应用双特异分子探针技术定性定量检测圆海链藻(Thalassiosira rotula)

设计了一套圆海链藻(Thalassiosira rotula)特异性探针,运用双特异分子探针技术,对圆海链藻(Thalassiosira rotula)进行了定性定量检测.结果表明,本实验中设计的一套探针与其它十几种藻无交叉反应,具有种特异性;细胞裂解液直接杂交检测优于提纯RNA样品检测;对自然样品做了初步检测,发现天然海水中的其它浮游生物对该检测方法影响很小.     

洋山港外来船舶压载水赤潮藻分析

本文分析了洋山港12艘外来船舶的压载水样品,其中7份水样来源于近岸海域,5份来源于远海。共发现11种赤潮藻,隶属于硅藻门(8种)和甲藻门(3种)。12份样品中,丰度最高的赤潮藻是具槽直链藻(Melosira sulcata),达到(4.467±0.98)×10³ cells/L,其次是中肋骨条藻(Skeletonema costatum),达到(1.7±0.229)×10³ cells/L,其余赤潮藻的丰度相对较小,低于1×10³ cells/L。优势赤潮藻种有具槽直链藻,优势度为0.069;柔弱根管藻(Rhizosolenia delicatula),优势度为0.029;中肋骨条藻,优势度为0.150。检测出具尾翅甲藻(Dinophysis caudata)和利马原甲藻(Prorocentrum lima) 2种产毒赤潮藻,全部属于甲藻门。本研究显示,压载水中赤潮藻丰度与盐度、水温、pH和溶解氧无显著相关关系。研究表明,外来船舶压载水的排放对洋山港生态环境具有一定风险。     

羟基自由基杀灭压载水中有害赤潮物种的生物有效性研究

本研究采用大气压下强电离放电协同气液混溶技术,高效制备羟基自由基(·OH)杀灭3个门的典型有害赤潮物种,使用荧光染色、测定光合作用潜能等生物学检测方法确定·OH致死阈值。结果表明,5.05×104 cells/mL的赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、5.28×104 cells/mL的亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和5.02×104 cells/mL的中肋骨条藻(Skeletonema costatum),其致死阈值分别为1.24 mg/L、2.01 mg/L、1.12 mg/L,此时其叶绿素a分解率分别为77%、85%和74%。利用光学显微镜观察,处理前后藻细胞结构有明显的改变。因此,·OH致死方法可有效地杀灭压载水中的有害赤潮藻。     

混合氮源对扁藻与金藻共培养和单种培养生长的影响

采用均匀设计,研究了硝酸钠(NO3-N)、尿素(NH2-N)和硫酸铵(NH4-N)3种氮源对亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)与球等鞭金藻(Isochrysis galbana)共培养和单种培养生长的影响。结果表明,不同氮源对扁藻与金藻在不同培养方式下的生长均存在显著差异(P<0.05)。共培养时,硝酸钠质量浓度对扁藻和金藻的总细胞密度(Yt)和最终细胞密度的体积比(Yr)没有影响,尿素质量浓度对Yt有正调节作用,而硫酸铵质量浓度对Yt有负调节作用、对Yr有正调节作用。当培养液中NH2-N质量浓度为21.01 mg/L,扁藻和金藻接种体积比(Xv)为14.15时,Yt最大(1 508.9×104个/mL);当NH4-N质量浓度、Xv分别为21.00 mg/L和14.15时,Yr最大,为87.46。单种培养金藻时,硝酸钠略优于尿素,2种氮源对其生长均有正调节作用,而硫酸铵起负调节作用。当培养液中加21.01 mg/L的NO3-N和NH2-N时,金藻的细胞密度达到最大值(862.6×104个/mL);不同氮源对扁藻生长的调节作用与金藻相反,当扁藻接种密度为4.6×104个/mL,培养液中NH4-N质量浓度为21.00mg/L时,扁藻细胞密度达到102.2×104个/mL,其值最大。     

