福建平潭近海赤潮预警模型研究*

本文分析了福建省平潭近海海域2013—2019年水文、水质及气象数据的主成分结果, 筛选出5个气象因子和4个水质因子作为输入指标, 以藻密度为输出指标, 分别演算了KNN (K-nearest neighbor)、RF (random forest)、GBRT (gradient-boosted regression Trees)以及Bagging (bootstrap aggregating)4种赤潮预警回归模型。对2013—2019年的802 组海洋监测数据归一化处理后, 随机选取80%的数据作为模型的训练样本, 剩余的20%作为模型验证数据。其中, 以风速、气温、海平面气压、叶绿素a浓度组合为输入指标时, KNN回归模型演算结果的精度较高(R²=0.624, RMSE=0.821μg·L^-1, MAE=0.836μg·L^-1)。在没有叶绿素a浓度监测指标的海域, 构建了以叶绿素a浓度为输出指标, 气温、日照、风速、AOI(apparent oxygen increase)组合为输入指标的BP神经网络赤潮模型, 该模型也具有较好的预警精度(R²=0.651, RMSE=0.062μg·L^-1, MAE=0.033μg·L^-1)。本研究结果可为平潭海域的赤潮预警研究提供参考。     

黄鳍金枪鱼酶解物免疫活性及其氨基酸分析

本文旨在研究黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)碎肉中4种不同蛋白酶酶解物的3k Da超滤组分对RAW264.7细胞的免疫活性。以RAW264.7细胞为实验模型, 采用噻唑蓝比色法检测细胞增殖活性, 中性红吞噬实验检测细胞吞噬能力, Griess试剂检测细胞培养上清液中NO含量, 并分析酶解物氨基酸组成和分子量分布。实验结果表明, 胰蛋白酶酶解物在12.5~200μg·mL^-1范围内无明显细胞毒性, 能增强RAW264.7细胞吞噬能力, 浓度为400μg·mL^-1时达到最大值132.50%(P<0.01), 浓度在50~200μg·mL^-1范围内能促进巨噬细胞NO释放(P<0.01), 且NO释放量与酶解液浓度存在一定的量效关系; 胰蛋白酶酶解物中必需氨基酸(essential amino acid, EAA)含量最高, 为51.09%, 其碱性氨基酸组氨酸、赖氨酸和精氨酸的含量分别为11.59%、11.00%和6.90%, 均高于其他蛋白酶酶解物, 并且分子量小于1k Da的小肽含量高达97.48%。研究结果表明, 4种蛋白酶酶解物中, 黄鳍金枪鱼碎肉胰蛋白酶酶解物的3k Da组分具有较明显的免疫活性, 这为其作为免疫活性肽的开发利用提供了理论依据。     

深海热液真菌Fusarium sp. SCSIO 06196中抗病毒聚酮类化学成分研究

从西太平洋深海热液沉积物来源的镰刀菌SCSIO 06196中分离鉴定了6个色原酮类化合物(1~6), 通过核磁共振光谱、质谱及旋光等多种分析测试方法确定了色原酮类化合物的结构。抗病毒活性筛选发现, 化合物1~3展示出显著的抗肠道病毒EV-71活性, IC₅₀分别达到26.7μmol•L^-1、19.8μmol•L^-1和22.0μmol•L^-1 (阳性对照药物利巴韦林为177μmol•L^-1)。此外, 化合物1还显示出弱的抗流感病毒H3N2活性, IC₅₀为8.6μmol•L^-1 (阳性对照药物达菲为18.5nmol•L^-1)。     

