP 结构(补体控制蛋白). 实时荧光定量PCR 结果显示, CFH 和CFHR2 在健康大黄鱼的肝、脾、肾、肠、脑、胃、心和肌肉 这8 种组织中都有表达, 其中肝脏的表达量显著高于其它几种组织。溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus) 侵染了健康的大黄鱼之后, CFH 和CFHR2 的mRNA 表达量均明显上调, 并且随着感染时间的变化呈 现不同的上升趋势。结果表明补体调节因子mRNA 表达量的变化与溶藻弧菌的侵染密切相关, 表明 了CFH 和CFHR2 可能在大黄鱼自身免疫机制中发挥重要的作用。     

致病性鳗弧菌W-1外膜蛋白ompU基因克隆及在大肠杆菌中的表达

从致病性鳗弧菌W-1基因组DNA扩增并克隆了1 156bp的特异性片段,含有完整的外膜蛋白ompU基因阅读框,由993个核苷酸组成,编码330个氨基酸残基的蛋白质。与国外已发表的鳗弧菌外膜蛋白基因的序列同源性为100%,与创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)、费氏弧菌(Vibrio fischeri)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的序列同源性分别为72%,69%,68%和64%。将该外膜蛋白基因克隆于pBV220表达质粒,在大肠杆菌中得到了表达,SDS-PAGE分析表明表达蛋白分子量约38kDa,Western blot分析发现表达蛋白能与鳗弧菌外膜蛋白抗体很好的反应。     

大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris) piscidin 1的分子特征及功能分析

Piscidin类抗菌肽具有广谱的抗菌活性,在鱼类先天性免疫中扮演重要角色。本文对大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)单核/巨噬细胞(monocytes/macrophages,MO/MΦ)转录组测序获得piscidin 1基因(Bppis1)c DNA全序列。Bppis1基因c DNA序列由327个核苷酸组成,开放阅读框为207bp,编码68个氨基酸,预测相对分子量为7.7k Da,等电点为5.51。氨基酸序列多重比对分析表明,Bppis1具有piscidin家族的特征结构,信号肽序列最为保守,终止于GEG序列后,与黄条(Seriola lalandi)piscidin同源性最高,为40.8%;系统进化树分析表明,Bppis1属于piscidin 1类,与黄条piscidin进化相关性最高。实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-q PCR)结果显示,Bppis1m RNA在健康鱼鳃中表达量最高;迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)感染后,大弹涂鱼肝、脾、肾、鳃和皮肤中Bppis1 m RNA表达量显著上调。体外抑菌实验结果表明,人工合成的Bppis1成熟肽抑菌活性较广泛,但对迟缓爱德华氏菌和3株革兰氏阳性菌无抑菌活性。大弹涂鱼MO/MΦ经1.0μg/m L Bppis1成熟肽处理后,对FITC标记的创伤弧菌(Vibrio vulnificus)的吞噬活性显著增加。综上,Bppis1在大弹涂鱼先天免疫中发挥重要作用,可能作为抵抗病原体入侵的潜在治疗药物。     

大黄鱼( Larimichthys crocea ) CRFB13 基因的克隆与表达分析

IFN-γ是哺乳动物的一个关键免疫调节因子,通过特异性地结合IFN-γ受体1(IFNGR1)和IFN-γ受体2(IFNGR2)组成的异源四聚受体复合物,来发挥其生物学功能.目前,在鱼类中已经克隆出IFNGR1基因的2个亚型:细胞因子受体家族B 13(CRFB13)和细胞因子受体家族B17(CRFB17).本研究从大黄鱼(Larimichthys crocea)中克隆得到了一个CRFB13基因(Lyc CRFB13),其开放阅读框全长1 158个核苷酸,编码由385个氨基酸组成的1个蛋白.Lyc CRFB13蛋白具有典型的II型细胞因子受体特征,包括1个信号肽、1个胞外的FN III-like结构域,1个单次跨膜结构域,以及胞内的JAK1和STAT1结合位点.氨基酸序列分析表明鱼类的CRFB13都具有JAK1和STAT1结合位点.系统进化分析表明鱼类的2种IFNGR1,CRFB13和CRFB17形成2个独立的分支,Lyc CRFB13和鱼类的CRFB13聚在一起,与雀鲷(Stegastes partitus)CRFB13的亲缘关系最近.组织分布显示Lyc CRFB13为组成型表达,在大黄鱼鳃中的表达量最高,而在小肠中的表达量最低.Poly(I:C)刺激后,大黄鱼鳃和头肾中CRFB13的mRNA转录水平都显著升高.此外,poly(I:C)和LPS还能够诱导大黄鱼头肾白细胞中Lyc CRFB13的表达,这些结果表明Lyc CRFB13可能在大黄鱼抗病毒、抗细菌免疫反应中发挥重要作用.     

