台湾海峡斑鰶群体遗传学研究

基于线粒体控制区片段,对采自于台湾海峡的4个斑鰶(Konosirus punctatus)群体进行群体遗传学研究.结果显示:4个斑鰶群体均呈现出高的单倍型多样度和低的核苷酸多样度;邻接关系树结构简单,且单倍型网络图呈星形结构,二者均未检测到与地理群体相对应的谱系结构;AMOVA和群体间遗传分化指数Fst的计算结果显示斑鰶的遗传变异主要来自于群体内,群体间遗传分化微弱,无显著群体遗传结构;核苷酸不配对分布和中性检验结果均暗示斑鰶经历了近期的群体扩张事件,推测扩张时间大约在5.29×104a前,属于更新世晚期.斑鰶幼体较长的浮游期和洋流的输送作用可能是造成该海域群体间具有较高遗传同质性的主要原因,进一步提示该海域的斑鰶可作为同一种质资源和保护单元进行评估、管理.     

基于线粒体控制区的中国东南沿海黄鳍棘鲷群体遗传多样性和遗传分化

本研究通过对线粒体控制区序列进行分析的技术手段,对中国宁德（ND）、厦门（XM）、漳浦（ZP）、南澳岛（NAD）、湛江（ZJ）、海口（HK）与北海（BH）的7个野生黄鳍棘鲷（Acanthopagrus latus）群体的遗传多样性和遗传分化进行比较分析。结果表明：中国东南沿海的野生黄鳍棘鲷群体呈现出中等以上的遗传多样性特征,48个黄鳍棘鲷样品的控制区序列长度为580 bp,单倍型数目为44个,总体的单倍型多样性指数（Hd）和核苷酸多样性指数（Pi）分别为0.996和0.017 30。7个野生黄鳍棘鲷群体间的遗传分化程度较低,各群体间的遗传距离为0.010 28~0.029 87。群体间的遗传分化系数（FST）为-0.068 41~0.545 86,北海群体和其他群体间存在一定程度的遗传分化。AMOVA分析显示群体内的遗传变异占比为83.34%,大部分遗传变异发生在组群内;但北海群体与其他6个群体分为两个组群后,组群间的遗传变异占比为42.66%,两个组群间存在较大程度的遗传变异。基于Kimrua距离法构建的系统进化树中显示北海群体聚为一个分支,另外6个群体聚为一支。基于TCS network构建的单倍型网络图中44个单倍型混杂在一起,未按照水系格局和地理距离进行分布,表明黄鳍棘鲷群体间未形成多个单系群。本研究可为中国东南沿海野生黄鳍棘鲷群体的种质资源利用和保护提供科学依据。     

黄海和东海三疣梭子蟹(Portunus triuberbuculatus)的AFLP分析

应用AFLP分子标记技术对我国三疣梭子蟹黄海和东海两群体共40个个体利用10对选择性引物组合进行了遗传多样性分析。共扩增出411个位点,多态位点333个。黄海和东海群体的多态位点比例,Nei基因多样性指数和Shannon遗传多样性信息指数分别为74.5%、63.1%,0.2553、0.2355,0.3827、0.3497,两群体的遗传多样性均处于同一水平。群体间遗传分化系数Gst、Shannon遗传多样性信息指数表明,两群体的遗传变异主要来源于群体内个体间。UPGMA聚类图及两群体的Gst和遗传距离显示两群体间出现了一定的遗传分化。     

Fugu xanthopterus与Fugu bimaculatus及其正反交子一代的ISSR遗传分析

本研究开展了黄鳍东方鲀(Fugu xanthopterus)和双斑东方鲀(Fugu bimaculatus)人工正反杂交实验,通过ISSR分子标记技术进行遗传分析,结果表明:亲本及其正反交子一代个体间都有其特异的ISSR分子标记,亲本群体的遗传多样性指数(H')分别为0.314 8和0.276 5,正反交子代群体的遗传多样性指数分别为0.336 2和0.325 7,黄鳍东方鲀和双斑东方鲀群体间的遗传距离(D)较远为0.895,反交群体与双斑东方鲀群体间的遗传距离最近为0.169.实验数据表明双斑东方鲀对杂交子代的影响更为显著.     

