基于线粒体COI基因序列的金乌贼群体遗传学研究

利用线粒体COI基因片段序列比较分析了金乌贼(Sepia esculenta)4个地理群体(乳山、青岛、日照和舟山)的遗传多样性和遗传结构。在4个群体117个样本的线粒体COI基因部分序列中,检测到27个单倍型。群体遗传多样性分析显示,4个群体的单倍型多样度为0.478~0.956,核苷酸多样性为0.001~0.006,舟山群体的遗传多样性远高于乳山、青岛和日照群体。群体间遗传分化指数显示,舟山群体与其他3个群体之间存在较大的遗传分化(0.186~0.292),而乳山、青岛和日照群体之间遗传分化较小(-0.007~0.039)。本研究结果暗示,增殖放流活动可能对山东省近海的金乌贼群体的遗传多样性产生了一定的影响。     

基于线粒体COI 基因的毛蚶群体遗传多样性

采用PCR技术,扩增了大连、乳山、烟台、舟山4个毛蚶(Scapharca subcrenata)地理群体共38个个体的线粒体COI基因部分序列,并分析了4个毛蚶群体的遗传多样性和系统发育关系。研究结果显示:38个毛蚶COI部分序列经处理得到长度均为625bp的基因片段,共分为30种单倍型;基于COI部分序列的分析结果,毛蚶4个地理群体总的变异位点为301个,多样性指数Pi为0.15048,平均核苷酸差异数为92.242,单倍型多样性指数S为241。聚类分析显示毛蚶大连群体、乳山群体和烟台群体具有高度的遗传多样性,3个群体交叉聚在一起,没有明显的群体分化;舟山群体单独聚为一支,与其他3个群体分化明显。研究表明,线粒体COI基因不能单独做为毛蚶大连、乳山和烟台群体的遗传标记,但可以作为毛蚶舟山群体的有效群体遗传标记,为线粒体COI基因在群体遗传学的应用提供了基础资料。     

西北太平洋柔鱼冬春生群体栖息地的变化研究

柔鱼（Ommastrephes bartramii）是短生命周期鱼种,其适宜栖息地范围受海洋水温条件的显著影响。本文根据2006-2015年7-11月中国鱿钓技术组提供的西北太平洋柔鱼冬生群体的捕捞数据以及海表温度（SST）数据,利用捕捞努力量与SST的频率分布关系,估算柔鱼各月适宜温度范围（PFSST）,对1985-2015年柔鱼PFSST进行估算,同时分析柔鱼PFSST的年代际变化规律,并评估不同强度厄尔尼诺和拉尼娜事件对柔鱼栖息地的影响。研究表明,2006-2015年柔鱼各月适宜的SST具有明显变化,7-11月对应适宜的SST范围分别为16~19℃、17~21℃、15~19℃、14~16℃和12~13℃。单位捕捞努力量渔获量大小随PFSST变动而发生相应变化,两者具有显著正相关关系,这说明了柔鱼渔场范围内适宜温度面积增加,对应柔鱼资源丰度上升。1985-2015年柔鱼PFSST呈现显著的月间和年际变化,7-11月PFSST具有先增加后递减的变化规律,且7-9月PFSST年际波动相似,10和11月PFSST年际变化相似。同时,柔鱼PFSST与渔场内SST具有显著正相关关系。柔鱼渔场内PFSST受厄尔尼诺和拉尼娜事件调控,其面积随气候事件的强度发生变化,具体表现为:弱拉尼娜事件和正常气候条件下,柔鱼渔场范围内水温最高,适宜栖息面积显著增长;中等强度和高强度拉尼娜条件下,柔鱼渔场内平均水温较高,但适宜栖息面积较前两者显著减小;弱强度、中等强度和超高强度厄尔尼诺条件下,柔鱼渔场内水温均较低,但弱强度和超高强度厄尔尼诺条件下柔鱼适宜栖息面积均大于中等强度厄尔尼诺条件。     

