沙海蜇(Nemopilema nomurai)模拟消亡过程中氮与磷的释放

在实验室内模拟研究了沙海蜇消亡过程中氮与磷的释放特征。模拟结果表明:沙海蜇消亡过程中向水体释放氮、磷可分为两个阶段,且氮的释放速率比磷高一个数量级。在沙海蜇消亡的初期阶段,水体中溶解态氮、磷和总氮、总磷的浓度迅速增高,氮可以达到其消亡过程中的最高浓度;在后期阶段,水体中溶解态氮和总氮的浓度不断下降,但水体中的磷在这一阶段达到消亡过程中的最高浓度碱性条件有利于氮的释放,酸性条件有利于磷的释放;盐度越高氮与磷的释放速率越小;温度对氮、磷的释放影响不大;水体中氮与磷含量越高,沙海蜇消亡的速度越慢,而且氮的浓度越高,氮与磷释放到水体中的速率就越慢。     

模拟研究沙海蜇消亡过程中海水pH 变化及对海水酸化的影响

通过室内模拟实验,研究了不同pH、盐度、温度和氮磷比控制条件下沙海蜇(Nemopilema nomurai)消亡过程中水体pH的变化特征及对海水酸化的影响.结果表明,沙海蜇块体分解会造成pH的显著降低,水体出现明显酸化.随着沙海蜇的分解,本底海水组(本底海水+实验用沙海蜇)水体pH呈现先下降,后缓慢回升直至稳定的趋势,并在第2天形成最小值,且水体pH下降0.5～1.3.沙海蜇块体在不同pH、盐度、氮磷比、温度控制条件下分解时,水体pH变化趋势相似,均表现为先下降,达到最小值后再缓慢回升,但不同控制条件下水体pH出现最小值的时间并不一致,从先到后的顺序是温度组(第3天)、pH和盐度组(第4天)及氮磷比组(第5天),这与沙海蜇块体分解速率顺序一致.沙海蜇分解过程中,这4个实验组水体pH下降0.5～1.8,水体发生明显的酸化,这其中海水盐度、pH的变化及温度的降低所导致的沙海蜇消亡过程中海水酸化程度比较严重;因此,在当今海水富营养化及海水温度升高的情况下,沙海蜇的暴发及其消亡会造成海洋生态系统遭受更严重的破坏.     

沙海蜇(Nemopilema nomurai)代谢及分解过程对水环境理化因子及浮游植物影响的研究

从上行控制角度,通过野外采样和围隔培养实验,研究了水母的代谢及分解过程对水体环境中pH、溶解氧、营养盐组成的影响,以及该过程中浮游植物的变化。实验结果表明,沙海蜇在代谢过程中短时间内会大量消耗水体中的溶解氧（dissolved oxygen,DO）,使水体出现低氧和轻度酸化。代谢过程释放出大量营养盐,使水体中的溶解无机氮（dissolved inorganic nitrogen,DIN）浓度在24h内增加为原来的12倍,溶解无机磷（dissolved inorganic phosphorus,DIP）浓度增加了40多倍,进而引起水体中叶绿素a（chlorophyll a,chl a）浓度的增加。沙海蜇的分解过程使水体表现出明显的低氧（缺氧）和酸化现象。沙海蜇生物量越大,分解时间越长,对水体的改变程度越明显,此外,还释放出大量的营养盐并改变原有的营养盐结构,可以刺激甲藻和绿藻的生长,甚至可能引发藻华。     

平面光极的制备及水母消亡对沉积物-海水界面溶解氧影响的模拟观测

制备了基于八乙基卟啉铂和香豆素的光强比率测量传感膜,结合3CCD相机构建了基于比率测量法的两维溶解氧观测系统,通过实验验证了该系统在沉积物-水界面微结构的溶解氧的时空动态变化监测的可行性。基于实验室模拟观测装置对海蜇消亡过程中沉积物-海水溶解氧的变化特征进行了观测。观测结果表明在置入水母组织的第16h后,水母分解使得沉积物-水界面的溶解氧开始下降,在2~3d内会导致沉积物-水界面空间的海水溶解氧发生剧烈变化,在沉积物-海水界面附近海水形成严重缺氧区。第1天内,沉积物-海水界面的溶解氧消耗速率为0.2mg·L-1·h-1,第2天溶解氧的消耗速率为0.04mg·L-1·h-1。在近海底的水体空间内,第1天的溶解氧消耗速率为0.28mg·L-1·h-1,第2天为0.14mg·L-1·h-1,第3天为0.13mg·L-1·h-1,表明水母消亡过程中的溶解氧消耗呈动态分布。实验证明水母在消亡过程中的3~4d内可在沉积物-海水界面附近形成一个贫氧区,水母消亡过程改变了海底区域的溶解氧分布体系,将对海底生态环境产生较大影响。     

