3种对虾精子超低温冷冻保存技术研究

作者以日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)、中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)和南美白对虾(Penaeus vannamei)作为实验材料,研究3种稀释液(天然海水,人工无钙海水,Hank’s平衡盐溶液)、3种抗冻剂(二甲基亚砜、丙二醇和丙三醇)、3种稀释比例(5%、10%和15%)、3种不同的降温程序对3种对虾精子超低温冷冻保存效果的影响。冻精解冻后通过台盼蓝染色的方法计算其存活率。结果显示,对于3种对虾,以天然海水作为稀释液,10%PG作为抗冻剂,4℃平衡20 min,以–2℃/min降温至–40℃,–40℃平衡10℃,以–15℃/min降温至–150℃,然后投入液氮作为降温程序进行超低温冷冻保存效果最好,冻精解冻后存活率分别为75.33%±2.56%、69.00%±3.00%和23.33%±8.55%。     

大黄鱼精子生理特性及其冷冻保存

研究了大黄鱼精子的生理特性及其冷冻保存技术。实验结果表明,大黄鱼精液pH值为6.72—7.25。精子平均密度为14.45×109·ml-1。精子离体后在精液中3.5h(25℃)仍有80.5%可以存活。在精子激活液中,不同的盐度和酸碱度对精子的活力、存活时间和运动状况影响很大。精子适宜的盐度为20—35,pH值为6.60—8.50。在海水中精子的直线快速运动仅持续3min。使用筛选出的精液稀释液和抗冻剂组成精子冷冻保存液。采用快速冷冻保存方法在液氮中保存精子。经保存1a,采用室温(21—23.5℃)自然解冻冻精,精子活力可达到89.5%±4.2%。利用冻精进行大黄鱼的人工授精试验,受精率达82.7%±5.5%,孵化率达85.7%±5.8%,与鲜精对照组相近。     

小黄鱼(Larimichthys polyactis)精子的生理特性及超低温冷冻保存研究

为了解养殖小黄鱼精子的生理特性及超低温冷冻保存效果,用计算机辅助精子分析系统(CASA)检测了小黄鱼精子的运动参数及盐度、pH、葡萄糖、离子等环境因子的变化对其精子活力的影响;探究了稀释液、抗冻剂、稀释比及降温高度等对精子冷冻保存效果的影响。结果显示:小黄鱼精液的精子密度为(6.92±1.20)×109/mL。精子经自然海水激活后,运动率、运动时间及寿命分别为(59.31±4.85)%、8.44±0.87min及12.20±0.50min,直线运动速率(VSL)、曲线运动速率(VCL)及平均路径运动速率(VAP)分别为11.96±5.21、25.38±7.19和22.33±6.88μm/s。精子运动适宜的盐度范围为25—30、适宜的pH范围为7.5—8.5,精子在盐度25或pH8.0的海水中活力较好。精子激活效果较好的葡萄糖浓度为0.7—0.9mol/L;浓度0.9mol/L时,精子活力较好。精子激活效果较好的KCl、NaCl、MgCl2及CaCl2溶液浓度分别为0.4—0.5、0.4—0.6、0.7—1.0和0.2—0.3mol/L;精子在KCl及CaCl2溶液中活力相对较差,运动率等参数显著低于对照组;精子在不同人工海水中的运动率显著低于自然海水中的运动率,但精子在单一离子缺陷型人工海水及全人工海水中的运动率无显著差异。以0.25mL麦细管为冻存管, 6种稀释液、不同浓度的4种抗冻剂、5种稀释比及5种降温高度对小黄鱼精子冷冻保存效果的影响试验发现,以HBSS液1︰3稀释精液,添加10%DMSO及15%PG为抗冻剂,液氮面上3.5cm处降温5min后投入液氮中保存效果较好,冻精解冻后运动率达(43.57±2.59)%及(43.06±6.77)%。     