甘草和连翘对牙鲆CYP3A 活性影响的研究

研究甘草(Glycyrrhiza uralensis)和连翘(Forsythia suspensa)对牙鲆(Paralichthys olivaceus)肝细胞色素P4503A(CYP3A)活性的影响。将牙鲆随机分为3组,即对照组、甘草组和连翘组,对照组每日口灌0.9%的生理盐水,试验组每日1次口灌甘草30 mg/kg和连翘100 mg/kg,连续口灌6 d,第7天时,采用直接测定法和间接测定法(探针药物)进行CYP3A酶活性的测定。结果显示:在肝微粒体水平上,甘草和连翘均可明显提高红霉素-N-脱甲基酶活性,分别提高了1.79倍、4.87倍。与对照组相比,甘草组和连翘组氨苯砜的半衰期分别降低了4.51%(P0.05)和36.8%(P0.01);药时曲线下面积分别减小了8.28%(P0.05)和32.3%(P0.01);总清除率分别增加了5.63%(P0.05)和99.3%(P0.01)。说明连翘对牙鲆CYP3A的活性具有极显著诱导作用,甘草诱导作用不显著。提示其他药物与连翘合用时,其有效性和安全性可能会受到影响。     

条斑紫菜丝裂原活化蛋白激酶PyMAPK3基因的克隆及胁迫条件下的功能分析

本研究从条斑紫菜中克隆了一个丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase)基因,命名为PyMAPK3。该基因全长2155bp,开放阅读框(ORF)1401bp,编码466个氨基酸,含有两个内含子。氨基酸序列分析表明,PyMAPK3磷酸化位点的氨基酸基序为TDY,其等电点为7.17,蛋白分子量为51.6KDa,亚细胞定位于叶绿体。荧光定量PCR技术对该基因在不同非生物胁迫条件下的转录差异分析结果显示,极端胁迫条件下基因表达量显著增加。蛋白免疫印迹技术对蛋白在不同胁迫条件下的表达量分析结果显示,在不同的胁迫条件下其翻译水平的表达模式表现出与转录水平的不一致性。本研究为深入了解条斑紫菜在逆境适应机制中MAPK蛋白的作用奠定基础,同时为条斑紫菜抗逆品系的选育提供理论指导。     

合浦珠母贝转录因子PF-CREB3L2基因的克隆和鉴定

克隆得到了合浦珠母贝(Pinctada fucata)PF-CREB3L2蛋白的c DNA序列,其c DNA全长1 983 bp,其中开放阅读框长度为1 728 bp,编码的蛋白含有575个氨基酸残基。组织表达分布实验发现,其在合浦珠母贝内脏囊中表达量最高,在外套膜和鳃中也有大量表达,推测其广泛参与合浦珠母贝的贝壳形成等生理活动。贝壳损伤修复实验中发现,在合浦珠母贝贝壳受到损伤后,PF-CREB3L2和基质蛋白的表达量会迅速上升,且PF-CREB3L2的峰值出现更早,推测其通过影响基质蛋白转录,参与合浦珠母贝生物矿化的调控过程。PF-CREB3L2与合浦珠母贝基质蛋白表达相关性的分析发现,PF-CREB3L2与Prisilkin39、KRMP的表达量呈现显著的正相关,说明其可能特异性地调控某些基质蛋白的转录。     

Ultrastructure study of the diatom——Ⅱ. Synedra, Cyclophora, Plagiogramma, Opephora, Fragilaria and Pseudostaurosira

Ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｄｉａｔｏｍ──Ⅱ．Ｓｙｎｅｄｒａ，Ｃｙｃｌｏｐｈｏｒａ，Ｐｌａｇｉｏｇｒａｍｍａ，Ｏｐｅｐｈｏｒａ，ＦｒａｇｉｌａｒｉａａｎｄＰｓｅｕｄｏｓｔａｕｒｏｓｉｒａ￥ＬｉｕＳｈｉｃｈｅｎｇ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ...     

大黄鱼EBI3基因的克隆与表达分析

通过克隆大黄鱼(Larimichthys crocea)的EBI3(Epstein-Barr virus-induced gene 3)基因并对其进行了序列分析.大黄鱼EBI3(Lyc EBI3)基因开放阅读框长747bp,编码248个氨基酸,存在1个信号肽序列和2个FN3结构域(37~130,145~230).多序列比对发现Lyc EBI3分子与其他已知EBI3氨基酸水平一致性为27.68%~57.53%.Real-time PCR结果表明,Lyc EBI3基因在脾脏和血液中表达量最高,且溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激后,大黄鱼头肾和脾脏中Lyc EBI3基因的转录水平会显著升高,说明Lyc EBI3基因可能参与了抑制由细菌引起的炎症反应.     