中国北部海域灾害水母沙蜇(Nemopilema nomurai)及其它钵水母繁殖生物学特征与形态比较

为查清沙蜇大量暴发的原因,采用黄海北部的沙蜇亲体进行自然受精获得了数百万的螅状体,除海月水母和发形霞水母在消化腔和雌体的性腺中完成受精外,上述其余种类均为体外受精,霞水母属的2个种类的浮浪幼虫在形成螅状体前先形成一个具角质的浮浪体囊,沙蜇、海蜇、黄斑海蜇和Stomolophus meleagris螅状体繁殖新螅状体的唯一无性繁殖方式是足囊繁殖,霞水母可通过足囊和由匍匐茎形成囊胞两种方式繁殖新螅状体,海月水母(A.aurita)螅状体繁殖新螅状体的的无性繁殖方式包括足囊繁殖、出芽生殖、匍匐茎生殖、纵向分裂、内繁殖体和外繁殖体生殖,同时有直接发育现象,Rhizostoma pulmo的无性繁殖方式有足囊,出芽生殖,匍匐茎,浮浪体芽。     

基于β-连环蛋白基因的分子标记甄别海蜇(Rhopilema esculentum)和沙海蜇(Nemopilema nomurai)

采用转录组454 GS FLX测序和PCR技术,以海蜇(Rhopilema esculentum)和沙海蜇(Nemopilema nomurai)的基因组DNA为模板,分别克隆了包含EST-SSR和EST-SNP标记的β-连环蛋白基因目的片段。生物信息学分析显示,海蜇和沙海蜇的β-连环蛋白基因目的片段长度分别为166/169 bp和157/160 bp,均没有内含子。海蜇个体之间β-连环蛋白基因目的片段除了微卫星重复差异外,只有一个碱基的差异;沙海蜇个体之间除了微卫星重复差异外,其余完全一致。在海蜇和沙海蜇β-连环蛋白基因目的片段的相同位置均包含微卫星重复,但其重复单元截然不同:海蜇为:(TGC)4-6(TGT)1-2(TGC)4-5,而海蜇为(TGT)5-6。同时两物种间还存在14个单核苷酸多态位点:(T/C)1,(T/C)2,(C/T)3,(C/T)4,(C/T)5,(T/G)6,(G/C)7,(T/G)8,(A/G)9,(C/T)10,(G/A)11,(A/G)12,(C/T)13,(A/T)14。聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱也直接客观地反映了两个群体之间目的片段的长度和微卫星多态性差异。上述结果显示,EST-SSR和EST-SNP标记的β-连环蛋白基因目的片段,可以作为一种简单、有效的分子标记,快速、准确地识别不同发育阶段的海蜇和沙海蜇。     

沙蜇(Stomopholus meleagris)刺胞毒素对戒断小鼠超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的作用

通过腹腔注射沙蜇刺胞毒素于吗啡依赖型戒断小鼠,检测小鼠肝脏、肾脏、心脏和脑的SOD、CAT、NOS酶活力和MDA含量的变化情况,并进行统计学分析,研究沙蜇刺胞毒素对纳洛酮催促吗啡依赖小鼠的戒断作用。结果表明,沙蜇刺胞毒素对吗啡依赖小鼠各组织酶活力的恢复有明显的作用。出现戒断症状的小鼠肝脏的SOD和CAT活性比对照组明显降低,注射沙蜇刺胞毒素后两种酶活性逐渐恢复,但还是略低于对照组。相反MDA含量吗啡组最高,沙蜇刺胞毒素Ⅰ次之,沙蜇刺胞毒素Ⅱ最低。通过小鼠戒断前后肝脏、肾脏、心脏、脑等组织中SOD和CAT活性酶的检测结果,证明了沙蜇刺胞毒素可改善小鼠由于吗啡作用而产生的机体的抗性下降、逐渐恢复正常生理功能,能抑制吗啡依赖小鼠戒断反应的发生,对吗啡依赖小鼠的戒断起到积极的治疗作用。     