点带石斑鱼的精子活力及超低温冷冻前后精子超微结构的比较

研究了盐度、pH对点带石斑鱼(Epinephelus malabaricus)精子活力的影响;同时对超低温冷冻前后点带石斑鱼精子的超微结构进行了比较观察。研究结果表明:(1)该鱼精子活力的适宜盐度范围为15-35,盐度为15时,精子寿命最长为26 min;最适pH值范围为6.5-8.0,当pH值为7.5时,精子的寿命最长为4 min;(2)超低温冷冻保存前,正常的点带石斑鱼精子由头部、中段和尾部3部分组成,精子头部呈球圆形或近圆形,直径约1.8 m;中段不明显,可见线粒体;鞭毛细长,约15 m,尾部主要结构是轴丝,为典型"9+2"微管结构;(3)超低温冷冻保存后,点带石斑鱼精子的形态结构损伤明显,主要表现为质膜褶皱、破裂,细胞质外漏,线粒体膨胀破损,脱落和鞭毛断裂等特征。     

花鲈精子生理特性及其精液超低温冷冻保存

以精子的活率、寿命和运动状态为参数,探讨了花鲈鲜精在不同盐度、酸碱度和离体条件下的生理特性,并对花鲈精液进行超低温冷冻保存研究.结果表明:盐度和酸碱度主要影响精子的寿命,对精子的活率影响不大;精子离休后置于室温(15～17℃)下8h,其活率和寿命随时间的延长而呈下降趋势,运动状态也逐渐减弱;不同组成成分的基础溶液以及抗冻保护剂的种类、浓度和使用方法均影响精液超低温冷冻保存效果;精液冷冻前经30min降温平衡(0～2℃),效果好于直接冷冻;冻精采用水浴快速解冻法(38～40℃)的效果优于室温(15.5～17.5℃)解冻法.     

赤点石斑鱼精子的超低温冷冻及短期保存

对赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)精子的激活特点、超低温冷冻方案筛选、短期保存、受精实验等方面进行了研究。结果表明：水温25℃、比重为1.018的海水对赤点石斑精子具有最佳的激活效果,活力为(82.50±4.18)%;在进行超低温冷冻时,选择距离液氮面7 cm的高度进行降温,获得冻后活力为(65.83±3.76)%,显著高于1、3、15 cm 的处理组(P<0.0001),利用冻存液 B(含30 g/L 海藻糖、10%DMSO 的生理盐水)冻存赤点石斑精子,冻精活力为(67.92±3.96)%,显著高于另外两种冻存液(P<0.05);通过优化的方案(冻存液B,7 cm高度)冻存得到精子可获得较好的受精效果,受精率为(74.55±4.31)%,而相应的鲜精受精率可达(87.42±4.63)%,二者间的差异具有显著性(P=0.017);短期保存的结果表明,赤点石斑鱼精子在4℃环境中保存约两周后活力降低为0。     

美洲黑石斑精子超低温保存研究

作者采用2 mL 的冷存管和程序降温仪高效超低温保存美洲黑石斑(Centropristis striata L.)精子.分析比较了4种不同浓度抗冻剂15%DMSO(二甲基亚砜)、15%EG(乙二醇)、15%PG(丙二醇)和10%Meth(甲醇),5种降温速率(10,15,20,25,30℃/min)和5种解冻温度(30,35,40,45,50℃)对美洲黑石斑精子超低温保存效果的影响.实验结果表明,采用 Hanks’作为稀释液,15% DMSO、15% EG、15% PG 作为抗冻剂,30℃/min 的降温速率对精液进行超低温保存35℃水浴解冻,冻精激活后获得理想的运动率(>60%).通过对抗冻剂、降温速率、解冻温度的筛选,作者建立了美洲黑石斑精液高效超低温保存的方法,并对冻精进行长期保存.美洲黑石斑精子超低温保存方法的建立对于海水鱼类精子库的建立以及种质资源的保存和生物多样性的保护具有重要意义.     

