深海沉积物宏基因组文库构建及淀粉酶筛选

深海环境通常具有高盐,高压,高/低温,无光照等特点,使得海洋微生物存在一套独特的生理代谢机制和分子细胞结构,然而迄今绝大部分深海微生物不能在实验室条件下被分离培养,深海微生物资源开发遇到很大挑战。本研究通过不依赖培养的方法研究海洋微生物的基因资源,构建了南海深海沉积物fosmid宏基因组文库,共获得约39 600个克隆,插入片段范围在24~45 kb之间,平均插入片段大小为33 kb,克隆片段的总库容达到1 320 Mb。通过功能筛选获得3个具有淀粉酶活性的克隆子,选取其中最适温度较低的amy7作为进一步研究对象。构建amy7插入片段的重组质粒文库,获得一个同样有淀粉酶活性的克隆子amy7-6。经测序,克隆子amy7-6含有3 291 bp插入片段,序列比对分析后发现其中一个大小为1 920 bp的ORF,其编码的蛋白质序列(AmyS)与各种来源的糖苷酶有着较高的相似性。     

深海沉积物宏基因组文库中产蛋白酶克隆CAPRO2的筛选及酶学性质分析

利用选择性筛选培养基从所构建的深海沉积物宏基因组文库中筛选得到一株产蛋白酶的克隆（CAPR0002）,对其进行了酶学性质分析．结果表明该酶的最适作用温度为65cc,最适作用pH值为9．0．该蛋白酶具有较好的热稳定性,在40cC以下的温度中可长期保持稳定,在50℃中处理6h后仍能保持60％的活力,在60℃下保温30rain后仍能保持约60％的活力．Ca^2＋、Mg^2＋、sr^2＋、co^2＋对该蛋白酶有明显的促进作用,而且ca^2＋的存在可明显提高该蛋白酶的热稳定性,ca^2＋、sr^2＋、c0^2＋这3种离子均在3．0mmol／dm^3。浓度时具有最高的促进作用,当浓度高于3．0mmol／dm’时,这3种离子对酶活力的促进作用减弱．Hg^2＋、Fe^2＋、cu¨对酶有明显的抑制作用．CAPR02蛋白酶在pH值为7。5～9．5时活力较高,pH值为7。5时可保持约80％的活力,pH值为9．5时保持60％的活力,而在pH值高于9．5的条件下酶活力下降较快,pH值为10．0时活力降为约15％,表明CAPR02属于碱性蛋白酶．丝氨酸蛋白酶抑制剂PMSF、E一64和AEBSF对CAPR02蛋白酶均无抑制作用,显示该酶不属于丝氨酸蛋白酶,而EDTA对酶有明显的抑制作用,表明该酶属于金属蛋白酶．     

凡纳滨对虾肠道微生物宏基因组Solexa 测序及其初步分析

CTAB-酚/氯仿法提取新鲜凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道微生物宏基因组 DNA.结果表明: CTAB-酚/氯仿法提取总 DNA 的浓度达到92.5 ng/μL,半定量 PCR 法检测微生物基因组相对含量为69.9%.凡纳滨对虾肠道微生物宏基因组用于 Solexa 测序,生物信息学分析结果显示宏基因数据中64.1%的数据属于未知序列,35.5%属于真核生物,而已知的微生物和病毒序列所占比例仅有0.4%     

渤海自由生活海洋线虫多样性的研究

首先介绍Warwick和Clarke(1995)提出的等级生物多样性指数以及在自由生活海洋线虫中的应用,重点以1998年9～10月和1999年4～5月两个航次的沉积物样品,用物种数目(S)、Margalef物种丰富度指数(d)、优势度Simpson指数(λ)、多样性Shannon-Wiener指数(H')、Pielou的均匀度指数(J)、Hill多样性系列指数(N₁,N₂和N_+∞)、分类多样性指数(△)、分类差异指数(△*)、等级多样性指数(△+)对渤海自由生活海洋线虫的多样性进行了研究。结果表明,黄河输入的泥沙对渤海自由生活海洋线虫多样性的变化有一定的作用,距离黄河口越近的站位,群落具有的物种多样性和均匀性越低,优势度越高;距离黄河口越远的站位,群落具有的物种多样性和均匀性越高,优势度越低。     