海蜇(Rhopilema esculentum)浮游幼体对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)卵和初孵仔鱼捕食的比较研究

利用实验生态学方法研究不同个体大小的海蜇浮游幼体[平均伞径(2.5±0.1),(4.1±0.2),(11.7±0.5),(21.1±0.6)mm]对不同密度(10,30,50,80ind/L)的褐牙鲆卵[卵径(0.92±0.01)mm]和初孵仔鱼[全长(3.01±0.08)mm]的捕食率,解析海蜇浮游幼体对初孵仔鱼的捕食率随捕食时间(0.5,1,2,3,4,5h)的变化特征。结果表明,各个体组海蜇浮游幼体对卵的捕食率均显著低于对仔鱼的捕食率;它们对卵的捕食率与卵密度和海蜇个体大小的关系不显著,但对仔鱼的捕食率随海蜇个体大小及仔鱼密度的增大而显著升高;伞径21.1mm的个体对仔鱼的捕食率在开始捕食后1h时达到最大值[17.3ind/(predator.h)],此后随捕食时间的延长而逐渐下降。在自然水域中,如果二者发生时空上的匹配关系,海蜇浮游幼体对仔鱼的捕食可能影响褐牙鲆的早期存活及其资源补充量的变动。     

烟台-威海北部海洋牧场底层溶解氧浓度的季节变化研究

基于2021年4~12月山东半岛烟台-威海北部海洋牧场区域4处连续观测站的长期观测数据, 研究了该海域底层溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度的季节变化特征, 并探讨了物理机制。该海域底层DO从春季到夏季逐渐降低, 而从夏季到秋季逐渐升高, 主要受温度控制; 各观测站DO均在8月达到最低值, 受垂向层结增强和底层生物化学耗氧增多的共同影响。底层DO浓度在东西方向差异较小, 而在南北方向上差异明显; 在春季和秋季DO浓度南高北低, 是由于层结较弱, 海水垂向混合向底层提供DO, 且南边水深更浅, DO更容易达到饱和或过饱和状态, 而水深更深处DO仍处于不饱和状态; 夏季DO浓度南边大于北边是季节性层结强度的空间差异所致, 同时南边底层DO浓度下降更快, 使其南北差异在夏季有所减小。在11月中旬, 近岸3个观测站底层DO快速增多, 可能是由于此前的大风过程引起浮游植物繁殖, 晴朗天气促进其光合作用使海水中DO增多, 之后海水层结消失, 海水充分垂向混合使丰富的DO到达底层。     

海蜇(Rhopilema esculenta)浮浪幼虫及早期螅状体摄食行为的研究

采用对比实验与显微观察的方法,对海蜇浮浪幼虫及早期螅状体的摄食行为进行了研究。结果表明,海蜇浮浪幼虫期不摄食外界食物;浮浪幼虫附着变态发育成海蜇螅状体1d后,开始摄食其它浮浪幼虫,螅状体发育到第3天摄食能力迅速增强,能够捕食卤虫无节幼体。海蜇早期螅状体的捕食实验结果表明,早期螅状体开始捕食主要受两方面影响,一方面是口的发育,另一方面是刺细胞的发育。     

