雨生红球藻sir基因克隆及在硫代谢中的功能分析

亚硫酸还原酶是硫代谢的关键酶.本文首次从雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)中克隆了亚硫酸还原酶基因(sir),发现该sir的DNA序列由3885个核苷酸组成,包括9个内含子,cDNA序列全长为2079 bp,编码692个氨基酸,属于NiR/SiR铁氧还蛋白超家族.系统发育分析表明,雨生红球藻中...     

基于转录组测序对两种氮素营养条件下多形微眼藻氮代谢途径的解析

探究微藻的氮代谢通路对了解其对不同氮源利用的分子机制具有重要意义。本研究利用Illumina高通量测序技术对两种氮素营养条件下(硝酸氮和尿素)多形微眼藻的转录组进行分析,通过基因功能注释及数字基因表达谱分析,研究了多形微眼藻细胞内氮代谢的调控机制。结果检测出15种参与氮代谢的酶,对应76个编码基因,构建了多形微眼藻的氮代谢通路图。其中10个酶编码基因在两种不同氮素营养条件下存在差异表达,最显著的是谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶相关基因。有机氮源(尿素)实验组中,多形微眼藻细胞内的硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等基因的差异表达明显高于无机氮源(硝酸钠)实验组,表明当环境中的氮源为尿素时,会对多形微眼藻细胞内硝酸盐的转化和利用有一定影响。本研究初步阐述了硝酸盐、尿素的吸收转运对多形微眼藻细胞内氮代谢的影响机制,可为硅藻在不同氮素营养条件下的吸收利用机制及氮代谢响应研究提供依据。     

纳米ZnO对1株异养硝化-好氧反硝化菌Halomonas sp. KGL1的生物胁迫效应研究

本文通过纳米ZnO(ZnO-NPs)对具有高效脱氮能力的异养硝化-好氧反硝化菌Halomonas sp. KGL1的短期暴露实验,探讨在不同作用浓度下(0,1,10,50 mg·L~(-1)) ZnO-NPs对菌株的生物胁迫效应。结果表明,ZnO-NPs破坏菌株Halomonas sp. KGL1的细胞膜完整性并改变其粘滞性,使菌株形态结构改变,菌体发生团聚;同时诱导该菌株细胞产生活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS),对菌株细胞产生氧化胁迫,进一步损伤菌株细胞,抑制菌株的生长和脱氮能力,且ZnO-NPs浓度越高,该菌株受胁迫程度越强。不同浓度的ZnO-NPs对菌株Halomonas sp. KGL1的NH~+_4-N去除率无显著影响,而其NO~-_3-N、NO~-_2-N的去除效率显著降低。研究结果可为提高海水养殖废水等高盐含氮废水中脱氮菌株的抗ZnO-NPs胁迫能力的理论研究和实际应用提供科学依据。     

从迟缓爱德华氏菌fosmid文库克隆编码寡肽透过酶的opp基因簇

从迟缓爱德华氏菌（Edwarclsiellatarda）LSE40 fosmid文库克隆到编码寡肽透过酶的opp基因簇。该基因簇全长6741bp,含有5个ORF,依次编码OppA—B-C-D-F5个蛋白;位于oppA翻译起始住点上游385bp处有一个推测的转录起始位点,在该转录起点的-35和-10区分别有TAGACA和TATATT两个特征性启动子序列;位于oppA和oppB的间隔区和oppF之后的非编码区各有一个茎环结构,推测分别为oppA和opp基因簇的转录终止子。氨基酸序列分析表明该基因簇编码的各个蛋白与同属细菌鲶鱼爱德华氏菌（E．ictaluri）对应的各个蛋白高度相似,相似性在96％～98％;与其他革兰氏阴性菌相似性在56％～89％;与革兰氏阳性菌的相似性在27％～53％。以细菌OppA的保守结构域SBP_bac_5构建系统发生树,结果显示E．tardaLSE40与同属细菌E．ictaluri的亲缘关系最近,与肠杆菌科细菌的亲缘关系较近,与革兰氏阳性细菌的亲缘关系较远,表明oppA的SBP_bac_5结构域可作为细菌分类鉴定的依据。opp基因簇的获取为深入了解E．tarda适应环境和宿主的生存机制奠定了基础。     