东海近岸带鱼(Trichiurus japonicus)线粒体控制区序列的群体遗传变异研究

带鱼(Trichiurusjaponicus)是广泛分布于东亚大陆架海域的暖温性近底层经济鱼类,也是东海区最重要的海洋渔业捕捞对象。然而,目前的研究报道对东海近岸带鱼群体遗传变异特性认识不足,不利于其种群的遗传资源保护和管理。本研究利用线粒体控制区序列对东海近岸带鱼6个群体191个个体的遗传多样性、遗传分化和历史动态进行分析。在577 bp长的控制区序列中共检测到70个多态位点,定义了121个单倍型。群体总的单倍型多样性较高(0.9911),但总的核苷酸多样性较低(0.0092),群体间遗传多样性水平差异较小。单倍型遗传学关系、Fst值和分子方差分析结果均表明群体间的遗传分化不显著,存在广泛的基因交流。历史动态分析结果表明东海近岸带鱼群体在更新世中晚期可能经历了瓶颈效应和随后的群体快速扩张,这是导致群体遗传多样性较低的主要原因。带鱼较强的扩散能力、洄游行为、海洋环流以及近期的群体扩张可能是造成东海近岸带鱼缺乏显著的系统地理种群结构的原因。研究结果提示,在线粒体DNA水平上,东海近岸带鱼群体是一个随机交配的种群,在遗传资源管理上可作为一个单元进行管理。     

黄东海奇异指纹蛤Acila mirabilis和指纹蛤Acila divaricata群体遗传多样性及进化研究

指纹蛤属Acila贝类是我国黄东海重要的底栖生物,研究其遗传多样性及进化对了解这一海区环境的变化及与生物的关系具有重要作用。本研究通过线粒体COI基因标记,分析了黄东海常见的两个指纹蛤属物种—奇异指纹蛤Acila mirabilis和指纹蛤Acila divaricata的分化情况,结果表明这两个种的分化形成时间分别在3.71和4.27百万年前,处于上新世时期,我们推测冰期时海平面下降引起的物种栖息地的缩减以及黄海和东海环境条件的不同是导致物种分化的重要原因。通过群体遗传多样性分析,我们发现分布于黄海的4个奇异指纹蛤群体中,3500-10群体的遗传多样性水平最高,且群体遗传多样性自冷水团中心内侧至外侧呈递减趋势,推测这可能与这一群体对冷水团有较好的适应性有关。分布于东海的3个指纹蛤群体均检测到两个单倍型类群ZA和ZB,两类群的分化时间大约在64万年前,发生于更新世中期,我们认为冰期时海平面升降引起的群体地理隔离与二次接触是导致指纹蛤两个单倍型类群形成的主要原因。     

基于线粒体D-loop区分析黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)五个淡水湖泊群体的遗传多样性

采用线粒体D-loop区测序技术,对巢湖、滆湖、洪泽湖、鄱阳湖和太湖5个地理群体的黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)遗传多样性及种群遗传结构进行了研究。结果表明,890个位点中变异位点有151个,简约信息位点24个。143个个体共检测到72个单倍型,平均单倍型多样性指数为0.951±0.011,核苷酸多样性为指数为0.00614±0.00087。鄱阳湖群体和其它4个湖泊群体的遗传距离相对比较大,滆湖和巢湖的遗传距离最小,总体遗传分化指数Fst为0.0896(P<0.01)。群体间基因流系数Nm=2.22,表明5个黄颡鱼种群间存在着一定的基因流动。     

皱纹盘鲍野生与养殖群体微卫星标记遗传变异研究

采用7个微卫星标记对辽宁大连、山东烟台、荣城、崂山和胶南5个皱纹盘鲍养殖群体,以及山东长岛、荣城、日本岩手、韩国仁川4个皱纹盘鲍野生群体进行了群体遗传多样性与遗传分化的研究.结果表明,从等位基因数与杂合度上分析,养殖群体(N=8.0～9.4,He=0.754～0.787)遗传多样性显著低于野生群体(N=11.3～15.0,He=0.821～0.866);等位基因频率分布揭示出野生群体中一些稀有等位基因在养殖群体中有所丢失;亲鲍选用数量少与性别比例不均衡可能是产生养殖群体中遗传多样性显著减少的原因.通过对等位基因频率比较分析,5个养殖群体之间以及养殖群体与野生群体之间观察到显著差异的Fst与Rst值,野生群体之间日本群体Fst与Rst值与其他3个野生群体差异显著,群体间存在遗传分化;养殖群体间遗传距离与地理距离不相关,可能是皱纹盘鲍育苗过程中亲鲍和苗种频繁交流所造成的结果;日本群体与其他3个野生群体间存在显著遗传分化与皱纹盘鲍短暂的浮游期与有限的扩散能力有关.     