中国南海软珊瑚附生真菌Acremonium sp. SCSIO41216的次级代谢产物研究

采用硅胶柱层析色谱法、中压正相柱层析色谱法、中压反相柱层析色谱法以及半制备高效液相色谱法对中国南海软珊瑚来源真菌Acremonium sp. SCSIO41216的大米发酵产物进行分离纯化, 并使用核磁共振、质谱等波谱学方法, 结合其理化性质及文献数据鉴定了7个单体化合物结构: fischexanthone(1)、sydowinin A (2)、(22E)-5α,8α-epidioxyergosta-6,22-dien-3β-ol (3)、16-O-去乙酰基夫西地酸内酯(4)、环-(S)-脯氨酸-(R)-亮氨酸(5)、环-(S)-脯氨酸-8-羟基-(R)-异亮氨酸(6)和环(L)-脯氨酸-(L)-苯丙氨酸(7)。化合物1—7均首次从海洋软珊瑚来源的枝顶孢属真菌(Acremonium sp.)中分离获得。     

南海北部冷泉区深水珊瑚的发现及其特征

冷水珊瑚也称为深水珊瑚, 在生物多样性、生态资源和科研价值等方面具有重要意义。文章对采自南海北部冷泉区的冷水珊瑚骨骼碎屑进行测定, 鉴定出冷水珊瑚2个种(Crispatotrochus sp.1和Crispatotrochus sp.2), 以及4个属[Balanophyllia (Balanophyllia)、Balanophyllia (Eupsammia)、Lochmaeotrochus和Enallopsammia]。测定的冷水珊瑚的δ¹³C为-7.36‰~-1.15‰, δ¹⁸O为-1.38‰~3.67‰, 与全球冷水珊瑚碳氧同位素组成相似, 但明显不同于南海暖水珊瑚、冷泉碳酸盐岩及低温热液成因碳酸盐岩的碳氧同位素组成。     

北部湾暖池水域表层沉积特征及其环境指示*

海洋暖池的发展、变化及其效应与沉积环境有密切关系。文章对北部湾暖池主要水域进行表层沉积物取样, 测试鉴定其粒度、化学元素、微体古生物化石, 并对数据进行分析比较。结果表明: 研究区物源来自陆区上陆壳风化, 在水动力作用下粒度组成分异明显, 平均粒径为1.1Φ~6.9Φ (Φ=-log₂d, d为直径, 单位: mm)。常量元素以SiO₂占优, 其平均质量分数最高达到66.61%, 其次为Al₂O₃; 微量元素的质量分数平均为9.05~297.00μg•g^-1, 稀土元素的平均质量分数为0.34~69.43μg•g^-1, 化学蚀变指数(CIA)平均为47.33, 轻重稀土元素分馏比为7.46~10.07。古生物多样性指数(H°)为0~2.52。在海湾尺度下化学要素分布的空间异质性显著。在研究区西部, 大部分化学元素质量分数高, 沉积物颗粒最细, 稀土元素分馏显著, CIA较高, 物质来源多样, 古生产力较高; 而东部则几乎表现相反, 以砂质沉积物为主, 除了CaO、MnO、Sr较高之外, 大部分元素质量分数低且稀土元素分馏弱, CIA低下, 古生产力偏低, 显示出物源有限和海洋自生碳酸盐沉积的可能性。浮游类有孔虫以表层暖水种占优, 硅藻为热带和亚热带种, 属种内在结构显示出暖水、高盐等特征。该暖池兼具一定的独立性和开放性, 对生物活动、生物多样性乃至碳酸盐沉积等具有维护作用。     

