几种江蓠属海藻3个分子序列的系统学分析

分析了我国沿海几种常见的江蓠属(Gracilaria)海藻的18S rRNA 基因、cox2-3间隔区以及RUBISCO间隔区的分子序列,并结合GenBank现有的相关数据进行了分子系统学关系分析,为江蓠属的系统进化和分类地位提供了新的佐证。结果表明,基于cox2-3间隔区、以及 RUBISCO间隔区序列构建的MP (Maximum parsimony)进化树较为相似,而与基于18S rRNA构建的进化树略有不同。这主要是由于18S rRNA更为保守的原因;扁江蓠与脆江蓠在3个系统树中均聚合成支,显示了它们之间具有较近的亲缘关系;龙须菜与江蓠属海藻具有较远的遗传距离,在3个进化树中,龙须菜也均位于进化树的基部,单独成支,证实龙须菜并不隶属于江蓠属,且分化相对较早。     

热锻炼对龙须菜高温胁迫响应的影响

夏季高温是限制龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)生长和发育的一个主要问题。本研究以野生龙须菜作为材料,经过28℃的热锻炼预处理72 h,再分别置于32、36、40℃高温胁迫24 h,并测定了高温胁迫条件下龙须菜的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和可溶性蛋白质的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(AsA)水平等生理指标,研究了龙须菜对高温胁迫的响应。结果表明:热锻炼能维持藻体较低的MDA含量,降低H2O2的产生速率,缓解藻体的膜脂过氧化伤害;同时热锻炼缓解了可溶性蛋白质的降解,增加了SOD酶的比活力,缓解了AsA的下降速率,说明热锻炼能缓解高温胁迫对藻体的伤害,有效地提高了龙须菜对高温胁迫响应的能力。     

4 种经济海藻脂肪酸组成分析

采用改进的Bligh-Dyer法提取脂溶性成分,气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行分离和鉴定,C19:0内标确定总脂及各组分含量,研究了鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、浒苔(Enteromorpha prolifera)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)和红毛菜(Bangia sp.)4种经济海藻的脂肪酸组成及含量。结果表明,4种海藻都检测出C14-C22脂肪酸,总脂含量在12～19 mg/g之间,不饱和脂肪酸为主要组成成分,含量均超过60%。不饱和脂肪酸中以多不饱和脂肪酸(PUFAs)为主,富含n-3和n-6系列PUFAs,n-6与n-3系列PUFAs之比均低于2。比较4种海藻脂肪酸组成特点表明,鼠尾藻以C16、C18和C20为主要组成成分,具褐藻类脂肪酸组成特征;浒苔以C16和C18为主要组成成分,具绿藻类脂肪酸组成特征;龙须菜和红毛菜以C16和C20类脂肪酸为主,具典型红藻类脂肪酸组成特征,同时二者又有不同之处,分别显示真红藻与原始红藻脂肪酸组成的特点。     

中国海洋仙菜科(Ceramiaceae)新记录属——盖氏藻属Gayliella(红藻门)的分类研究

利用生物压片技术,通过形态学和解剖学方法,对采自我国沿岸海洋的仙菜科红藻(Ceramiaceae,Rhodophyta)进行了分类学研究,发现了我国仙菜科新记录属——盖氏藻属(新拟名)Gayliella T.O.Cho,L.McIvor et S.M.Boo。该属目前在我国共有5个种,即短毛盖氏藻(新拟名)Gayliella pmbriatum (Setchell et N. L. Gardner). T. O. Cho et S. M. Boo、优美盖氏藻(新拟名) Gayliella βaccidum (Kützing) T. O. Cho et L. McIvor、泰式盖氏藻(新拟名) Gayliella taylorii (E. Y. Dawson) T. O.Cho et S. M. Boo、马沙盖氏藻(新拟名) Gayliella mazoyerae T. O. Cho, Fredericq et Hommersand和横轴盖氏藻(新拟名) Gayliella transversalis (Collins et Hervey) T. O. Cho et Fredericq,其中前3个种为由仙菜属Ceramium归并的物种,后2个为我国的新记录种。本文对此2个新记录种进行了详细的形态学描述,并讨论了它们与中国已报道的横列仙菜Ceramium gracillimum间的关系。该研究结果丰富了我国海洋仙菜科的物种多样性。     