大黄鱼(Pseudosciaena crocea)岱衢洋选育群体和官井洋养殖群体的遗传差异分析

应用RAPD技术对大黄鱼岱衢洋选育群体和官井洋养殖群体的遗传差异进行研究,选取15条10bp随机引物,共检测出96个RAPD位点。结果表明,岱衢洋选育群体的多态位点比例为33.33%,平均杂合度为0.3008,Shannon多样性信息指数为0.0879,群体内个体间平均遗传相似系数为0.9079,平均遗传距离为0.0921;官井洋养殖群体的多态位点比例为43.75%,平均杂合度为0.3298,Shannon信息指数为0.1221,群体内个体间平均遗传相似系数为0.8784,平均遗传距离为0.1216。大部分遗传变异(93.52%)存在于群体内,少部分遗传变异(6.48%)存在于群体间。两群体间的Nei氏标准遗传距离为0.0123。以上分析表明,大黄鱼官井洋养殖群体的遗传多样性水平高于岱衢洋选育群体,但两个群体都处于较低的遗传多样性水平,需要对大黄鱼的种质资源进行科学管理和保护,以避免遗传多样性下降。     

2种分子标记应用于澄黄滨珊瑚群体遗传多样性研究中的可行性

利用PCR技术对澄黄滨珊瑚的2种分子标记（线粒体细胞色素氧化酶亚基1基因COI和核糖体RNA内转录间隔区基因ITS）进行测序,探讨COI序列和ITS序列在澄黄滨珊瑚（Porites lutea）群体研究中的适用性,并从中选出最适合研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记．结果显示COI序列变异位点少,成对序列差异在群体内、群体间都很小,不适于澄黄滨珊瑚的群体研究;而ITS区序列个体内成对的序列差异仅为0．35％,可以作为研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记;通过对ITS1、ITS2、5．8SrRNA、ITS1＋ITS2及ITS区序列的比较,认为ITS1＋ITS2序列是最适合研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记．本研究为以后研究我国沿岸造礁石珊瑚澄黄滨珊瑚的群体遗传结构提供方法依据,从而为保护管理扣恢复受损珊瑚礁生态系统提供遗传学数据支持．     

A comparison of three marine ecosystems surrounding the Korean peninsula: Responses to climate change

This study uses a comparative approach to examine responses of marine ecosystems to climatic regime shifts. The three seas surrounding the Korean peninsula, the Japan/East Sea, the East China Sea and the Yellow Sea represent three contiguous but distinct ecosystems. Sampling has been carried out by the National Fisheries Research and Development Institute of South Korea since 1965, using the same methods in all three seas. Sampling was generally synoptic. Amplitude time series of 1st EOF modes for temperature, salinity, zooplankton biomass and concentrations of four major zooplankton taxa were used to determine whether the three marine ecosystems respond in a similar manner to climate variations. Temporal patterns of the variables were strongly similar among the three seas at decadal time scales, but very weakly similar at interannual scales. All three seas responded to a climatic regime shift that occurred in 1989. Temperature, zooplankton biomass and copepod concentrations increased in the late 1980s or early 1990s in all three seas. Concentrations of amphipods, chaetognaths and euphausiids also increased in the Japan/East Sea and the East China Sea, but not the Yellow Sea. The Yellow Sea ecosystem differs strongly from the other two seas, and water exchange between the Yellow Sea and the East China Sea is much weaker than that between the East China Sea and Japan/East Sea. Spatial patterns of zooplankton determined by the EOF analysis were closely related to currents and fronts in each of the three seas.     

黄海多毛环节动物多样性及区系的初步研究

多毛环节动物是海洋底栖大型生物群落中最为习见且数量占优势的组成之一,有关其区系分类、生物多样性及地理分布特点一直是该类研究聚焦的领域.综合中国海域多毛环节动物的研究记录,基于对已往分类学报道的核实,系统分析了黄海的多毛类物种多样性特点,提订了黄海278种多毛环节动物的最新名录及地理分布状况,同时对黄海及其他中国海域的多毛环节动物的地理分布特点及区系概况进行了比较和初步探讨.     