蜈蚣藻、蜈蚣藻节夹变型和拟厚膜藻卡拉胶的研究

于１９８８－１９９０年对采自青岛的蜈蚣藻，河北的蜈蚣藻节夹变型和浙江的拟原膜所含多糖的产率，物理性质，化学组化和结构进行分析研究。实验结果表明，拟厚膜藻多糖无凝固性；蜈蚣藻多糖凝固性很低；蜈蚣藻节夹变型多糖有些凝固性，是三者中凝固性最好的。     

Ficolin在毛蚶抗弧菌感染中的作用

Ficolin是一类含FBG结构域的蛋白,在动物免疫防御中发挥重要作用。无脊椎动物中,Ficolin主要作为模式识别受体和免疫效应分子发挥免疫功能。本研究从毛蚶中克隆获得一条Ficolin基因(命名为SsFic1),该基因编码区序列长度为897 bp,编码298个氨基酸,推测的蛋白含有典型的FBG结构域和Coiled coil结构域,但未发现胶原样结构域。SsFic1的mRNA在毛蚶各组织中广泛分布,其中在肝胰腺和鳃中表达丰度较高,但SsFic1转录产物在卵细胞和四细胞期未检测到,说明该基因不是母源性免疫基因。副溶血弧菌和脂多糖、葡聚糖等免疫刺激物均可诱导SsFic1显著上调表达。利用RNAi技术抑制SsFic1基因表达,酚氧化酶激活因子PAF和补体相关基因(C1qDC、补体C3和Fic3)的表达量及CAT、SOD和PO的酶活力均显著下降,而TEP、C1q2和Fic2等基因的表达显著上调。敲降SsFic1表达后,感染副溶血弧菌后毛蚶血细胞数量和吞噬能力均显著低于对照组,这也是RNAi实验组毛蚶死亡率和血细胞凋亡率显著升高的原因。综上,SsFic1可能通过调控补体通路和酚氧化酶原激活通路参与毛蚶免疫防御反应,这对贝类免疫学研究及抗病新品系的选育具有重要意义。     

美国红鱼(Sciaenops ocellatus)、鲈鱼(Lateolabrax maculatus)、斜带髭鲷(Hapalogenys nitens)耐流性试验研究

采用续航游泳时间评测指标作为评测鱼类游泳能力的方法,对一龄美国红鱼、鲈鱼、斜带髭鲷的续航时间,美国红鱼的临界(游泳)速度以及水温对美国红鱼续航时间影响进行了初步研究。结果表明,三种鱼中,美国红鱼耐流能力最强,其次为鲈鱼和斜带髭鲷。美国红鱼、鲈鱼、斜带髭鲷三种鱼的续航时间(或续航能力)与水流流速呈乘幂递减关系。水温对美国红鱼的游泳能力有显著的影响,试验结果表明,本文研究的美国红鱼,在水温20℃、流速84cm/s下的持续续航时间最长,可认为是该规格美国红鱼最适游泳水温范围。     

一种新的中国对虾弧菌病原菌──产气弧菌

于１９９３年８月，从山东省昌邑县下营镇患败血病的中国对虾血淋巴内分离到多株细菌，其中２株人工感染证实为病原菌；经５０多项形态，生理，生化特性测试鉴定为产气弧菌Ｖｉｂｉｏｇａｚｏｇｅｎｅｓ。其主要特性为：革兰氏阴性，弧状，极生单鞭毛，产生红色素，氧化酶呈阳性，精氨酸双水解酶，赖氨酸脱羧酶，鸟氨酸脱羧酶均为阴性，淀粉酶，明胶酶为阳性，硝酸盐还原阴性，利用木糖，水杨苷，山梨醇发酵葡萄糖产气，利用柠檬酸盐     

基于FlowCam影像和YOLOv3深度学习模型的多纹膝沟藻检测

海洋中的有害藻华,包括微藻形成的赤潮和褐潮以及大型藻类形成的绿潮和金潮,已成为一类突出的海洋生态灾害问题。2021年11—12月,山东半岛东北部海域发生多纹膝沟藻(Gonyaulax polygramma)形成的大规模赤潮,导致海带养殖严重受损,亟待构建有针对性的赤潮监测预警体系。本文以多纹膝沟藻为对象,尝试应用流式影像仪(FlowCam)结合卷积神经网络模型YOLOv3,分别对含有多纹膝沟藻的浓缩海水样品、含有多纹膝沟藻和链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的浓缩海水样品,以及含有多纹膝沟藻活细胞及空壳的浓缩海水样品进行了检测实验,探究了基于藻种影像的深度学习模型在赤潮原因种检测方面的应用潜力。结果表明,在以FlowCam获取的影像数据集训练3万次后,YOLOv3对多纹膝沟藻表现出较好的识别能力,对浓缩海水样品中目标藻种识别的平均精度为88.2%;当样品中存在与多纹膝沟藻形态相似的链状亚历山大藻时,模型对多纹膝沟藻识别的平均精度下降为76.6%,对两种微藻同时进行训练和检测,可将对多纹膝沟藻识别的平均精度提高至84.6%。对于低温下出现脱壳现象的多纹膝沟藻,模型对海水中活细胞识别的平均精度为86.7%,对空壳识别的平均精度87.8%,将多纹膝沟藻活细胞与空壳分别识别的平均精度均值(87.3%)高于将两者统一作为多纹膝沟藻进行检测的识别精度(84.2%),整体识别精度提升3.1%。综合相关结果可以看出,FlowCam与深度学习模型相结合在赤潮监测和研究中具有重要应用潜力。