印度洋深海热液区一株盐单胞菌Halomonas sp. YD-7的分离鉴定及研究

从印度洋深海热液区沉积物中筛选到一株耐盐菌,菌株形态呈杆状,长1.5～2.0 μm,宽0.5～0.7 μm,属革兰氏阴性菌,生长适温为4～55 ℃,最适为35 ℃;pH测试范围为4.0～10.5,最适为7.0;测试NaCl浓度为0～5.13 mol/L,最适为0.86 mol/L,该菌属于兼性厌氧菌.经16S rDNA鉴定该菌属于γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)盐单胞菌属(Halomonas),命名为Halomonas sp. YD-7.该菌与菌株Halomonas sp. ANT9086在进化位置上最为接近,同源性达98.1%,有可能是新种.对该菌株的生理生化特性进行了研究,发现该菌具有很强的适应能力,对温度、盐度和氧气的适应范围广.该菌株还具有很强的耐受和去除Mn2+的能力及一定的耐受和去除Cr6+的能力.表明该菌在污水处理与生物修复方面可能具有重要的应用价值.     

4株海洋红球菌产类胡萝卜素分析及其全基因组测序

以源于东太平洋海水的4株红球菌分离菌Rhodococcussp. EPR-134、Rhodococcus sp. EPR-147、Rhodococcus sp. EPR-157和Rhodococcus sp. EPR-279为研究对象,开展了菌株的色素提取和色素全波长扫描,并基于全基因组测序分析了4株细菌类胡萝卜素代谢通路中的相关基因。色素全波长扫描结果显示,菌株EPR-134不具备类胡萝卜素产生能力,而其它3株红球菌能够产生类胡萝卜素,且所产类胡萝卜素组分不同。基因组分析表明,4个细菌基因组中存在较为完整的促使类胡萝卜素形成的基因簇。对菌株参与番茄红素形成的3个关键基因crt E、crt B和crt I的氨基酸序列同源性两两比对分析表明,菌株EPR-134 3个基因氨基酸序列与其它3个菌株相应基因氨基酸序列同源性最低,这可能是导致该菌株不产类胡萝卜素的关键原因。该研究结果为产类胡萝卜素红球菌的遗传改造,以及为产类胡萝卜素工程菌的构建奠定了前期基础。     

两株海水氮降解菌的分离鉴定及其无机氮去除特性初步研究

为解决海水养殖环境中的无机氮污染问题,从河鲀(Takifugu rubripes)养殖池塘的水体和底泥中筛选出2株可有效去除氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的菌株——盐单胞菌(Halomonas sp.DN3)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis HC),并初步探讨了2株菌在不同无机氮源中的氮去除特性。研究表明,2株细菌均具有较好的无机氮去除效果。在初始无机氮浓度为42 mg·L~(-1)的单一氮源基础降解液中,菌株DN3对氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为84.1%、62.1%和98.8%;菌株HC对三者的去除率分别为81.2%、49.0%和90.3%。在氨态氮去除过程中,虽未检测到硝态氮和亚硝态氮的积累,但从系统的氮收支分析,总氮浓度均显著下降,推测可能存在硝化过程;在硝态氮和亚硝态氮去除过程中,菌株DN3还原硝态氮时具有亚硝态氮的积累,菌株HC氧化亚硝态氮时具有硝态氮的积累。而从总氮浓度均有下降推测,可能存在好氧反硝化过程。在初始无机氮浓度为42 mg·L~(-1)的混合氮源基础降解液中,2株菌均具有良好的同步去除无机氮能力。以氨态氮和亚硝态氮为氮源时,菌株DN3和HC的总无机氮去除率分别为75.4%和66.6%;以氨态氮和硝态氮为氮源时,菌株DN3和HC的总无机氮去除率为69.5%和75.6%,2株菌在2种混合氮源中的氨态氮去除率均在90.0%以上。综合分析,菌株DN3和HC对无机氮去除机制主要以菌体的同化作用为主,同时推测具有一定的硝化和反硝化作用。研究结果表明,菌株DN3和HC均可高效去除无机氮,其在海水养殖水环境调控中具有潜在的应用价值。     