基于COI基因的中国沿海青蚶野生群体遗传结构及种群动态研究

本研究利用形态学方法和基于线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)的遗传学方法分析了中国沿海青蚶(Barbatia virescens)6个地理群体的形态差异、遗传多样性、遗传结构及其种群历史动态。单因素方差分析(ANOVA)和Tukey检验表明,青蚶不同地理种群间表现出显著形态差异(P0.05)。经PCR扩增测序获得长度为587bp的COⅠ基因片段,112个个体共检测到18个多态性位点、17个单倍型,每个群体均有特有单倍型。青蚶群体的遗传多样性水平较低,总群体的平均单倍型多样度为0.5472,平均核苷酸多样度为0.000974。AMOVA分析表明,群体内个体间的遗传分化是青蚶群体遗传变异的主要原因,占87.40%。阳江群体与其他群体之间存在显著的低程度的遗传分化,而其他群体间的遗传分化不显著。单倍型网络关系图呈典型的星状拓扑结构,没有表现出显著的地理谱系结构。单倍型邻接树结果也没有明显分支,未呈现出地域性差异。中性检验和核苷酸不配对分析结果揭示青蚶种群历史上经历了群体扩事件,扩张时间约为26万年前。研究结果为青蚶资源的保护和可持续利用提供了基础资料。     

基于世代分析法的西北太平洋柔鱼冬春生西部群体资源评估

根据1996-2006年7～11月中国大陆鱿钓船在西北太平洋38°N～46°N、150°E～165°E海域的生产统计、平均渔获个体等数据,基于Pope提出的世代分析法估算了不同自然死亡系数下(M＝0.03～0.1/10 d)柔鱼冬春生西部群体7月的初始资源量,以及该群体为对象的渔业管理参考点,包括最大可持续产量(MSY)和逃逸率,并且拟合了该群体补充量与亲体量的关系,推测了2006-2020年资源量和渔获量的变化.结果表明,M为0.06/10 d为1个临界点,若实际M＜0.06/10 d则该群体处于过度开发状态;若M=0.06/10 d则该群体处于充分利用状态;若M＞0.06/10 d则该群体还有进一步开发利用的空间.补充量亲体关系表明,Beverton-Holt模型拟合效果略优于Ricker模型.要持续利用该资源,逃逸率应设在40%左右,其相应的MSY为10万t左右.文章模拟了M=0.06/10 d时不同捕捞强度下资源量变化状况,认为维持目前的捕捞努力量下,到2020年该群体的资源量都将处在稳定状态,且能保持每年9～10万t的渔获量.     

基于环境因子的西北太平洋秋刀鱼资源量评估研究

太平洋秋刀鱼(Cololabis saira)资源量波动易受海洋环境,尤其是海表温度(SST)变化的影响。本文假设产卵场最适SST范围(P_s)影响环境容纳量(K),索饵场最适SST范围(P_f)影响内禀自然生长率(r),利用2003—2014年西北太平洋渔业数据,建立了基于海表温度的剩余产量模型(EDSP),评估西北太平洋秋刀鱼资源量。研究显示,根据偏差信息准则(DIC)值,基于产卵场海表温度的剩余产量模型(P_s-EDSP)为最优模型。在P_s-EDSP中,最大可持续产量(MSY)为208.56×10~4 t,B_(MSY)水平的生物量为71.46×10~4 t。西北太平洋秋刀鱼的捕捞死亡率为0.15,低于目标水平和MSY水平的捕捞死亡率(F_(tar),F_(MSY)),当前资源生物量高于B_(MSY)。研究结果表明,目前西北太平洋秋刀鱼未遭遇过度捕捞,在其资源评估和管理中应适当考虑产卵场海表温度环境因素。     