山东省渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落多样性分析

海洋微生物在生态系统循环中发挥重要作用。为系统了解山东省渤海海洋保护区表层海水微生物群落多样性,作者利用Illumina高通量测序及生物信息学分析技术研究了12个水体样本的菌群构成和多样性特征。实验结果表明,山东渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落丰富,12个水体样品OTU分属于25门、56纲、103目、163科、227属;门、纲、目、科、属分类等级上的优势类群分别为变形菌门(Proteobacteria)(57.95%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(21.88%)、黄杆菌目(Flavobacteriales)(4.31%)、红细菌科(Rhodobacteraceae)(10.68%)、Candidatus portiera(7.94%);保护区内表层海水微生物具有其独特的菌群特征和多样性。本研究结果为进一步认识海洋微生物多样性与海洋生态环境保护的关系奠定了基础。     

海洋微微型真核生物分子多样性的研究方法

微微型真核生物在海洋中广泛存在,是初级生产力的重要贡献者,也是微食物环的重要组成部分.由于微微型真核生物形体微小且不同种类缺乏明显形态学特点,故而难以利用电镜等传统方法精确研究其系统发生关系和种类组成.运用分子生物学技术直接对微微型真核生物种类组成进行研究已成为微微型真核生物多样性研究的重要方法.本文概述了目前世界范围内的微微型真核生物分子多样性研究进展以及我国在该领域中的研究状况.综述了微微型真核生物分子多样性研究中常用的靶标基因,包括18S rDNA和ITS序列等真核生物保守基因及psbA和rbcL等功能基因;常用的分子生物学方法,如克隆文库构建、DGGE/TGGE、PCR-RFLP/T-RFLP、FISH、宏基因组等;以及目前研究方法中存在的一些问题.     

应用DGGE技术分析北黄海和青岛近海藻类DNA病毒遗传多样性

采用DGGE技术对北黄海和青岛近海藻类DNA病毒群落多样性进行调查。结果表明,在北黄海A604站、B107站和C803站分别得到10个、8个、8个OTUs,在青岛近海ZQ站得到6个OTUs,说明不同海域藻类DNA病毒多样性不同,在北黄海较丰富,青岛近海较低。北黄海3个站间相比,OTUs数量和位置均存在差异,表明同一海域不同站位藻类DNA病毒多样性也存在差异。在所得OTUs中,有2个OTUs在4个站中均存在,说明在北黄海和青岛近海存在着一些共同的藻类DNA病毒。4个站点藻类DNA病毒优势种均不相同,在A604站和ZQ仅有一个优势种,而在B107和C803各有两个优势种。     

基于脂质组学的海洋颗石藻病毒甾醇去饱和酶及脂肪酸去饱和酶基因功能分析

赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)宿主-病毒(E.huxleyi virus,EhV)的互作过程是影响海洋碳、硫生物地球化学循环及气候变化的重要环节。在共进化过程中,Eh V通过基因水平转移从宿主基因组中“劫获”了一组鞘脂从头合成相关酶基因,重构宿主脂代谢网络以支持病毒的特殊需求。目前,对病毒这组相关酶基因的生物学功能尚不十分清楚。以颗石藻病毒Eh V-99B1基因组中的甾醇去饱和酶(EhV-SD)和脂肪酸去饱和酶(Eh V-FAD)基因为研究对象,构建酿酒酵母重组表达载体p YES2/CT-SD和p YES2/CT-FAD,转化相应的基因缺陷型酵母菌株YMR015C和YGL055W获得重组酵母细胞株,进一步采用UPLC-Q-Exactive-MS非靶向脂质组学技术,比较分析重组酵母和缺陷型酵母细胞脂质的组成和含量变化。结果显示,Eh V-SD与Eh V-FAD基因在酿酒酵母中成功表达并具有生物学活性。Eh V-SD过表达显著改变了重组酵母细胞脂质代谢,含多不饱和酰基链的磷脂酰胆碱(PC,20︰4/20︰5/20︰6)和甘油三酯(TAG,12︰3)种类的丰度显著升高;而部...     