Morphological observation and rbcL gene sequences studies of two new species, Grateloupia dalianensis H.W.Wang et D.Zhao, sp. nov. and G. yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan, sp. nov. (Halymeniaceae, Rhodophyta) from China

A few species in the genus Grateloupia (Halymeniaceae,Rhodophyta) have been investigated in detail with respect to morphological observations and molecular analyses.In this study,the authors document the vegetative and reproductive structures of two new species of Grateloupia,G.dalianensis H.W.Wang et D.Zhao,sp.nov.and G.yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan,sp.nov.They both have the morphological character that carpogonial ampullae and auxiliary cell ampullae are the simple Grateloupia-type.The two species can be distinguished from other species of the genus by their distinctive morphological features respectively.Based on ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL) gene sequences,the phylogenetic tree obtained in the study indicated that they are both embedded within the Grateloupia clade.G.dalianensis clusters a subclade with G.asiatica,and G.yinggehaiensis forms a single monophyletic subclade with G.hawaiiana.     

基于低压静电场及高通量测序技术对中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)保鲜过程中微生物群落影响分析

中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)隶属于十足目、管鞭虾科、管鞭虾属, 主要分布于我国东南沿海。其富含多种必需氨基酸和矿物质, 高蛋白低脂肪, 但易受微生物污染而发生腐败变质, 需引用基于16S rRNA的高通量测序技术准确测定其微生物群落组成成分变化。以中华管鞭虾为试验材料, 采用高通量测序技术对虾肉的微生物群落碱基进行基因测序, 将产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性及相关性分析手段研究了贮藏过程中电场处理后影响中华管鞭虾品质的微生物发育信息和群落组成变化规律。分组为新鲜样本(G0), 2 kV、3 kV及对照组贮藏中期(G1、G2、G3), 2 kV、3 kV、对照组贮藏末期(G4、G5、G6), 通过物种韦恩图、Alpha和Beta多样性以及物种组成分析, 研究不同强度电场环境对中华管鞭虾微生物群落组成的影响。结果表明, OTU聚类分析中优势菌群从属水平看为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和热杀索丝菌属(Brochothrix)等, 其中假交替单胞菌属能够适应高盐浓度环境, 是中华管鞭虾微生物腐败主要致腐菌。贮藏中期微生物物种多样性顺序为3 kV组>2 kV组>对照组(0 kV), 电场能够有效抑制优势菌的生长; 贮藏末期3组物种结构相近, 此时电场对虾肉菌群结构无明显影响。PCoA主成分分析图中发现, 在坐标系中贮藏中期的G1、G2、G3组距离较为接近, 贮藏末期的G4、G5、G6组距离较为接近, 说明在同一贮藏期间的各组微生物种群结构类似。综上, 贮藏前中期低压静电场能够抑制优势菌的生长, 维持微生物物种间平衡并使其物种多样性较高, 且3kV更佳, 贮藏末期时由于优势菌更适应环境, 热杀索丝菌属和肉食杆菌属占比增加, 电场对物种多样性的影响不大。研究结果可为深入探讨影响中华管鞭虾贮藏保鲜效果的微生物群落组成和基础发育信息提供有效依据。     

贝藻混养对大西洋鲑养殖废水的生物滤除

养殖废水的综合利用与无公害化处理排放是实现水产养殖业健康可持续发展的重要保障。作者采用太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)及龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)混养和单养的方式处理大西洋鲑工业化循环水养殖系统排放的废水,设置贝类组、藻类组、贝藻组3组处理,探讨了贝藻混养方式和贝类、藻类单养对废水中主要水质因子(N、P营养盐、化学需氧量(COD)和总悬浮颗粒物(TSS))的处理效率,实验周期为30 d。结果表明,牡蛎和龙须菜混养的方式处理养殖废水效果较好,其对氮、磷营养盐、COD及TSS的去除效率分别为:总氨态氮41.67%±8.82%、硝酸盐氮33.96%±0.34%、总磷7.18%±0.03%、COD 78.87%±1.82%和TSS 70.50%±1.65%,而亚硝酸盐氮出现一定的积累。综合分析,牡蛎和龙须菜混养的方式处理养殖废水的效率优于牡蛎和龙须菜的单独处理。     