南海4种珊瑚附生可培养真菌多样性分析

本研究利用从南海采集的4种珊瑚分离附生真菌,并通过菌株的分类鉴定及系统发育分析获得珊瑚附生可培养真菌的多样性信息.选用酵母麦芽糖琼脂培养基(YM)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、马丁氏培养基(Martin)、察氏琼脂培养基(CDA)和孟加拉红培养基(RBM)等5种培养基,采用平板涂布法培养分离附生真菌,基于ITS-rRNA基因序列对真菌菌株进行鉴定和系统发育分析.从4种珊瑚上共分离获得10个属的120株真菌,分别是:青霉属(Penicillum)56株、曲霉属(Aspergillus)25株、枝顶孢属(Acremonium)2株、枝孢属(Cladosporium)5株、毕赤酵母属(Meyerozyma)14株、隔孢伏革属(Peniophora)2株、拟茎点霉属(Phomopsis)1株、裂褶菌属(Schizophyllum)1株、梗孢酵母属(Sterigmatomyces)13株、篮状菌属(Talaromyces)1株.通过对不同珊瑚品种分离获得的附生真菌的比较,发现小叶鹿角珊瑚(Acropora microphthalma)和花鹿角珊瑚(Acropora floride)上分离到的菌株多样性最高,包含6属10种.进一步的分析发现不同珊瑚样品上真菌种类分布有较大差异,隔孢伏革属和裂褶菌属真菌均分离自小叶鹿角珊瑚,梗孢酵母属和篮状菌属均分离自角孔珊瑚(Goniopora sp.),扁脑珊瑚(Platygyra sp.)上则分离到拟茎点霉属.同时还发现不同培养基分离真菌的能力不同,YM培养基分离的菌株最多,CDA培养基分离真菌的多样性最多.以上的研究结果表明,南海珊瑚上存在大量且丰富的真菌资源,可以为后续生物活性物质的开发利用提供良好的菌种资源.     

滨珊瑚Sr/Ca的种间和种内差异性*

滨珊瑚骨骼的锶和钙元素的比值(Sr/Ca)是重建热带海区海水表面温度(sea surface temperature, SST)变化最常用的地球化学代用指标之一。但是, 珊瑚作为生物体, 其生理活动会对骨骼内的Sr/Ca产生干扰从而影响重建的准确度。文章采用全谱直读等离子体原子发射光谱(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer, ICP-OES)技术对南海北部涠洲岛两块滨珊瑚的Sr/Ca比值进行测量, 并结合卫星观测的SST值分别建立各个珊瑚个体的Sr/Ca-SST温度计方程。结果显示: 1) 该研究采集的两种滨珊瑚(澄黄滨珊瑚和普哥滨珊瑚)的Sr/Ca值和温度计具有显著的种间差异。因此在古气候重建时, 建议古珊瑚和现代珊瑚严格使用同一种滨珊瑚; 2) 同种滨珊瑚不同个体之间的Sr/Ca也存在差异性, 一方面是由于冬、夏季的极端低、高温对珊瑚生理产生胁迫, 从而造成Sr/Ca出现异常值; 另一方面则是取样误差导致, 尤其是夏季高温和冬季低温时期; 3) 同一珊瑚个体内的不同生长轴的生长率存在显著差异, 然而Sr/Ca却没有显著的差异性, 说明不同生长轴的取样对骨骼Sr/Ca没有显著影响。最后, 文章用多样品的平均值建立Sr/Ca温度计方程, 用于减小个体之间的差异性带来的误差, 得到Sr/Ca(mmol·mol^-1)= -0.04027×SST(℃)+9.623的方程。用该温度计对涠洲岛海域的SST后报的误差为±0.6℃(1σ), 达到了古海温重建的精度需求。     

两种造礁石珊瑚对海水酸化和溶解有机碳加富的响应*

文章选择鹿回头近岸海域常见的板叶角蜂巢珊瑚(Favites complanata)和十字牡丹珊瑚(Pavona decussata)为研究对象, 采用室内连续培养的方法, 探究两种不同造礁石珊瑚对酸化和溶解有机碳(DOC)加富的响应。结果表明: 酸化(pH 7.6)并不会影响两种珊瑚的钙化速率和生长速率; 但DOC加富(524.03±78.42μmol•L^-1)使两种珊瑚的钙化速率分别降低67%和47%、生长速率降低59%和40%。当二者共同作用时, 两种珊瑚的钙化速率降低30%和11%、生长速率降低46%和59%, 大多没有DOC单独作用时强烈, 表现出一定的拮抗作用。两种珊瑚共生虫黄藻叶绿素荧光指数(F_v/F_m)均升高后降低, 板叶角蜂巢珊瑚F_v/F_m最先降低。实验表明, 这两种珊瑚虽然对海洋酸化的敏感度不高, 但是对有机物加富有不同的响应, 板叶角蜂巢珊瑚更为敏感, 可能导致这两种珊瑚在未来环境变化中有不同命运。     