真鲷精子的超低温保存研究

对真鲷精子超低温保存技术进行了初步探讨，在液氮中保存真鲷（Pagrosomus major)精子时发生冷冻伤害的温域为－30－60℃，适宜的降温速率为20℃／min；使用抗冻剂DMSO的适宜浓度为20％；采用低盐度或高pH值的溶液激活冻精的效果不如自然海水。真鲷冻精的复苏率和存活率最高可达到50．73％和62．5％；以20℃/min和20％DMSO处理真鲷精子，保存在液氮中46d徨冻精复苏率和存活率为50．63％和61．02％。     

太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)精液的超低温保存研究

筛选了六种抗冻保护剂(GLY[甘油],DMSO[二甲基亚砜],PG[丙二醇],EG[乙二醇],DMA[二甲基乙酰胺],MeOH[甲醇])及其五种不同浓度(6%,8%,10%,12%,14%,V/V)、三种稀释液(HBSS溶液,人工海水[ASW],过滤海水[FSW])、四种稀释比例(1︰1,1︰2,1︰4,1︰6)、三种添加剂(蔗糖,葡萄糖,海藻糖)、三个分步降温程序(程序A,程序B,程序C)对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)精液冷冻保存的影响,成功建立了太平洋牡蛎精液超低温保存方法:以10%DMSO为抗冻保护剂,HBSS溶液为稀释液,1:4的稀释比例,添加海藻糖,采用分布降温法冷冻保存太平洋牡蛎的精液,37°C水浴解冻后精液运动率达到71.27%±3.24%,显著高于其它实验组(P0.05),受精率和孵化率分别达到95.04%±1.99%、93.33%±1.33%,与鲜精(88.89%±15.16%,94.90%±0.95%)、程序冷冻前精液(95.96%±2.15%,92.67%±14.83%)差异不显著(P0.05),证明该太平洋牡蛎精液超低温保存方法可以应用于生产实践和科学研究中。     

大黄鱼(Pseudosciaena crocea)精子冷冻前后的活力及超微结构变化

采用两步降温法超低温冷冻保存大黄鱼精子,并用透射电镜技术研究了精子的超微结构损伤.结果表明,大黄鱼冻精的激活率、运动时间及寿命与鲜精相比无显著差异.鲜精中28.5％的精子形态结构异常,冻精中37％的精子形态结构异常.形态结构正常的精子表现为质膜与核膜结构完整、无膨胀现象,袖套、轴丝及中心粒结构正常,线粒体形态完整、嵴较发达;形态结构异常的精子表现为质膜破裂、脱落,质膜膨胀,核膜破裂、脱落,核局部受损伤,线粒体膨胀、嵴退化或消失,线粒体移位或脱落.结果显示,以Cortland溶液为稀释液,10％ DMSO为抗冻剂,对大黄鱼精子具有较好的抗冻保护作用.     

三种贝类的核型分析

采用体内注射PHA和秋水仙素的方法,利用成体的鳃组织,对毛蚶(Scapharca subcrenata)、长竹蛏(Solen strictus)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarus)的核型进行了研究.结果表明毛蚶的2倍体数目为2n=38,核型为18m+16sm+2st+2t,NF=72.长竹蛏的2倍体数目为2n=38,核型为30m+6sm+2t,NF=74.菲律宾蛤仔的2倍体数目为2n=38,核型为28m+10sm,NF=76.     

经济海藻繁育、养殖及综合利用的回顾与展望

经济海藻繁育、养殖及综合利用是海洋农牧业及工业的重要组成部分。20世纪经过几代人的努力,我国在海带、紫菜、裙带菜及龙须菜的繁育、养殖关键技术等方面成功取得突破,为这些海藻的产业化提供坚实的保障,为我国成为世界海藻大国奠定了基础。海藻养殖产业为人们提供了食品、藻胶及其它丰富的产品,这包括保健品、功能食品、化妆品及药物等。海藻养殖产业也对人类经济、社会的发展起到重要作用,通过吸收环境中的二氧化碳、氮和磷,为海洋生态环境的改善发挥了重要作用。本文对我国海藻繁育、养殖及综合开发的历程进行简要回顾,对当前我国、中国科学院海洋研究海藻研究与应用进行了总结,对海藻研究发展的未来进行了展望;适应海藻产业从量向质的方向转变,同时兼顾生态环境效益,为我国海藻研发及应用提供参考。     