渤海春季和秋季的浮游动物

于1998年9-10月和1999年4-5月用浮游动物中网在渤海调查了浮游动物群落，在1998年秋季记录到47种浮游动物，而1999年春季仅有27种，结果表明，4个航次浮游动物总丰度（不包括夜光虫）分别为136-31270、558-6719、508-13843、521-12945ind/m^3。在1998年秋季的调查中，小拟哲水蚤和拟长腹剑水蚤是优势种，小拟哲水蚤的丰度在9月和10月分别为6.8-30902ind/m^3和60-4050ind/m^3，拟长腹剑水蚤的丰度在9月和10月分别为0-8316ind/m^3和32-3679ind/m^3，在1999年春季的调查中，双毛纺锤水蚤和腹针胸刺水蚤是优势种，在4月的调查中，双毛纺锤水蚤的丰度在0-8389ind/m^3，腹针胸刺水蚤的丰度为0-3582ind/m^3，在5月的调查中，双毛纺锤水蚤的丰度达到0-11941ind/m^3，腹针胸刺水蚤的丰度为3-8238ind/m^3。拟长腹剑水蚤、小拟哲水蚤和双毛纺锤水蚤是个体较小的浮游动物，普查大网资料得出的丰度大大低于中网资料得出的丰度。因此，个体较小的浮游动物应该作为浮游动物的重要组成部分来研究，中网的样品不容忽视。     

秋季和春季黄渤海黄色物质空间分布特征

利用2013年秋季和2014年春季两个季节黄渤海现场数据对黄色物质的水平分布及垂向分布的变化进行研究,并初步分析了其主要控制因素。垂向黄色物质表现为底部高上层低的特征。其中,秋季混合作用加强导致上层40m黄色物质混合较为均匀;春季北黄海温盐跃层已经形成,黄色物质分布开始出现明显的分层现象,上下层浓度差约为2?g/L。春季南黄海盐度跃层尚未形成,水深小于50m的水层黄色物质垂向分布均匀,近岸和远岸海域浓度分界线明显。水平方向上,黄色物质在秋季和春季分布趋势一致,由渤海、北黄海至南黄海浓度依次降低,且呈现出由近岸向中央海区递减的趋势,但整体上春季浓度较秋季明显偏低。海表盐度与黄色物质浓度两者整体上呈现负相关关系,可以将黄色物质浓度分布作为研究黄海暖流走向、划分水团性质的重要指标。     

渤、黄、东海潮汐、潮流的数值模拟与研究

基于FVCOM海洋数值模式,采用高分辨率的三角形网格,对渤、黄、东海的潮汐、潮流进行数值模拟,并通过比较120个沿岸验潮站和14个潮流观测站的实测与模拟结果进行模型验证,两者符合较好。根据模拟结果,给出了四个主要分潮的潮汐同潮图和5m层潮流最大流速及最大潮流同潮时分布。渤、黄、东海共有5个半日分潮和3个全日分潮的独立旋转潮波系统,且都呈逆时针方向旋转;半日潮流和全日潮流各有12个圆流点;在冲绳岛和奄美岛两侧的4个半日潮流圆流点分别呈对称分布,其中有3个为本文首次给出;在日本九州岛西侧还新给出2个全日潮流圆流点。有关它们的存在性需要实测资料的进一步检验。     