印度洋-西太平洋海洋动物谱系地理演化格局

印度洋和西太平洋海域,拥有大量浅海大陆架、边缘海和岛屿,孕育了全球最丰富的初级生产力和渔业资源,尤其是作为该区域陆源物质输入、两大洋能量汇聚中心和生物多样性中心的东印度三角,在全球海洋生物分布和进化中扮演了重要角色。本文结合物理海洋和化学海洋环境,通过线粒体基因和核基因等分子标记研究结果,归纳分析了印度洋和西太平洋区域海洋动物谱系生物地理演化格局及其可能的成因。具体结果如下:(1)雷州半岛-海南岛、冰期暴露的台湾海峡和长江冲淡水等沿岸海区,阻碍了海洋动物在海区间的扩散,南海、东海和黄、渤海广布类群,多由一个星状辐射谱系组成,种群经历最近的数量扩张和区域扩散,而仅分布于南海的物种,一般具有多个深度分歧的遗传谱系,种群呈现出数量平衡状态,同一广布物种的南海和东海种群,因区域海洋环境差异,种群数量动态演化历史不同;(2)黑潮影响区的沿岸广布类群,黑潮海流促进了顺流扩散、限制了跨海流基因交流;(3)东印度三角区,存在"华莱士线"、"赫胥黎线"和"印度洋-太平洋线"等生物地理边界,该区域海洋或咸淡水溯河洄游动物多呈现为分布在生物地理边界两侧的2个遗传谱系;(4)西太平洋,存在与目前东西向大洋环流垂直的南北向跨赤道扩散和基因流现象,可能受到目前南北向随季节反转的沿岸流和深层海流影响;(5)印度洋东西海岸共享物种,受印度洋西向赤道流影响,海洋动物多由东印度洋向西印度洋跨洋扩散;(6)西印度洋广布物种/类群,呈现了两种不同种群分化格局——遗传同质均一种群和深度分化的遗传谱系;(7)东、北印度洋和南海区域共享大量物种,可能是海盆间双向扩散的结果;(8)海洋生物谱系生物地理进化史信息,可以用于地质事件、海洋环流和古气候重建。     

Ocean currents determine functional connectivity in an Antarctic deep‐sea shrimp

The coherency among larval stages of marine taxa, ocean currents and population connectivity is still subject to discussion. A common view is that organisms with pelagic larval stages have higher dispersal abilities and therefore show a relatively homogeneous population genetic structure. Contrary to this, local genetic differentiation is assumed for many benthic direct developers. Specific larval or adult migratory behavior and hydrographic effects may significantly influence distribution patterns, rather than passive drifting abilities alone. The Southern Ocean is an ideal environment to test for the effects of ocean currents on population connectivity as it is characterized by several well‐defined and strong isolating current systems. In this study we studied the genetic structure of the decapod deep‐sea shrimp Nematocarcinus lanceopes, which has planktotrophic larval stages. We analysed 194 individuals from different sample localities around the Antarctic continent using nine microsatellite markers. Consistent with a previous study based on mitochondrial DNA markers, primarily weak genetic patterns among N. lanceopes populations around the continent were found. Using ocean resistance modeling approaches we were able to show that subtle genetic differences among populations are more likely explained by ocean currents rather than by geographic distance for the Atlantic Sector of the Southern Ocean.     

东海和黄海表层沉积物生物标志物的分布特征及古生态重建潜力

多参数生物标志物法已被广泛用于重建浮游植物生产力和种群结构.但目前还缺乏这一应用的现代证据,尤其是西太平洋边缘海地区.文中作者对东/黄海的表层沉积物中的浮游植物生物标志物的分布进行研究,发现东海表层沉积物中菜子甾醇、甲藻甾醇、长链烯酮的总含量变化范围为357～3 115 ng/g,黄海的总含量变化范围为2 898 ～6 714 ng/g,硅藻、甲藻和颗石藻生物标志物总量基本具有近岸高、离岸低的趋势,与现场调查资料所得到的趋势基本一致.生物标志物比例结果显示在东海的长江口方向离岸越远硅藻相对比例下降,而在长江口以南则是离岸越远硅藻比例升高.在东海和黄海颗石藻所占比例都很低,但是有离岸越远比例升高的趋势.用生物标志物所重建的种群结构的变化趋势与现场调查资料相符,但其绝对值却与现场资料存在差异.本研究为生物标志物重建种群结构提供了现代数据,但是此方法的定量应用还需做进一步的研究.     