伶仃洋夏季叶绿素a时间变化特征及分析

文章使用2019年7月5日—20日在珠江河口伶仃洋定点连续观测的海表面叶绿素a质量浓度、海表面气温、气压、风速、风向、海表温度、盐度、流速、流向、遥感降雨量数据和中等分辨率成像光谱仪可见光波段影像, 利用小波分析和集成经验模态分解方法分析了观测期间内伶仃洋海表面叶绿素a的时间变化特征及其影响因子。分析结果表明, 观测期间海水表层叶绿素a质量浓度的变化范围为0.44~1.75µg·L^-1, 平均值为0.80µg·L^-1, 其变化周期主要为6h、12h和24h。其与相对应周期的潮流存在明显的相位关系, 并且在降雨后两者的相位关系发生了转换。7月5日—12日, 叶绿素a与潮流基本呈反相位关系, 涨急时叶绿素a质量浓度低, 落急时叶绿素a质量浓度较高, 浓度相差约为0.3µg·L^-1。珠江流域在7月8日—13日发生了一次强降雨过程, 降雨前后海水表层叶绿素a质量浓度在6h、12h和24h周期波段的振幅由0.02~0.09µg·L^-1增加到0.15µg·L^-1左右。同时, 降雨对珠江河口的叶绿素a质量浓度造成了一个持续80h的增加过程, 浓度增加了0.3µg·L^-1。发生降雨后, 7月13日—20日期间潮流滞后于叶绿素a约6h, 水位最高时叶绿素a质量浓度最低, 水位最低时叶绿素a质量浓度最高。由以上结果可以看出, 降雨不仅引起了河口区叶绿素a质量浓度的增加, 还造成了叶绿素a和潮流间相位关系的转换。     

Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌多样性及细菌粗提物延缓秀丽隐杆线虫衰老活性研究*

在Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁生长海域采集2份珊瑚礁沉积物样品, 将样品预处理后采用6种分离培养基进行分离培养, 获得活性海洋细菌菌株, 通过PCR扩增和16s rRNA基因序列测定, 分析物种多样性, 并构建系统发育树。以模式生物秀丽隐杆线虫为模型考察菌株发酵提取物延缓衰老的作用。实验结果表明, 从4种样品中分离鉴定出22株细菌, 分别属于11目13科14属。16S rRNA基因序列相似性低于98.65%的细菌有2株, 疑似为潜在新种。GXIMD014 (Vibrio galatheae)和GXIMD112 (Kocuria kristinae)的500μg·mL^-1细菌粗提物具有延缓线虫衰老的活性, 能不同程度的延长线虫寿命, 提高线虫产卵量、运动能力、热激损伤能力、抗氧化损伤能力、体内酶活性以及改善虫体表皮形态。Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌具有较高的物种多样性, 蕴藏着丰富的微生物资源, 且部分细菌菌株具有延缓衰老的生物活性。     

北极黄河站地区不同基底中真菌的分离培养及初步鉴定

为了探索北极陆域真菌的多样性,进一步揭示其生态学角色,本研究对中国第5次北极科学考察采集自黄河站区附近的24份样品进行了真菌的分离培养及鉴定,样品涂布划线后共分离得到60株真菌,其中腐殖质样品中分离到的真菌种类和数量最多;对选取的28株代表菌株进行了真菌ITS区序列鉴定,结果表明它们分属于4个纲,12个属,分别为散囊菌纲、粪壳菌纲、座囊菌纲和微藻菌纲,其中地丝霉属为优势类群。该结果表明北极地区具有丰富的真菌物种多样性。通过对代表土壤理化性质的测定,探究了真菌多样性和土壤理化参数的相关性,其中有机碳氮及可溶性营养盐含量是影响北极土壤真菌多样性的重要指标。     