日照近海金乌贼生物学的初步研究

为给金乌贼渔业的可持续发展提供依据,通过形态学观察及生物学测定,初步研究了山东日照岚山头近海金乌贼Sepia esculentaHoyle,1885的外部形态特征和生物学特性(胴长与体重组成、生长参数相关关系等),并结合相关资料,对其生活史进行了讨论。研究结果表明:金乌贼胴长(ML)与体重(TW)之间的关系为:TW幼体=6.0×10-4ML2.762 6,TW♀=6.0×10-4ML2.767 1,TW♂=12.0×10-4ML2.585 6;金乌贼为异速生长型,其生长迅速、个体生长差异较大;5~6月为金乌贼繁殖季节,成体交配产卵后死亡,属1年生头足类。     

基于Argo浮标的西北太平洋环流特征分析

基于2004 年1 月～2009 年12 月月平均Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography)温盐格点资料, 结合P-vector 方法重构了西北太平洋绝对地转流, 重点分析了西北太平洋环流时空变化特征。结果表明, 基于Argo 资料西北太平洋三维结构特征与以前的研究结果是一致的。与WOA09(World Ocean Atlas 2009)计算的纬向流相比, Argo 资料计算的纬向流要偏大。北赤道逆流(NECC)、北赤道流(NEC)、黑潮再生流(KCC)和黑潮延伸体(KE)都有明显的季节和年际变化。NECC 和NEC 基本上呈现春强秋弱的季节变化特征, KCC 和KE 的季节特征与NECC 和NEC 存在反相关系。NECC 和NEC 表现出周期为1～2 a 的年际信号, KCC 和KE 为非周期性的年际信号。表层NEC 流核所在位置以及NEC南边界位置都有南移的趋势。另外, NEC、KCC 和KE 的流量也呈逐渐增大的趋势。     

基于碳氮稳定同位素的西北印度洋鸢乌贼摄食习性研究

内壳是头足类重要的硬组织器官之一,鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)内壳的生长具有不可逆性,是记录鸢乌贼整个生活史信息的良好载体。根据2019年3~5月中国灯光罩网渔船在西北印度洋生产调查期间采集的鸢乌贼样本,利用碳氮稳定同位素技术,研究了个体间的营养生态位关系、摄食习性等。结果表明,雌、雄鸢乌贼个体的内壳δ¹³C不存在显著性差异(P>0.05),而δ¹⁵N存在显著性差异(P<0.05)。营养生态位结果显示,雄性群体的生态位宽幅比雌性群体的要大。雌、雄个体的内壳生长对δ¹³C均没有显著影响(P>0.05),但雌、雄个体的内壳生长对δ¹⁵N均有显著影响(P<0.05), δ¹³C (1.28‰)和δ¹⁵N (3.46‰)值的变化表明鸢乌贼在生长过程中存在洄游现象,营养等级发生改变,且同时期的雌性个体较雄性个体捕食营养层级更高的食物。     

西北太平洋边缘海的污染

位于海岸带强烈活动区的远东海区的特点是同时受到所有形态污染物质的污染.此外,远东海区处在全球性自然因素,如太平洋金属矿带、火山活动、大量深部物质通过上升流活动区被带出地表和强大的海流的影响下,整个污染物质组合对生物体的共同作用加深了负面的生态影响.     

基于GAM模型西北印度洋鸢乌贼CPUE标准化

单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort,CPUE)是资源评估的前提和基础,为了更好地评估西北印度洋鸢乌贼资源,采用广义加性模型(generalized additive model,GAM)对2016~2020年西北印度洋鸢乌贼的CPUE进行了标准化。结果显示,月份、海表温度(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height,SSH)、经度和纬度对CPUE呈显著性影响,通过对不同GAM模型的AIC(Akaike information criterion)值比较,由月份、SST、SSH、经度和纬度5个因子构成的GAM模型为最优CPUE标准化模型,对CPUE偏差的解释率为40.3%。研究表明,西北印度洋鸢乌贼高CPUE主要出现在9月至翌年3月,海域范围为16°~19°N、60°~65°E,SST为25~28℃、SSH为0.2~0.4m的海域内。整体而言,标准化CPUE低于名义CPUE,但二者的变化趋势基本一致。     