应用免疫荧光技术对三种赤潮藻的研究

为探索和建立免疫学结合荧光技术对赤潮生物的定性、定量检测,制备了3种粒径不同的赤潮藻——赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、共生甲藻(Symbiodinium sp)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的多克隆抗体,并采用封闭吸附处理以提高抗体的特异性;采用间接酶联免疫法检测了抗体的效价;结果表明未经吸附处理的赤潮异弯藻、共生甲藻的效价分别为1:41 000,1:18 000以上,显示是高亲合力的抗体;链状亚历山大藻抗体的效价达到1:3 500,相比另两种藻的效价较低;吸附处理后的3种多克隆抗体的特异性明显提高,而效价有所下降。3种多克隆抗体与各自藻细胞均有很强的结合力,赤潮异弯藻和共生甲藻的荧光信号均匀分布于细胞表面,链状亚历山大藻细胞的荧光信号在细胞表面分布不均匀,主要集中在腹部横沟内。制备的多克隆抗体只与自身藻细胞结合,与另外2种藻细胞无交叉反应。链状亚历山大藻抗体只与自身藻细胞结合,与塔马亚历山大藻无交叉反应,可作为同属内不同种的鉴别。结合了免疫学和荧光技术,具有特异、灵敏、直观和简便的优点,并且费用低,对于开拓赤潮准确定性、定量检测方法和技术具有重要价值。     

应用实时荧光定量PCR技术研究九龙江口水域米氏凯伦藻的分布

为快速精确监测九龙江口小型有毒赤潮藻的分布,本工作应用实时荧光定量PCR技术检测了2009年春(5月)、夏(8月)、秋(11月)3个季节九龙江口18个站位水样中米氏凯伦藻(Kareniamikimotoi)的密度.这3个季节分别对应九龙江口水域的丰水期、平水期、枯水期.结果表明,在九龙江口水中米氏凯伦藻的检出范围为未检出至2.3×104cells/dm3;其空间分布差异比较大,主要分布在厦门西港海域,其次是在高潮时的海门岛附近海域;海门岛以西水域几乎未监测到该藻的存在,仅5号站位有1个航次检出.米氏凯伦藻密度的季节分布差异也很明显,春、夏季的密度(最高检出值都达到了2.3×104cells/dm3)明显高于秋季的密度(最高检出值仅为5.4×103cells/dm3).本研究结果可为厦门西港以及九龙江口水域赤潮的研究与监测提供参考.同步进行的显微镜镜检技术没有观测到米氏凯伦藻的存在,可见在藻密度较低(低于103cells/dm3)的情况下,实时荧光定量PCR技术较传统镜检技术(检出限一般在103cells/dm3以上)可能更灵敏.该技术特异性好且操作简便,使对大样本的检测具有可行性,为实现沿岸海域赤潮的动态监测和深入研究奠定了基础.     

中肋骨条藻抗体的制备及酶联免疫检测方法的建立

近年来,以抗体为基础的免疫检测方法逐渐应用于浮游藻类的定性和定量检测。本研究通过制备针对中肋骨条藻细胞的多克隆和单克隆抗体,建立了基于双抗体酶联免疫分析定量检测中肋骨条藻的检测方法。利用该方法对单一藻样品、混合藻样品和现场样品中的中肋骨条藻进行检测的结果与镜检结果相一致,可应用于赤潮藻类的监测,最低检出限度为1/mL。该方法的建立对中国近海赤潮暴发的实时监控具有重要意义。     

用双特异探针技术定性定量分析微型原甲藻

针对微型原甲藻核糖体大亚基和小亚基RNA分别设计了大亚基探针(LSU probe)和小亚基探针(SSU probe),发展了对微型原甲藻进行定性和定量分析的双特异探针技术.分析数据表明针对微型原甲藻核糖体大亚基RNA的LSU probe能够特异地将微型原甲藻和其他7种微藻分开,而且检测信号的强弱在一定的范围内与细胞数呈线性关系;由于针对微型原甲藻核糖体小亚基的SSU probe探针由于与具齿原甲藻存在核酸序列一致性,该探针与具齿原甲藻有严重的交叉反应,但未发现与海洋原甲藻和其他藻的交叉反应.另外,研究还优化了破碎微型原甲藻细胞所需的超声时间以及获得探针的特异性所需的S1酶反应温度.本研究为实现对微型原甲藻海水样品的快速准确监测奠定了基础.     

几种抗生素的抑菌效果及其对中肋骨条藻生长的影响

通过实验室培养,观察了不同浓度的氯霉素、氨苄青霉素、链霉素、多粘菌素B对中肋骨条藻(Skeletonema costatum(Greville)Cleve)生长的影响及其抑菌效果.结果表明,一次性添加＞1.0 mg/L氯霉素对中肋骨条藻的生长抑制作用较强,一次性添加0.01 mg/L氯霉素时抑菌性不理想.每天添加0.1和0.5 mg/L的氨苄青霉素、链霉素和多粘菌素B对中肋骨条藻生长影响较小.0.1和0.5 mg/L的链霉素和多粘菌素B联合应用时,对中肋骨条藻生长影响很小,且浓度为0.5 mg/L时抑菌效果较理想.     