厦门海区潮间带海洋动植物共附生微生物的抗菌活性

从厦门海区潮间带石纯、浒苔、江蓠、海兔、海葵及鲨鱼肠道分离得２８９株共附生微生物,以８种敏感菌为指示菌,从中获得拮抗活性的幼苗２８株,放线菌１７株,真菌８株。拮抗细菌以假单胞菌（３９％）、弧菌（２５％）和芽直菌（１４％）为主,主要为抗革兰氏阳性细菌,抗真菌的菌株比例较低。拮抗放线菌分属于链霉菌和小单孢菌,其抗革兰氏阳性菌、阴性菌和真菌的菌株比例分别为６５％、４７％和２３％。拮抗真菌分青霉属和芽枝霉     

Studies on the bioactivity of marine microorganisms using Pyricularia oryzae model

1Introduction The marine environment contains a complex va-riety of plants, animals and microorganisms. Owingto their unique adaptations to the habitat, these liv-ing creatures elaborate a wide diversity of naturalproducts with specific bioactivities, whi…     

北部湾棕囊藻藻华原因种分析

近年来, 棕囊藻已成为我国北部湾海域藻华发生的主要原因种, 严重影响北部湾海洋生态环境、水产增养殖业和防城港核电安全, 急切需要对棕囊藻藻华原因种作进一步分析确认。2017年2月和3月在钦州湾和涠洲岛藻华发生海域分离得到9株棕囊藻, 采用光学显微镜进行形态学初步鉴定, 并通过核糖体小亚基序列(SSU rDNA)进行系统进化分析。研究结果表明, 北部湾9株棕囊藻与球形棕囊藻形态特征基本符合, 系统发育树与不同海域来源的球形棕囊藻聚在同一大分支上, 与其他海域来源的球形棕囊藻遗传距离为0.0000~0.0071, 其中北部湾WZS3-1株与墨西哥湾株CCMP627、苏里南株CCMP628、厄瓜多尔株CCMP1528、南非株P162、中国海株RCC:K1398及汕头株Santou97的球形棕囊藻亲缘关系最近, 遗传距离为0.0000, 而北部湾WZS1、WZS2、WZS4、WZS5株与香港株SKLMP_T005和渤海株BOHAI1亲缘关系最近, 遗传距离为0.0000。球形棕囊藻的种内遗传距离(0.0000~0.0073)明显小于种间遗传距离(0.0084~0.0440), 因此可确定来自北部湾不同海域的9株棕囊藻均为球形棕囊藻。此外, 球形棕囊藻各藻株间的亲缘关系远近与其地理位置分布不能完全对应。本研究结果将为我国棕囊藻藻华藻种库构建、棕囊藻北部湾株生理生态研究和北部湾棕囊藻藻华发生机理研究等提供参考。     

仿刺参水溶性海参皂苷的分离制备及抗真菌活性的研究

利用海洋生物资源进行天然抗真菌新药的开发,从冻干海参加工废液中提取了水溶性海参皂苷,并对其抗真菌活性进行了研究。采用大孔吸附树脂法提取水溶性海参皂苷,经Libermann Burchard反应等对提取物的性质进行鉴定后,利用管碟法对所得提取物的抗菌活性进行了测定,并利用琼脂稀释法测定了所得水溶性海参皂苷对6株供试真菌的最低抑菌浓度(MIC)。提取物在Molish反应、沉淀反应和泡沫实验中均为阳性,说明提取物中确含有皂苷类成分;在Libermann Burchard反应中,液体的颜色处在红色与紫色之间,显示提取物可能是1种三萜类皂苷。水溶性海参皂苷对6株供试真菌均具有显著的抑制作用,且在浓度为0.5~4 mg/mL的范围内,其抑菌活性与所用浓度之间呈明显的正相关性;在浓度为4 mg/mL时,水溶性海参皂苷对6株供试真菌抑制活性的大小依次为裂殖酵母菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌、葡萄炭疽病原菌、黄瓜枯萎病原菌和黑曲霉,海参皂苷对6株真菌的MIC值依次分别为0.002,0.016,0.063,0.063,0.125,0.250 mg/mL。     