基于SAR海浪方向谱的西北太平洋海浪特性研究

应用中国海洋大学海洋遥感研究所基于Hasselmanns提出的MPI方法用C语言开发的SAR反演海浪方向谱的软件,对2003年1月—2012年1月间西北太平洋海域Envisat波模式数据进行海浪方向谱反演,共得到西北太平洋海域观测的海浪方向谱146 796个。统计由反演的海浪方向谱得到的海浪有效波高、平均波向、平均波周期等数据,分析了西北太平洋海浪场分布的特点,得到了一些有参考意义的结果。     

基于形态法的西北太平洋柔鱼种群结构研究

西北太平洋柔鱼是我国鱿钓渔业重要捕捞对象,种群结构是渔业生物学研究的基础内容.文中根据2007年7~10月40°N~45°N,151°E~158°E海域连续采集的1 342尾柔鱼样本,测定其胴长(ML)、腕长等12项形态指标,利用正态线性转化、主成分分析和判别分析等方法研究雌雄个体的种群结构.结果表明,该海域雌、雄柔鱼均存在大小2个种群.均数差异显著性表明,雌性个体2个种群在MW/ML和FW/ML存在显著差异,雄性个体在MW/ML和AL_3/ML存在显著差异,但其形态差异仍属于种内差异.主成分分析和逐步判别分析的判别准确率(雌性60.3%,雄性60.1%),说明所划分的种群在部分形态比指标上差异明显.研究认为,形态学指标可初步区分西北太平洋柔鱼种群,但需结合其他生态学指标和耳石等硬组织进一步划分.     

基于水下滑翔机观测数据的西北太平洋混合层特征研究

基于水下滑翔机在2019年8至10月观测到的温盐资料,本研究分析了西北太平洋混合层总体的变化情况,并探讨了混合层异常变化的原因。结果表明,混合层温度总体上呈现随季节转换逐渐降低的趋势,混合层深度总体上呈现随季节转换逐渐增大的趋势。进一步的相关性分析得出,该海域混合层温度、混合层深度的变化特征主要是由外部大气强迫场(海面风场和净热通量)所决定的。水下滑翔机还观测到了混合层温度异常降低、混合层深度异常变浅的现象。通过计算混合层热收支发现,垂向夹卷作用是海洋混合层内温度降低和混合层深度变浅的主要原因。通过进一步计算研究海域冷涡的上升速度与海水垂向夹卷速度的变化情况,并结合卫星遥感资料,得出海洋的中尺度涡旋活动主导了混合层异常现象的发生。     

西北印度洋鸢乌贼内壳形态特性研究

为探究西北印度洋鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)内壳的形态特性,利用2019年9—11月中国灯光罩网作业在西北印度洋海域采集的594尾鸢乌贼样本,通过内壳结构研究生长特性及不同性别间生长差异。主成分分析表明,内壳长(gladius length, GL)、翼长(vanes length, VL)、尾锥长(cones length, CL)、尾锥宽(greatest width of cones, GWC)和叶轴最大宽度(greatest width of proostracum, GWP)可作为描述西北印度洋鸢乌贼内壳外形变化的特征参数。协方差分析表明,除VL外所有特征参数与胴长(mantel length, ML)的生长关系均存在性别间显著性差异;所有特征参数与体重(body weight, BW)的生长关系也均存在性别间显著性差异。根据方程拟合与AIC(Akaike''s Information Criterion)比较,内壳的参数与胴长和体重均具有显著相关性,可以用线性函数、幂函数、对数函数等表示。由于内壳参数测量相对于胴长测量误差小更准确,因此内壳参数可用于鸢乌贼生物学特性的研究。对比不同头足类内壳结构与胴体的函数关系的差异,可用内壳参数作为种群划分的参考,也为利用内壳结构研究鸢乌贼渔业生物学及资源评估提供了参考依据。     