广东南澳岛大型海藻龙须菜与浮游植物对营养盐的竞争利用

广东南澳岛近海是我国龙须菜养殖的重要基地。为了探究龙须菜养殖对藻华防治的贡献,分别于2016年3月、5月和6月在广东南澳岛北部海域不同养殖功能海区进行采样,研究龙须菜养殖前后海水中营养盐含量和结构的变化,分析不同粒径的浮游生物对有机营养盐的水解利用,探讨龙须菜养殖对浮游植物竞争利用营养盐和生长产生的影响。结果表明,研究海区水质较清洁,无机氮磷含量较低,春季至夏季,随着龙须菜和浮游植物生物量增加,溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度不断下降,至6月南澳海区成为磷限制海域。在5月龙须菜生长高峰期,龙须菜养殖区和龙须菜鲍鱼混养区的DIP浓度显著低于鲍鱼区和非养殖区,龙须菜养殖区的叶绿素a浓度明显低于其他区域,亮氨酸氨肽酶(leucine amino peptide,LAP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)活性显著升高,表明龙须菜养殖区浮游植物受到较为明显的营养胁迫。而龙须菜收割后,该养殖区的叶绿素a含量则显著上升,甚至高于其他区域。该结果表明在南澳岛海域,龙须菜养殖通过营养竞争关系(尤其是磷)抑制浮游植物的生长,大规模龙须菜养殖可能有助于抑制有害藻华的发生。     

深海化能极端环境中劳盆拟刺铠虾(Munidopsis lauensis)的全长转录组测序分析

劳盆拟刺铠虾(Munidopsis lauensis)是一种十足目铠甲虾, 能够适应深海化能合成生态系统的极端环境, 但是其已知基因序列信息却很少。为此, 采用PacBio平台的SMRT测序技术对来自南海台西南冷泉劳盆拟刺铠虾的肝胰腺、鳃、肌肉和肠混合组织进行了三代全长转录组测序。通过聚类、校正、去冗余之后共获得28 811条高质量isoform, 平均长度为2 086 bp, N50长度为2 275 bp。使用Nr、SwissPort、KEGG、KOG数据库对转录本序列进行功能注释, 共有20 616 (71.56%)条isoform得到注释。进一步高级注释共获得21 848个蛋白编码序列, 共预测到537个转录因子、6 430个长链非编码RNA和10 060个SSRs位点。KEGG通路分析发现两条可能与劳盆拟刺铠虾适应深海化能极端生境相关的通路, 分别为过氧化物酶体通路和谷胱甘肽代谢通路。其中, 共有180条isoform被发现参与编码过氧化物酶体通路中的31个关键酶, 213条isoform参与谷胱甘肽代谢通路中19个关键酶的编码。基于全长转录组数据, 利用同源比对、功能结构域预测及系统发育树构建等方法对劳盆拟刺铠虾谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因家族进行挖掘与鉴定, 共发现属于theta、delta、mu、kappa四种亚家族的20条GST候选序列。通过对劳盆拟刺铠虾全长转录组测序、功能注释和环境适应相关的重要基因及通路的分析, 不仅丰富了深海组学数据资源, 也为进一步揭示甲壳动物适应深海化能极端环境的分子机制奠定了基础。     

几种菱形藻及其近缘种分类界定的比较研究

菱形藻是较常见的羽纹硅藻类,其中一些种类的外部形态十分相似,差异细微,很难从经典形态分类的角度准确区分,造成此类微藻在分类地位上的混乱。作者综合利用经典形态分类方法、ITS（Internal transcribed spacer sequences）序列分析方法以及基于脂肪酸甾醇的化学分类多种方法,对4株从形态观察初步...     