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。     

Arm regeneration frequency in eight species of ophiuroidea (Echinodermata) from European sea areas

Eight ophiuroid species, six from the northern Kattegat-eastern Skagerrak and three from the northern Adriatic Sea, were examined for regeneration of arms. The species were separated into groups based upon mode of feeding and habitat. Comparison between groups collected in the northern Kattegat-eastern Skagerrak showed that infaunal suspension- and deposit-feeding species (Amphiura filiformis and A. chiajei) had significantly more scars per arm (mean number 0.78) than epibenthic suspension feeders (Ophiothrix fragilis and Ophiocomina nigra, 0.29) or epibenthic carnivores and deposit feeders (Ophiura ophiura and O. albida, 0.13). Spatial variation in arm regeneration incidence was found between sampling sites in the northern Kattegat-eastern Skagerrak for Amphiura filiformis and in the northern Adriatic Sea for Ophiothrix quinquemaculata. The ash-free dry weight (AFDW) and nitrogen (N) contents were measured in arms of six species of brittle-stars from the northern Kattegat-eastern Skagerrak. Differences between species were found, with highest concentrations of AFDW and N in Amphiura filiformis, intermediate in A. chiajei, Ophiocomina nigra and Ophiothrix fragilis, and lowest in Ophiura ophiura and O. albida. As the infaunal suspension- and deposit-feeding brittle-stars (Amphiura spp.) had the highest proportions of damaged arms and highest AFDW and N contents in their arms in this comparison, it is suggested that selective cropping of arms by demersal fish is the main cause of arm damage on Amphiura spp. in this area.     

Temporal changes and spatial variation of soil oxygen consumption, nitrification and denitrification rates in a tidal salt marsh of the Lagoon of Venice, Italy

The aim of the present study was to investigate seasonal and spatial patterns of soil oxygen consumption, nitrification, denitrification and fluxes of dissolved inorganic nitrogen (DIN) in a tidal salt marsh of the Lagoon of Venice, Italy. In the salt marsh, intact soil cores including overlying water were collected monthly at high tide from April to October in salt marsh creeks and in areas covered by the dominant vegetation, Limonium serotinum. In May, cores were also collected in areas with vegetation dominated by Juncus maritimus and Halimione portulacoides. In laboratory incubations at in situ temperature in the dark, flux rates of oxygen and DIN were monitored in the overlying water of the intact cores. ¹⁵N-nitrate was added to the overlying water and nitrification and denitrification were measured using isotope-dilution and -pairing techniques. The results show that highest soil oxygen consumption coincided with the highest water temperature in June and July. The highest denitrification rates were recorded in spring and autumn coinciding with the highest nitrate concentrations. Soil oxygen consumption and nitrification rates differed between sampling sites, but denitrification rates were similar among the different vegetation types. The highest rates were recorded in areas covered with L. serotinum. Burrowing soil macrofauna enhanced oxygen consumption, nitrification and denitrification in April and May. The data presented in this study indicate high temporal as well as spatial variations in the flux of oxygen and DIN, and nitrogen transformations in the tidal salt marshes of the Venice lagoon during the growth season. The results identify the salt marshes of the Venice lagoon as being metabolically very active ecosystems with a high capacity to process nitrogen.     

短角异剑水蚤对克氏双锯鱼稚鱼成活、生长和脂肪酸组成的影响

为评估短角异剑水蚤(Apocyclops royi)作为海水鱼类仔稚鱼的饵料价值和投喂效果,比较分析了其与卤虫无节幼体(Artemia nauplii)的脂肪酸组成及2种生物饵料对克氏双锯鱼(Amphiprion clarkii)稚鱼存活、生长和脂肪酸组成的影响。结果显示,短角异剑水蚤DHA、EPA和ARA含量分别达21.185%、11.088%和3.250%,海水仔稚鱼必需脂肪酸(EFA)总含量高达37.417%,均显著高于卤虫无节幼体。投喂短角异剑水蚤的克氏双锯鱼稚鱼(5~20 d)成活率(80.71%±8.23%)与投喂卤虫无节幼体组(76.30%±7.00%)差异不显著;稚鱼体长(7.75 mm±1.18 mm)、体重(0.0163 g±0.0080 g)和体长特定生长率(3.46%±0.75%)均显著高于卤虫无节幼体投喂组;稚鱼体内DHA(21.843%)、EPA(6.914%)和ARA(2.725%)含量也均显著高于后者。研究表明,短角异剑水蚤适于作为海水鱼类仔稚鱼的生物饵料,在水产养殖中具有广阔的应用前景。     