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。     

Integration of the nuclease protection assay with sandwich hybridization (NPA-SH) for sensitive detection of Heterocapsa triquetra

Microalgae are photosynthetic microorganisms that function as primary producers in aquatic ecosystems. Some species of microalgae undergo rapid growth and cause harmful blooms in marine ecosystems. Heterocapsa triquetra is one of the most common bloom-forming species in estuarine and coastal waters worldwide. Although this species does not produce toxins, unlike some other Heterocapsa species, the high density of its blooms can cause significant ecological damage. We developed a H. triquetra species-specific nuclease protection assay sandwich hybridization (NPA-SH) probe that targets the large subunit of ribosomal RNA (LSU rRNA). We tested probe specificity and sensitivity with five other dinoflagellates that also cause red tides. Our assay detected H. triquetra at a concentration of 1.5×10⁴ cells/mL, more sensitive than required for a red-tide guidance warning by the Korea Ministry of Oceans and Fisheries in 2015 (3.0×10⁴ cells/mL). We also used the NPA-SH assay to monitor H. triquetra in the Tongyeong region of the southern sea area of Korea during 2014. This method could detect H. triquetra cells within 3 h. Our assay is useful for monitoring H. triquetra under field conditions.     

胶州湾微微型浮游植物丰度及其与环境因子的相关性分析

利用流式细胞仪对胶州湾微微型浮游植物4个季节的丰度分布进行了研究,并分析了微微型浮游植物与环境因子的相关性。结果表明,聚球藻的丰度在2.17×102—2.329×104个/ml之间,高值区主要分布在湾内西部和湾口海域;仅夏季、冬季丰度之间有显著性差异;夏季在垂直分布上差异显著,在B3、C4、D5连续站昼夜变化趋势基本一致,分别在13:00和3:00出现峰值。微微型真核浮游植物的丰度分布在1.028×103—8.651×104个/ml之间,主要活跃于湾内西部海域;四季丰度在垂直分布上差异不显著;春、夏季丰度明显高于秋、冬季;夏季连续站昼夜变化趋势与聚球藻基本一致。通过主成分分析表明,聚球藻和微微型真核浮游植物丰度在不同季节受不同环境因子的影响,在冬季与温度有关,温度升高,二者的丰度增高。在其它季节,二者丰度主要受营养盐等环境因子的影响。     

GFP标记的迟缓爱德华菌感染诸氏鲻虾虎鱼后组织分布研究

为探讨迟缓爱德华菌(Edwarsiellatarda)入侵途径,建立感染模型,作者通过电转化法构建GFP标记的迟缓爱德华菌EtMc1512(质粒PMDpp-EGFP),实验设立浸泡组、腹腔注射组和肌肉注射组,感染后采集各组实验诸氏鲻虾虎鱼(Mugilogobius chulae)血液、鳃、肝脏、肠、肌肉,培养法统计分析各组织中的荧光细菌数;浸泡组取样时间为0、2、4、6、8、12、24 h,腹腔注射组和肌肉注射组取样时间为6、12、24、48、72、96h。结果显示,构建的EtMc1512-GFP具有较强荧光,GFP标记前后菌株毒力基因(citC、mukF、esrB、katB、fimA、gadB)检测结果均为阳性。浸泡感染后实验鱼各组织内的荧光菌随时间表现为先升后降的趋势,最高菌量出现在肠道(2.51×106CFU/g),其次为鳃(4.19×104CFU/g)、血液(1.65×104CFU/g),肠道荧光菌显著高于其他组织(P0.05);腹腔注射感染后肝脏(4.55×106CFU/g)和血液(4.65×106CFU/g)菌量最高;肌肉注射感染后肌肉在48h首先检出荧光菌,血液(2.93×104 CFU/g)菌量最高。结果表明,肠道、肝脏和肌肉分别是迟缓爱德华菌浸泡感染、腹腔注射感染和肌肉注射感染诸氏鲻虾虎鱼的主要组织器官,在自然条件下迟缓爱德华菌经口感染诸氏鲻虾虎鱼风险较高。     