水母(沙海蜇)降解与营养盐(氮、磷)释放的模拟与实证

The aim of this study was to investigate nitrogen and phosphorus released in the process of the decomposition of giant jellyfish in the laboratory and found the evidence to verify the influence of nutrients released by the decomposition of jellyfish on the ecosystem in the field. The release of nitrogen and phosphorus from the decomposition of Nemopilema nomurai was examined in a series of experiments under different incubation conditions such as different p H values, salinity values, temperatures and nitrogen and phosphorus concentrations. The results showed that the complete decomposition of Nemopilema nomurai generally took about 4–8 d. The release of nitrogen and phosphorus from the decomposition of Nemopilema nomurai could be divided into two stages: the early stage and the later stage, although the efflux rate of nitrogen was one order more than phosphorus. In the early stage of the decomposition of Nemopilema nomurai, the concentrations of dissolved nitrogen, dissolved phosphorus, total nitrogen and total phosphorus in seawater increased rapidly, and the concentration of nitrogen could reach the highest level in the whole degradation process. In the later stage of the decomposition, the concentrations of dissolved nitrogen and total nitrogen declined slowly, while the concentration of phosphorus in water could reach a maximum in the degradation process. High p H, low salinity,high temperature and N/P will promote the release of nitrogen; low p H is unfavorable to the release of nitrogen but favorable to the release of phosphorus. In addition, we found the concentrations of ammonium and phosphate in the bottom water were higher than those in the surface water during the period of jellyfish bloom in the Jiaozhou Bay, proving that nutrients released by the decomposition of jellyfish have significant influence on nitrogen and phosphorus in the field. For the whole Yellow Sea, nutrients released by jellyfish carcasses may reach up to(2.63±2.98)×107 mol/d of dissolved nitrogen(DN) and(0.74±0.84)×106 mol/d of dissolved phosphorus(DP) during the period of jellyfish bloom. The values are comparable to riverine inputs in a day, but much higher than sediment–water exchange flux in the Yellow Sea. The great amounts of nutrients must have significant influence on the nutrients balance of the Yellow Sea during the period of jellyfish dead and decomposition. Both the experimental data and field observations proved that the decomposition of jellyfish may release a great amount of nutrient to the surrounding environment during the period of jellyfish decomposition.     

日本鬼鲉蜇伤与P物质和生长抑素的关系及其粗毒对免疫细胞活性影响

１９９７年６月在山东省日照市岚山头附近海域收集日本鬼ｙｏｕ,采用放射凤学方法检测了注射毒腺粗提物大鼠局部肌肉组织、血浆、疹髓、延髓、中脑、下丘脑及免疫器官内Ｐ物质和生长抑素含量变化;用ＭＴＴ法检测了朱粗提物在整体和离体条件下对免疫细胞活性的影响;用生化方法检测了毒腺组织中透明质酸酶活性。结果表明,与对照组大鼠相比,实验组大鼠局部肌肉及延髓、中脑、胸腺中脾脏中Ｐ物质含量增加,而下丘脑中Ｐ物质含量下降     

海洋球石藻病毒(Coccolithovirus)硫氧还蛋白(Trx)在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的表达及其活性分析

从实验室保存的pBS-Trx重组质粒中克隆球石藻病毒EhV-Trx基因,构建毕赤酵母重组表达载体pPIC9K-EhV-Trx,将重组质粒电转化毕赤酵母GS115,诱导分泌表达并对重组蛋白进行二硫键还原酶活性分析。结果表明,EhV-Trx基因开放阅读框为591bp,编码197个氨基酸;在毕赤酵母GS115中成功诱导表达重组EhV-Trx,经SDS-PAGE分析目的蛋白分子量约为27.8kDa;重组EhV-Trx具有二硫键还原酶的活性,能有效打开胰岛素A、B两条链的二硫键,有望开发成一种新型的硫氧还蛋白脱敏制剂应用于食品安全领域。     

人工养殖曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)繁殖生物学特性研究

采用常规生物学方法和统计回归分析,研究了养殖曼氏无针乌贼卵巢成熟系数(GSI)的变化规律和个体生殖力与其主要形态指标之间的相互关系.结果表明,曼氏无针乌贼春苗100日龄时GS/达到最高(12.2%±3.25%),秋苗140日龄时GSI达到最高(13.7%±3.69%).曼氏无针乌贼秋苗的体质量相对生殖力(F<,W>)极...     