西北太平洋夏季海浪数值模拟研究

为了解第三代海浪模式SWAN在西北太平洋海浪模拟效果,利用2013年7月期间Jason-2卫星高度计观测资料,通过计算模拟值和观测值的绝对误差、均方根误差和进行逐日统计、分级统计、一次台风过程的统计,对FNL风场资料驱动SWAN模式的西北太平洋海浪数值模拟有效波高进行了检验。检验结果表明,模式对较小波高模拟效果较好,模拟波高与实测值误差在可接受的范围之内,可满足业务化预报的要求,但对较大波高的模拟存在一定的误差,且驱动风场的精细化水平直接影响模拟效果。     

金乌贼精子释放及精子活力的研究

以金乌贼(Sepia esculenta)精荚为研究对象,探究了组织蛋白提取液对其中精子释放的影响。实验将活体解剖取出的成熟精荚置于5种组织蛋白提取液中,于19和4℃条件下观察并记录精荚保持完整形态时间及其中精子活力水平。并于19~24℃6个水温梯度下探讨了维持精子活力的最适温度范围。研究表明,水温19时,卵巢蛋白提取液可促进精荚中精子释放(9.5h),而副性腺蛋白、精荚囊蛋白、精巢蛋白和缠卵腺蛋白提取液均对精子释放的影响较小,离体后的精荚可保持完整形态1~2d。水温4℃时,放置于海水中的精荚,其完整形态和部分精子活力可维持较长时间(25和22d),而其他组织蛋白液中保存的精荚2~3d后即无完整个体,精荚中的精子1d后亦无活性。在19~24℃水温范围内,精子激烈运动时间和寿命均随水温升高呈先升高后降低的趋势。在20、21和22℃海水中,精子激烈运动时间分别为(93.33±13.33)、(116.67±6.67)和(93.33±6.67)min,组间差异不显著(P0.05),但高于23和24℃实验组,并显著高于19℃组(43.33±12.02)min(P0.05),在水温21℃时精子寿命达到最大值,为(206.67±6.67)min。通过拟合精子激烈运动时间y和温度x的关系曲线,得出当x=21.49℃时,ymax21.49=100.47min。在90%置信区间内,精子最大激烈运动时间的温度范围为20.22~22.76℃。研究结果表明,卵巢蛋白提取液可促进金乌贼精荚中精子释放,保持精子活力的适宜温度为20.22~22.76℃。     

中国沿海7个长蛸(Octopus variabilis)群体COI基因的遗传变异研究

采用线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基I(COI)基因序列测定技术分析了中国沿海重要经济头足类长蛸7个野生群体的种群遗传结构及其变异。结果表明,我国长蛸资源存在相对丰富的遗传多样性,635bp长度的核苷酸片段共检测到74个多态位点,多态位点比例达11.7%,检测的108个个体中共获25个单倍型,单倍型多样性指数(H)达0.342—0.934,平均核苷酸多样性指数(Pi)达0.0008—0.0055,高于多数海洋头足类的遗传变异。对7个群体的遗传结构进行检测表明,我国的长蛸群体间存在显著的遗传分化(P0.05),遗传结构基本符合脚踏石模型。7个群体可明显聚类为3个类群,类群间分化系数Fst达0.8858(P0.01),基因流大大小于1;AMOVA检测和单倍型网络关系图也证实了上述类群的分化。遗传距离分析表明,由厦门群体组成的类群与其它2类群间的遗传距离达到0.086—0.098,可能达到了亚种的分化。     

西北太平洋沉积物中细菌多样性的研究

利用提取且纯化的西北太平洋地区深海沉积物DNA为模板,利用细菌通用PCR引物扩增16S rDNA片段,构建其文库,建立阳性克隆子RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)酶切图谱.据酶切图谱选择部分克隆测序,并与数据库中的序列进行比对.结果表明,测序的27个序列分属于4个类群:变形细菌(Proteobacteria)、绿屈挠菌(Chloroflexi)、浮游霉菌(Planctomycetes)和酸杆菌(Acidobacteria);其中以变形细菌最多,占62.96%.