海洋赤杆菌科菌株的类胡萝卜素合成基因分析

赤杆菌科(Erythrobacteraceae)菌株广泛分布于海洋环境,可合成类胡萝卜素等多种色素。类胡萝卜素具有光保护和抗氧化能力,对于赤杆菌科菌株适应海洋生态系统具有重要作用。本研究收集了107个海洋来源的赤杆菌科细菌基因组,分析了类胡萝卜素合成途径中关键酶的编码基因crtEBIGYZW在基因组中的分布特征,构建了基于氨基酸序列的不同编码基因系统发育树,阐明了深海和浅海来源的赤杆菌科菌株中类胡萝卜素合成基因的存在和分布规律,探究了不同的类胡萝卜素合成基因在近海与深海来源的赤杆菌科菌株进化过程中的遗传模式。研究结果显示,海洋来源的赤杆菌科菌株均含有crtEIGZ基因,约98.1%的菌株含有crtBY基因,约43.9%的菌株中存在crtW基因,其类胡萝卜素合成基因在菌株间存在分布差异,但在深海与浅海来源上并未显示特异性。此外,通过比较不同编码基因的系统发育树拓扑结构发现,赤杆菌科菌株的类胡萝卜素合成基因crtBYZW与系统发育密切相关,而crtEIG基因多通过水平基因转移获得,这有助于更好地评估类胡萝卜素合成基因家族在赤杆菌科中的进化,也为其他海洋细菌中的类胡萝卜素合成途径及基因研究提...     

钝顶节旋藻别藻蓝蛋白基因克隆、分析及重组表达蛋白荧光活性的研究

为探究蓝藻藻胆体核心色素蛋白-别藻蓝蛋白单个亚基的光学活性和功能,本研究克隆了钝顶节旋藻(Arthrospira platensis FACHB314)中的脱辅基别藻蓝蛋白基因apcAB及其亚基基因apcA和apcB。节旋藻基因组中apcAB全长共1 056 bp,由apcA和apcB串联组成,中间间隔84 bp。其中,apcA和apcB基因的全长均为486 bp,且均编码161个氨基酸,预测分子量分别约为17.39和17.33 kDa,它们分别编码的α和β亚基均属于Globin＿like超级家族,系统进化树分析显示其氨基酸序列在蓝藻和节旋藻中较为保守。将克隆出的亚基基因apcA、apcB分别同前期A.platensis FACHB314中获得的藻蓝胆素合成相关基因ho和pcyA以及色基裂合酶基因(cpcE、cpcF、cpcU、cpcS、cpcT)共同转化至大肠杆菌中,获得重组别藻蓝蛋白亚基菌株E.coli HPEFUSTA、E.coli HPEFUSTB。SDS-PAGE和Western Blot均显示重组菌株中已成功表达别藻蓝蛋白单亚基。荧光检测结果显示,在600 nm波长激发下,...     

藻红蛋白基因部分序列的克隆和顺序分析

报道了真核红藻—龙须菜的藻红蛋白亚基基因的部分序列,位于β亚基的近碳端、α亚基的近氮端,包括β亚基部分３０９个核苷酸,α亚基部分１６２个核苷酸,还有间隔部分５５个核苷酸,可编码β近碳端的１０２个氨基酸和α近氮端的５４个氨基酸,并与目前已知的相应序列做了比较。该序列与已知红藻ＰＥ亚基基因相应部分的相似性为７７．９％到８１．１％。对应的氨基酸序列的相似性为７９．５％到８６．５％,蛋白质序列的保守性高于核苷酸序列。     