单体牡蛎诱导变态的研究

为了得到壳型规则、大小均一的单体牡蛎,作者以葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)和长牡蛎(Crassostrea gigas)眼点幼虫为材料,从肾上腺素(EPI)浓度梯度、处理时间梯度和眼点幼虫密度梯度3个因素诱导产生不固着变态的单体牡蛎。结果表明,葡萄牙牡蛎用EPI处理24 h的最适浓度为5×10–4 mol/L,不固着变态率为72.8%,在该最适浓度下,最佳处理时间为12 h,不固着变态率为82.7%。长牡蛎用EPI处理6 h的最适浓度为5×10–5 mol/L,不固着变态率为53.2%,在该最适浓度下,最佳处理时间为8h,不固着变态率为56.8%,眼点幼虫密度在80个/m L以下EPI处理效果没有显著性差异。对长牡蛎幼虫进行后续生长测定,结果显示EPI处理组幼虫的壳长、壳高和存活率要高于对照组,表明EPI可能促进牡蛎幼虫变态长出次生壳并提高其生存能力。     

刺参肠道与养殖池塘环境中异养细菌和弧菌数量周年变化

2008年9月~2009年10月,对刺参肠道与养殖环境中异养细菌和弧菌周年变化进行了初步研究。结果表明:刺参肠道与养殖环境中(水体、底泥、附着基)异养细菌数(HPC)、弧菌数(VBC)均呈现出明显的季节变化,肠道中HPC、VBC分别为1.85×105~2.17×109CFU/g、4.1×104~2.2×108CFU/g,水体中HPC、VBC分别为90~4.67×105CFU/mL、0~5.3×103CFU/mL,底泥中HPC、VBC分别为9.80×104~6.72×106CFU/g、1.01×104~5.75×105CFU/g,附着基中HPC、VBC分别为2.78×105~2.57×107CFU/g、4.6×104~1.31×107CFU/g,夏、秋两季细菌总数较高,冬、春低温季节细菌数量显著下降。通过VBC与HPC的比值可以看出,在冬、春季细菌总数较低的季节,弧菌与异养细菌数量比例较高,最高值达到:43.8%、43.2%,通过对优势菌的分离鉴定,冬、春两季灿烂弧菌(Vibrio splendidus)均占优势,这可能是造成冬、春两季刺参发病的诱因之一。本文通过研究刺参肠道与养殖环境中异养细菌和弧菌的变化规律,以期为刺参的健康养殖提供有益参考。     

饲料中添加两株乳酸菌及其发酵上清液对凡纳滨对虾消化酶活性的影响

为了探讨前期实验获得的益生菌及其发酵上清液对凡纳滨对虾消化功能的影响,将初始体质量3.5 g±0.06 g的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)在30℃±2℃环境下于水族箱中养殖4周。以基础饲料为对照组,在基础饲料中分别添加戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)HC-2、粪肠球菌(Enterococcus faecium)NRW-2、戊糖乳杆菌HC-2的发酵上清液,最终每克基础饲料中含有1.0×107 CFU益生菌或此菌量所对应的发酵上清液,共配制3组实验饲料。实验结果如下:与对照组相比,各实验组对虾肠道中蛋白酶活力显著提高(P0.05),但肝胰腺中蛋白酶活力无显著差异;添加NRW-2的实验组与对照组相比,肠道和肝胰腺中淀粉酶和脂肪酶活力均显著提高(P0.05),HC-2组对虾肝胰腺中淀粉酶及肠道中脂肪酶的活力显著提高(P0.05),而HC-2发酵上清液的添加仅显著提高了对虾肠道蛋白酶和淀粉酶的活性。结果表明饲料中添加NRW-2、HC-2及其发酵上清液可以提高凡纳滨对虾肠道及肝胰腺中消化酶的活力,但在不同组织中提高消化酶活性的种类是不同的,为水产养殖安全投入品的开发及乳酸菌在水产养殖中的推广应用提供一定的科学依据。     

冬季东寨港微微型浮游植物丰度、分布及影响因素

微微型浮游植物是水环境生态碳汇的重要基石之一,也是初级生产的重要执行者。选取了一个典型的陆海交界关键带环境——海南东寨港入海口水域,采集了东寨港红树林保护区开阔水域、入港河流和新埠海海端的微微型浮游植物的样品,通过流式细胞仪分析技术对样品进行分析,以探究它们在东寨港水域中的丰度、分布及环境指示意义。结果表明,冬季水域微微型浮游植物以真核浮游植物(Eukaryote,Euk)和聚球藻(Synechococcus,Syn)两大类群为主,其中聚球藻有两个亚群,分别为富含藻蓝蛋白聚球藻(Phycocyanin-rich,PC)和富含藻红蛋白聚球藻(Phycoerythrin-rich,PE)。Syn-PC、Syn-PE和Euk在东寨港水域表层水体的平均丰度分别为(2.61×10⁴±1.09×10⁴)、(3.06×10⁴±7.05×10³)、(1.56×10⁵±8.03×10⁴) cells/m L,底层水体的平均丰度分别为(2.64×10⁴±...     