缢蛏（Sinonovacula constricta）GST和HSP90基因克隆及其在氨氮胁迫下的表达特征分析

克隆获得缢蛏(Sinonovacula constricta)谷胱甘肽S-转移酶(Sc-GSTσ)和热休克蛋白90(Sc-HSP90)基因的cDNA全长,分析了它们的组织表达差异及其在氨氮胁迫下的表达特征。结果表明,Sc-GSTσ的全长cDNA为1 414 bp,含有639 bp的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),编码212个氨基酸,Sc-GSTσ氨基酸序列与其他物种的GST氨基酸序列同源性为31.88%～43.40%;而Sc-HSP90的全长cDNA为2 752 bp,ORF为2 181 bp,编码726个氨基酸,其氨基酸序列与其他物种HSP90的氨基酸序列同源性为76.77%～87.05%。荧光定量PCR分析发现,Sc-GSTσ和Sc-HSP90在缢蛏各组织中均有表达,两者均在肝胰腺中表达量最高。氨氮胁迫后,Sc-GSTσ和Sc-HSP90 mRNA在肝胰腺中表达均显著上调(p<0.05),表明氨氮胁迫引起机体的应激反应,2个基因可能参与机体解毒或防御过程。但胁迫后期表达量下降推测是机体的防御能力有限,不足以完全保护宿主免受应激诱导的细胞损伤。     

水体中添加两种菌剂对凡纳滨对虾存活、生长及消化酶活力的影响

向水体中添加不同浓度的短小芽孢杆菌CGMCC1004（Bacillus pumilus）和胶红酵母菌CGMCC1013（Rhodotorula mucilaginosa）以研究凡纳滨对虾（Litoenaeus vapznamei）体长、体质量、存活率、胃蛋白酶、肝胰腺淀粉酶和肝胰腺脂肪酶的影响,以及需钠弧菌（Vibrio natriegens）的感染效果。结果表明：向水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能提高对虾体长、存活率,但结果不显著,但对体质量增长率具有显著提高作用;水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌对提高需钠弧菌感染后对虾成活率有一定的提高作用;水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能显著提高胃蛋白酶活性,但是对肝胰腺淀粉酶活性有一定抑制作用;添加复合菌剂比添加单一菌种的作用要好;亦证明了向水体中添加细菌的方式对凡纳滨对虾的体长、体质量、存活率以及水质指标影响比较小,但是对消化酶具有一定的提高作用。     

Biological identification and determination of optimum growth conditions for four species of Navicula

Four species in the genus Navicula were isolated using the serial dilution method. Based on scanning electron microscopy(SEM) and sequence comparisons of two segments of genes(small ribosomal subunit and large subunit of Rubisco), the species were identified as Navicula perminuta, N. pseudacceptata, N. vara, and N. rhynchocephala. Based on phylogenetic analysis and culture trials, there was a close relationship between N. perminuta and N. vara. Growth of these species was evaluated using measurements of optical density at 680 nm(OD680) under various environmental factors. Results showed that the optimum culture conditions were 25℃, 50–100 μmol photons m-2 s-1, pH 8.0, and salinities from 25 to 30. However, the favorable salinity for N. perminuta was surprisingly high at 35. Nutrient requirement analysis demonstrated that growth of Navicula depended on the availability of SiO32-. Their relative growth rates(RGR) peaked at the highest tested level(0.25 mmol/L). The optimal concentrations of NO3- and PO43- were 3.6 mmol/L and 0.18 mmol/L, respectively. Culture of these Navicula species for abalone or sea cucumber aquaculture should take these factors into consideration.