2002～2003年冬季渤海的冰情及预报

本文简要地分析了2002～2003年冬季渤海冰情特征，将海冰数值预报模式与传统的中长期海冰统计预报有机地结合起来，有效地提高了海冰预报精度，初步形成预报时效互补、点面结合、预报产品多样化、预报传递网络化的业务化海冰预报系统，满足不同用户和社会的需求，在防冰减灾工作中提高了经济和社会效益。     

黄渤海海水中丙烯酸的生成与降解的初步研究

在黄渤海海域对β-二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）降解产生丙烯酸和丙烯酸的降解过程做了初步研究。结果表明,海水中有明显的DMSP降解和丙烯酸的生成现象。在DMSP降解初期,DMSP不断降解,丙烯酸则在经过1 h后浓度开始上升,达到最大值后再次下降。起始DMSP浓度越高,降解得越完全,且丙烯酸最大值越大。在观测的5 h内,丙烯酸的表观降解速率总是大于DMSP的表观降解速率,且两者都与初始浓度成正相关。在丙烯酸的降解过程中,黑暗条件下起始浓度越大,丙烯酸变化速率越大,而光照条件下则恰好相反。光化学反应中前2 h表现为丙烯酸的光化学生成,而后2 h表现为光化学降解。     

渤海鱼类群落结构特征的研究

根据１９８２－１９８５年和１９９２年８月－１９９３年６月间渤海渔业增殖生态学调查所得的１０９０网次定量资料，运用数理统计的方法，分析鱼类群落结构多样性综合指标的变化特征。结果表明，在１９８２－１９８５年间渤海鱼类鱼种数为１１９种，其中暖温种居首位，占５７．９８％；暖水种次之，占２８．５７％；冷温种种数最少，占１３．４５％。群落结构的季节变化规律呈现单周期型，１０月份鱼种数最多，达８３种；２月份仅为     

秋季渤海冷水和暖水与对虾渔场的关系

本文根据我所1960—1982年调查的渤海水温资料,结合生产情况对秋季渤海冷暖水与对虾渔场的关系进行了初步探讨,其结果对对虾生产具有一定的实用价值。     

渤海春季营养盐限制的现场实验

1999年4－5月，在现场条件下对天然水体中浮游植物以外加营养盐受控培养的方式，研究和探讨春季渤海中部、莱州湾和渤海海峡3个海区的浮游植物生长的营养盐限制问题。结果表明，在莱州湾附近浮游植物生长受到显著的磷限制；尽管水体中硅酸盐浓度较历史水平大大降低，并且实验进行时硅藻为优势种，但是硅酸盐尚不成为限制因子；渤海中部不存在营养盐的限制问题，营养盐浓度和结构相对适宜；渤海海峡也不存在营养盐的限制问题，但是溶解无机氮的相对含量略低。     

渤海冬季风生环流的年际变化特征及机制分析

为探究渤海冬季风生环流的年际变化及机制,在近35年NCEP CFSR大气强迫下,利用ROMS海洋模式对渤海冬季流场进行了高分辨率的数值模拟。模式结果基本重现了已知的渤海冬季风生环流的主要特征。渤海冬季深度平均流场的EOF结果显示:首先,第一模态中风向的改变引起了一个环绕整个渤海的环流结构变化;其次,第二模态反映了渤海冬季环流存在的线性增强趋势与风场增强有关,尤其在1995年之后。从模式结果中发现,风场对渤海冬季流场存在的年际变化起到重要作用,风向的偏转对环流年际特征的影响强于风速变化。     

渤海海洋线虫与底栖桡足类数量之比的应用研究

在渤海的22个站位，分3个航次采集未受扰动的沉积物样品，进行了小型底栖动物中两个主要类群自由生活海洋线虫和底栖桡足类数量变动和两者数量之比评价沉积物有机污染环境的研究。结果表明：对于同一航次的不同重复，数量变动差异显著或极显著；在同一个站位24h，6次重复取样，两者数量的变异系数较大；在应用该比值进行沉积物有机污染评价时，在同一站位该比值波动较大。