栖息地指数模型在北太公海秋刀鱼渔情预报中的应用

秋刀鱼(cololabis saira)作为高度洄游的大洋性鱼类,因其资源量大、分布广而成为我国远洋渔业重要的捕捞对象之一。本文根据2003～2015年我国大陆在北太平洋公海秋刀鱼的生产调查数据,结合所获得的环境数据,以秋刀鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort,CPUE)为适应性指数(suitability index,SI),利用几何平均法、算术平均法、最大值法和最小值法分别建立基于海水海表面温度(sea surface temperature,SST)、海表面高度(sea surface height,SSH)和海表面叶绿素a浓度(sea surface chlorophyll,SSC)的综合栖息地指数(habitat suitability index,HSI)模型。并利用2015年5～11月生产数据用于HSI模型验证,T检验结果表明算术平均值法拟合效果最好(P<0.05),模型准确度达70%以上,确立最适的秋刀鱼渔情预报模型,可为秋刀鱼的生产提供参考。     

大亚湾夏、冬浮游植物群落结构与环境因子

根据2015-08和2015-12大亚湾海域的调查数据,对大亚湾浮游植物种类组成、丰度分布、多样性及与环境因子的关系等进行分析。结果显示:夏冬两季共鉴定出浮游植物5门39属102种,其中硅藻70种,甲藻27种,金藻和绿藻分别为2种,蓝细菌1种。浮游植物丰度夏季波动范围为(0.80～42.43)×10~6个/m^3,均值为10.70×10~6个/m^3;冬季波动范围为(0.13～43.80)×10~6个/m^3,均值为7.24×10~6个/m^3;浮游植物丰度组成夏季以硅藻为主,占总丰度的97.51%,冬季则以金藻和蓝细菌为主,占97.41%。夏季优势种为中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、柔弱拟菱形藻(Peseudo-nitzschia delicatissima)和菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides);冬季优势种为球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)和束毛藻(Trichodesmium sp.)。冗余分析显示,影响大亚湾浮游植物分布的关键环境因子,夏季为透明度、氮磷比、温度和盐度,冬季为盐度、pH、温度和亚硝氮。     

数据缺乏条件下的渔业资源评估方法研究进展

全球范围内绝大多数渔业处于数据缺乏的状态,而常规的资源评估方法需要准确的生物学信息和完整的渔获数据,通常并不适合此类渔业资源的评估。数据缺乏方法(DLM)正是适用于此类情况的渔业资源评估方法,DLM的研究已经成为渔业资源研究的热点。作者对DLM的近期发展作了简要回顾,重点对主要的DLM方法和数据需求进行了分析比较,指出这些方法的应用需要注意的问题。历史渔获量是大多数DLM方法运用的必要数据(如DCAC、Catch-MSY模型),而关于资源丰度的相对指标和重要生活史参数(如种群内禀增长率、自然死亡系数),则是运用这些方法的必要补充。此外,对运用DLM所需的主要生物学参数的估算方法进行了简介。最后对DLM方法的使用及其在国内渔业中的运用提出了建议。     

匙指虾三新种记述

匙指虾除少数为大型个体外，多数均为体长仅20-30mm的小型淡水虾类。在中国已报道有7属100多种。在检查多年来从全国各地收集的匙指虾标本中，发现有三个新种，现报道如下。     

中国南海中南部花水母亚纲一新属四新种记述

本文描述了采自中国南海中南部花水母亚纲一新属四新种：南海宽管水母,新属、新种Laticanna nanhaiensis gen.nov. et sp.nov.,芽拟原帽水母,新种Protiaropsis gemmifera sp.nov.,南海潜水母,新种Merga nanhaiensis sp.nov.和顶室无球水母,新种Rhabdoon apiciloculus sp.nov.。编制了深帽水母科已知属分属检索表和拟帽水母属、潜水母属以及无球水母属已知种分种检索表。模式标本保存于中国水产科学研究院南海水产研究所。     