冬夏季南海西部固氮蓝藻

本研究分析了冬季东北季风期(2006年11月27日-12月16日)及夏季西南季风期(2007年8月11日-9月16日)南海西部越南沿岸区域(10°~17°N,108°~115°E)的网采浮游植物样品,探讨了冬夏两季南海西部固氮蓝藻的物种、丰度及分布特征,以及影响固氮蓝藻丰度与分布的环境因素。冬夏两季南海西部固氮蓝藻主要有束毛藻(Trichodesmium)和胞内植生藻(Richelia intracellularis),束毛藻物种包括铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebaultii)、红海束毛藻(Trichodesmium erythraeum)以及汉氏束毛藻(Trichodesmium hildebrandtii),其中铁氏束毛藻为优势种,胞内植生藻主要与根管藻(Rhizosolenia sp.)共生。冬季时束毛藻藻丝体平均丰度为0.194×104 filaments/L,束毛藻细胞平均丰度为0.172×106 cells/L,胞内植生藻细胞平均丰度为0.255×104 cells/L,与笔尖形根管藻(Rhizosolenia styliformis)共生的胞内植生藻居多;蓝藻主要分布在调查海域的北部。夏季时束毛藻藻丝体平均丰度为2.995×104 filaments/L,束毛藻细胞平均丰度为6.007×106 cells/L,胞内植生藻细胞平均丰度为2.198×104 cells/L,与笔尖根管藻共生的胞内植生藻占优势。夏季时固氮蓝藻丰度高于冬季,胞内植生藻宿主更为多样化。本研究中温度及冷窝对蓝藻的分布有重要影响,而盐度单独对蓝藻分布的影响不大,与温度结合时表现出一定的限制作用。     

日本对虾(Penaeus japonicus)病原需钠弧菌(Vibrio natriegens)表型与分子特征及LAMP检测方法的建立

采用常规表观生物学特性及16S rRNA、gyrB及rpoA基因同源性检索与系统发育学分析等方法,对分离自江苏连云港某育苗场的大批死亡日本对虾蚤状幼体的优势生长菌进行了综合鉴定。结果表明,其形态和生理生化特征与弧菌属的需钠弧菌相近;16S rRNA、gyrB及rpoA基因同源性检索也均与需钠弧菌相似性最高,分别为98%、89%和95%,且三种基因的NJ系统发育树也均与需钠弧菌聚为一个分支;分离菌的致病性试验表明其半数致死量LD50为1.8×106CFU/ml。综合分离菌的致病性、形态与生理生化特征及基因同源性与系统发育分析结果,认为引起日本对虾蚤状幼体大批死亡的病原为需钠弧菌。基于gyrB基因序列设计1套LAMP特异性引物,建立了需钠弧菌的快速特异性检测方法,可用于由需钠弧菌引起的水产动物疾病的诊断及分子流行病学的调查研究。     

Rearing in intermediate salinity enhances immunity and disease-resistance of turbot (Scophthalmus maximus L.)

Studies were conducted to investigate the non-specific immune responses and disease-resistance of juvenile turbot Scophthalmus maximus,cultured at four different salinities(8,20,32 and 40) . Three concentrations(3.75 × 10 7,3.75 × 10 8 and 3.75 × 10 9 CFU/ml) of Vibrio anguillarum suspension were employed at each salinity to determine the 4-day LD 50 . The serum lysozyme activity,the alternative complement pathway activity(ACH50) and the phagocytosis percentage of head kidney in turbot were tested at 24,48 and 72 h post-challenge of V. anguillarum(1.1 × 10 8 CFU/ml,0.1 ml) ,respectively,to evaluate the non-specific immune responses at the selected rearing salinities. Fish reared at salinity 20 had the lowest mortality,namely,the highest 4-day LD 50 value(8.88 ± 0.17) . Besides,the lysozyme activity,ACH50 and the phagocytosis of turbot were the highest at the salinity 20,but with the lowest at the salinity 40 treatment regardless of sampling time. In addition,the non-specific immune activities kept increasing within 72 h post-challenge of V. anguillarum,except that the lysozyme activity increased from 24 to 48 h,and then decreased from 48 to 72 h at 40 significantly. These results together indicate that rearing in intermediate salinity(20) was able to enhance the immunity and disease-resistance of turbot.