应用高分辨率熔解曲线(HRM)开发大菱鲆(Scophthalmus maximus)SNP标记的研究

利用Vector NTI Advance 11软件分析了NCBI数据库中大菱鲆的12428条EST序列,筛出候选SNP位点;应用高分辨率熔解曲线(HRM)对大菱鲆不同性状群体进行基因分型。结果表明,522个重叠群中共筛出160多个候选SNP位点;设计56对引物用于实验,能扩增出目的片段的引物有37条,合45个位点,成功率为66.1%;设计探针,能与候选SNP位点杂交的探针有13条,杂交率为28.9%。本实验中能成功进行基因分型的位点共有8个,占杂交位点的61.5%,其中有6个为碱基替换型位点,即G-A和C-T各占3个,2个为碱基颠换型位点,即T-G和A-T各占1个。     

Cd~(2+)对青蛤(Cyclina sinensis)的毒性及蓄积过程研究

利用水生动物急性毒性实验方法,在6个浓度下Cd2+对青蛤的急性毒性进行测定,经回归分析后,得到Cd2+对青蛤96h半致死浓度为20.09mg/L,安全浓度为0.201mg/L。分别对半致死浓度和安全浓度下Cd2+在青蛤体内不同组织的蓄积情况进行了分析。结果表明,在半致死浓度条件下,168h青蛤各组织Cd2+的含量依次为肌肉内脏团鳃;而在安全浓度下,其结果为内脏团鳃肌肉,内脏团对于Cd2+富集能力远高于肌肉。讨论了青蛤的养殖环境及产品检验等问题。     

许氏平鮋( Sebastes schlegeli) CYP19B 基因cDNA克隆及在生殖周期中的表达分析

从许氏平鲉脑组织中克隆到细胞色素P450芳香化酶(P450aromB)(CYP19B)基因核心功能区cDNA。结果表明,许氏平鲉CYP19B主要功能区片段编码369个氨基酸,包括I-螺旋区、Ozol’s肽区及部分芳香化酶特异性保守区。RT-PCR分析表明,CYP19B在雌鱼和雄鱼各组织中表达情况不同,在雌鱼中表达较丰富,但是两者都在性腺和脑中有表达,且脑中的表达量高于性腺。生殖季节表达结果表明,CYP19B在繁殖前期表达较为丰富,退化期未见有表达。CYP19B在精巢处于Ⅲ期的许氏平鲉脑组织中表达最为丰富,在精巢发育Ⅳ期的脑组织表达量最低。上述研究结果说明,CYP19B在雌性和雄性许氏平鲉繁殖周期中均发挥重要生理作用。     

香鱼(Plecoglossus altivelis) JNK1基因克隆及其在成熟卵过熟进程中的表达变化

c-Jun氨基端激酶(c-JunN-terminalkinases,JNKs)是丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)蛋白超家族成员之一,参与细胞骨架构建、细胞凋亡等多种细胞活动。本研究克隆了香鱼(Plecoglossusaltivelis)JNK1基因cDNA序列,并检测了其成熟卵在排入体腔保存不同时间(0—96h)的过熟过程中JNK1基因的表达变化。结果显示,香鱼JNK1基因cDNA序列全长1670bp,含一个长度1155bp的开放读码框,编码384个氨基酸,预测蛋白分子质量约44.2kDa、理论等电点6.61。氨基酸序列多重比对显示硬骨鱼类中JNK1氨基酸序列高度保守,香鱼与黄鳝的JNK1序列相似性最高(97.6%)。系统进化树分析显示各种脊椎动物的JNK1、JNK2、JNK3分别聚为一簇;本研究获得的香鱼JNK1位于JNK1大簇中并与黄鳝JNK1优先相聚,表明二者进化关系较近。RT-PCR检测结果显示健康香鱼JNK1基因在脑和性腺中高表达,肝和鳃中无表达。实时荧光定量PCR检测显示香鱼成熟卵JNK1基因的表达变化与卵的受精率、孵化率随保存时间延长而降低之间存在相关性:成熟卵随保存时间的延长JNK1表达量逐渐升高、在48h时达到峰值(24h、48h时的表达量分别为0h时的1.49倍和2.55倍),在此期间卵有较高的受精率和孵化率(48h时分别为88.99%和67.32%);保存时间继续延长时卵内JNK1基因都处于高表达水平,72h和96h时的表达量分别为0h时的2.32倍和1.53倍,而卵的质量也在保存超过48h后急剧下降(72h时受精率和孵化率分别为50.2%和25.54%)直至基本失去受精、孵化能力(96h时受精率和孵化率分别为10.83%和0.54%)。综上,香鱼JNK1基因表达上调与香鱼成熟卵的过熟凋亡过程密切相关,为深入研究香鱼JNK1基因的功能及卵过熟机制提供了基础资料。