100株深海真菌次生代谢产物的生物活性初步研究

利用中国＂大洋一号＂第20航次采集的深海沉积物样品进行了真菌分离鉴定,获得110株深海真菌,这些菌分属于15个属.其中曲霉和青霉最多,共为55株,占50%,且重复较多,只分布于10个种.利用CCK8法及琼脂扩散法对其中的100株深海真菌进行了抗肿瘤及抗菌活性检测,发现深海真菌具有良好的生物活性,细胞毒阳性率占49%,26%的菌株具有明显抗大肠杆菌效果、23%明显抗枯草、5%抗白假丝酵母、21%抗金黄色葡萄球菌.生物活性与培养基成分及筛选用肿瘤细胞株类型相关.对具有生物活性的20株深海真菌发酵粗提物进行了HPLC指纹图谱初步分析,发现其HPLC指纹图谱与培养基成分相关.该研究为后期分离鉴定深海真菌产生的生物活性化合物奠定了良好基础.     

中国沿海尖刺拟菱形藻的种下分类学研究*

为了澄清中国沿海尖刺拟菱形藻Pseudo-nitzschia pungens Hasle的种下分类学现状, 从我国沿海分离并建立了32个尖刺拟菱形藻的单克隆培养株系, 结合光学显微镜下的群体特征和透射电镜下的超微形态学特征, 以及基于核糖体转录间隔区(ITS)的分子系统学数据, 鉴定得到尖刺拟菱形藻的两个变种: 尖刺拟菱形藻原变种P. pungens var. pungens和尖刺拟菱形藻阿维罗变种P. pungens var. averiensis。文章对其形态学特征进行了详细描述, 并利用高效液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS)对培养株系的多莫酸(DA)进行了检测, 但未检测到DA。     

长江口可培养耐(嗜)盐细菌群落结构研究

针对长江口10个站位样品,采用HM培养基和ZMCA培养基分离培养耐(嗜)盐菌,通过PCR方法获取156株细菌的16S rDNA序列。其中,由HM培养基分离获得136株菌株,可划分为33个分类单元(OUT),分属α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的芽孢杆菌纲(Bacilli)3个类群,其中γ-变形菌纲为优势耐(嗜)盐细菌;靠近海岸的站点M5-1,N6-2和M4-1耐(嗜)盐细菌均属于厚壁菌门,而远离海岸的站点耐(嗜)盐细菌均属于变形菌门。以ZMCA培养基分离获得的20株菌株分属α-变形菌纲和放线菌纲(Actinobacteria),可划分为10个OTU。由HM培养基分离获得的菌株中,70.5%属于耐盐菌,29.5%属于中度嗜盐菌;由ZMCA培养基分离获得的菌株均为耐盐菌。HM培养基分离得到的136株细菌的硝酸盐和亚硝酸盐还原性分析表明,亚硝酸盐还原菌数量仅为硝酸盐还原菌的1/3左右。     

两种蓝细菌中7对毒素-抗毒素系统的分析和鉴定

蓝细菌(cyanobacteria)是一类能进行放氧光合作用的原核生物。蓝细菌生长速度较快, 几乎存在于所有的陆地和水生环境中。毒素-抗毒素(toxin-antitoxin, TA)系统在原核生物中分布十分广泛, 在细菌的生命活动中扮演了重要的角色, 如维持水平基因转移元件的稳定性以及应对环境胁迫压力等。已有的基因组分析表明, 蓝细菌基因组中含有大量潜在的毒素-抗毒素系统, 但是目前对蓝细菌毒素-抗毒素系统的实验鉴定仍较少。本文分别以淡水和海水代表菌株集胞藻PCC6803(Synechocystis sp. PCC6803)和聚球藻WH7803(Synechococcus sp. WH7803)为研究对象, 对二者基因组上的毒素-抗毒素系统进行预测, 并选取预测结果中的7对潜在的毒素-抗毒素系统进行实验验证。结果表明, 集胞藻PCC6803的两对毒素-抗毒素系统BAD01932-1933 和 BAA18559-New ORF7中的毒素具有明显的细胞毒性。本文的研究结果有助于后续对蓝细菌毒素-抗毒素系统及其生态和生物学功能的研究。