我国近岸海洋生物多样性空间分区方法与应用探讨

划区管理工具被国际社会公认为生物多样性养护和可持续利用最为有效的手段,广泛应用于各国管辖范围内和公海及国际海底区域。本研究在探讨划区管理所依据关键生物地理要素的基础上,以我国管辖范围内的近岸海域为研究对象,根据海洋生物多样性分区原则与分区要素,开展基于生物地理要素的海洋生物多样性管理分区,将我国近岸海域划分为一级分区6个:黄海、渤海、东海、台湾海峡过渡区、南海和三沙岛礁区;二级分区16个:北黄海近岸海域、南黄海近岸海域、辽东湾、渤海湾、莱州湾、渤海中央水域、苏北及旧黄河口、长江口及杭州湾、浙江东南沿海、台湾海峡过渡区、珠江口及广东沿海、环海南岛沿海、北部湾及广西沿海、西沙岛礁区、南沙岛礁区、中沙岛礁区;三级分区101个:黄海14个,渤海10个,东海20个,台湾海峡过渡区16个,南海38个,三沙岛礁区3个。探讨了分区要素对结果的影响,为海洋生物多样性保护和管理提供参考。     

黄、东海精致真刺水蚤种群遗传结构研究

采用等位酶技术分析了黄海中南部、东海陆架区3个站住的精致真剌水蚤(Euchaeta concinna)的苹果酸脱氢酶(MDH)、苹果酸酶(ME)和山梨醇脱氢酶(SDH)3个酶4个多态住点。生化遗传结构和遗传分化分析表明，3个站住样品的MDH基因型差异明显，不同站住间精致真刺水蚤平均遗传距离(D）为0．0768，平均遗传相似性（I)为0.9259。黄海南部(E3站住)和东海陆架区(E7站位)的精致真刺水蚤之间的D为0.0791；黄海中部(E2站位)与南部(E3站位)之间的D为0.067l。由此推论栖息于黄海和东海的精致真刺水蚤种群之间存在一定程度的遗传分化。     

渤、黄、东海8个主要分潮的数值模拟研究

应用MIKE数值模拟软件,采用无结构三角形网格,建立一套计算区域包括整个渤海、黄海、东海以及东海大陆架和琉球群岛的高分辨率数值模型,考虑了实际水深和岸线,外海开边界采用西北太平洋大模型结果的潮位提供,模拟了东中国海潮波的波动过程,对潮波垂直运动过程进行调和分析,得到了渤海、黄海、东海的M2,S2,K1,O1以及N2,K2,P1,Q1八个主要分潮的传播和分布特征。利用中国沿海14个潮位站的调和常数对模型结果进行了验证,验证结果显示模型较为准确可靠。研究结果表明:4个主要半日潮(全日潮)在渤、黄、东海的传播情形基本相似,即潮波在渤海、黄海、东海沿岸的传播性质上类似沿岸开尔文波的传播形态,并且成功再现了计算海域的4个半日分潮无潮点和2个全日分潮无潮点。全日潮振幅各无潮点附近振幅最小,而海湾的波腹区振幅最大,东海潮差呈现近岸方向振幅大、离岸方向振幅小,浙闽沿海振幅也较大,黄海振幅相对较小,渤海振幅在辽东湾和渤海湾顶最大,两个无潮点周边振幅较小。     

东海,黄海测区的空气微生物研究

对东海、黄海的近岸、远岸海区空气中陆源性和海洋性微生物含量进行了测定。并比较了不同测区间空气微生物含量的差别,分析了它们的昼夜变化状态,以及气温对这些变化的影响。认为测区空气微生物状态指示海洋与陆地、人类活动及环境污染与海洋空气间的相互作用。     

厄尔尼诺和台风共同影响下的7月份黄、东海海温变化

基于历史海温数据和台风路径数据,研究了厄尔尼诺/拉尼娜（El Niño/La Niña）背景下7月份中国近海海温变化特征。结果表明:7月黄、东海海温异常与El Niño/La Niña有显著相关关系,OISST和GODAS海温数据与Niño3指数同步相关系数分别为-0.32和-0.45。El Niño年7月,黄、东海海表温度异常低于-0.5℃的概率超过60%;La Niña年7月,黄海海温异常高于0.5℃的概率约有60%;正常年7月,海温异常的空间分布与El Niño年相反,但量值偏低。El Niño年7月,中国近海及邻近区域大气异常能够给局地带来更多降水;同时,受El Niño背景场的影响,入侵黄、东海的台风强度更强、影响时间更长。大尺度的降水和台风活动的影响是导致黄、东海海温异常降低的重要原因。因此,分析和预测7月份中国近海海温异常,在充分考虑El Niño/La Niña背景场的基础上,需要结合局地的大尺度降水和台风的影响同时分析,这为特定背景下结合不同时间尺度上的因素共同分析中国近海海温变化提供了一种思路。