Developing underutilized fisheries: Oregon's developmental fisheries program

Oregon's Developmental Fisheries Program is designed to encourage the commercial exploration and development of State managed underutilized fishery resources. A key program strategy is allocating relatively secure harvest rights to pioneering entrepreneurs when a fishery successfully transitions from “developing” to “developed” status. Since the program's inception in 1993, two fisheries, sardine and bay clam, have moved from undeveloped to developed status. Case studies of these fisheries show that many challenges impact the success of the Developmental Fisheries Program including difficulties in designing and allocating asset rights, establishing operational program guidelines, selecting measurable targets that meet legislative standards for a developed fishery, and financing developmental fisheries management practices. Developmental fisheries strategies used in other regions and countries are summarized. Recommendations are made for improving Oregon's Developmental Fishery Program including establishing clear objectives and timelines for the Program and identifying appropriate renewal requirements for permits and other developmental incentives on a fishery-by-fishery basis.     

三种浮绳式框架养殖围网系泊缆绳和框架纲张力试验研究

浅海围网养殖是一种全新的海水生态养殖方式,敷设在开放性海域,承受风、浪和流的作用,产生复杂的水动力。本文根据养殖围网海上实际敷设情况和水文条件,基于松田皎模型准则设计制作了长方体、圆柱体和球体3种不同浮筒形状的浮绳式柔性框架养殖围网模型。在循环动水槽中采用预加张力的系泊方法测试了不同流速和系泊角度下围网框架纲和系泊缆绳的张力特征变化。研究结果显示:流速与张力的关联度大于系泊角度与张力的关联度;流速小于35cm/s时,系泊缆绳的张力变化较平稳;系泊角度在63°和74°之间时,系泊缆绳和框架纲张力的变化较平稳,且当系泊角度为71°时,张力相对较小;相比其他2种浮筒类型围网,长方体浮筒浮绳式框架养殖围网的系泊缆绳和框架纲张力的变化相对较平稳。     

Objectives of fisheries management: case studies from the UK, France, Spain and Denmark

The main objectives of fisheries management are generally similar throughout the world. These are often stated in policy documents such as the Common Fisheries Policy and the Magnuson–Stevens Fishery Conservation and Management Act. However, at the local level often the key objectives of management are more detailed, characterised by both the overriding management structure and the status and type of fishery concerned. In this paper, we consider case study fisheries from the UK, France, Spain and Denmark to compare some of the various types of fisheries and fisheries management systems that exist in the European Union. From this, we define the key objectives for each management system.     

基于GAM和GWR模型分析环境因子对南极磷虾资源分布的非线性和非静态性影响

分析南极磷虾分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,对南极磷虾的高效捕捞和管理具有重要意义。本研究基于“龙腾”船2015、2016年在南设得兰群岛捕捞作业的渔捞日志数据,应用广义加模型(Generalized additive model,GAM)和地理权重回归模型(Geographical weighted regression,GWR)探究南极磷虾(Euphausia superba)渔场分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,并比较这2种模型的模拟性能,为南极磷虾的渔场渔情预报、资源评估和渔业管理提供基础数据。GAM模型结果显示,2015、2016年单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)与作业水深均呈显著负相关关系(P<0.01),表明在作业水深范围内,南极磷虾在较浅水域集群密度较高;2015年CPUE与表层水温呈显著正相关关系(P<0.01),但在2016年呈显著负相关关系(P<0.01),推测是由于2年调查作业位置不同所致;CPUE与离岸距离关系不显著(P≥0.05)。GWR模型结果显示,作业水深对CPUE的影响无显著的空间变化(P>0.05);海水表温和离岸距离对CPUE的影响具显著的空间变化(P<0.01),表明这2个因子对南极磷虾渔场分布的影响在空间上不连续,存在显著空间非静态性。GAM模型可用于研究资源分布与驱动因子的一般规律;GWR模型作为全局回归模型的有效补充,可用于探究一般规律不适合的特殊区域,便于发现资源分布的“热点”区域,未来在海洋生物资源分布研究中将有广阔的应用前景。