海黍子和脆江蓠对重金属锌、镉富集的比较研究

采用室内培养实验方法,研究了褐藻海黍子(Sargassum muticum)和红藻脆江蓠(Gracilaria chouae)在不同质量浓度的锌和镉溶液里15 d,藻体的生长和体内金属离子含量的变化。结果表明:两种藻的生长速率与暴露溶液金属质量浓度呈负相关,藻体内积累金属离子的量和溶液的金属质量浓度呈正相关,藻体内金属离子的含量均在培养3 d后显著增加,且随着培养时间的延长而持续增加。海黍子和脆江蓠对重金属Zn~(2+)的富集能力明显高于对Cd~(2+)的富集能力,在相同条件下,海黍子对重金属Zn~(2+),Cd~(2+)的积累量明显高于脆江蓠。以上研究结果对利用藻类修复重金属污染的海洋水体能起到一定的指导和参考作用。     

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。     

中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)Akt/PKB 基因在病原刺激下的表达和功能分析

本文在对中国明对虾转录组数据进行生物信息学分析的基础上,克隆获得了其Akt/PKB基因(FcAkt)的开放阅读框(ORF)的cDNA序列,分析了对虾FcAkt基因的结构特征,并利用实时定量RT-PCR技术分析了FcAkt基因在鳗弧菌、溶壁微球菌和白斑综合征病毒(WSSV)注射后的转录表达变化。结果表明,中国明对虾FcAkt基因的ORF全长为1536bp,编码511个氨基酸,预测蛋白分子量为58.9kDa,理论等电点pI为5.60。同源比对显示该基因的氨基酸序列在不同物种之间具有较高的保守性。进化分析发现FcAkt与地蟹、果蝇、埃及伊蚊、家蚕等节肢动物的蛋白激酶B(Akt/PKB)亲缘关系较近。FcAkt的转录表达在不同细菌或WSSV刺激后具有明显的变化,提示对虾FcAkt基因可能在对虾的免疫防御中发挥了重要作用。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)雌雄性腺的差异转录组分析

三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)是我国东海海域具有重要经济价值的蟹类。为探讨雌雄梭子蟹性腺基因表达差异,挖掘与性腺发育相关基因,利用高通量测序技术对三疣梭子蟹雌雄性腺进行测序和生物信息学分析,为进一步研究其性腺发育及性别分化机制提供基础。测序结果经denovo组装共获得192848个转录本,130054个unigene。差异表达分析发现,其中101742个unigene上调,37588个unigene下调。在差异表达数据库中筛选出EcR、RXR、VTG等6个可能参与三疣梭子蟹的性腺分化发育的基因,并利用荧光定量PCR验证其在雌雄性腺中的表达情况,验证结果与转录组测序结果基本一致,为深入研究三疣梭子蟹性腺分化发育调控分子机理和相关功能基因提供了重要的基因数据资源。     

Protoraphis Simonsen,a newly recorded marine epizoic diatom genus for China

Epizoic diatoms on marine copepods are common in nature and may have a special ecological relationship with their hosts.However,this special ecological group is not well known,and it has only rarely been studied in the China seas.To address this knowledge gap,the species diversity and classification of epizoic diatoms on planktonic copepods were studied with samples collected from the East China Sea.In the present study,a marine araphid diatom genus Protoraphis and its type species,Pr.hustedtiana,were observed and identified by light and electron microscopy,thus representing the first record of this genus and its type species in China.This genus is characterized by a median sternum strongly bent to opposite sides and terminate in two transapical grooves at the valve ends.Protoraphis hustedtiana was found to be epizoic on the posterior body appendages and segments of the marine calanoid copepod Candacia bradyi.An internal view shows a complex,ear-shaped process that is close to the apical slit field.The ecological habitats and geographical distributions of Protoraphis were also discussed,and,together with complementary morphological studies,our results have increased the number of records for marine epizoic diatoms to three genera with three species in China,including Pseudohimantidium and Pseudofalcula.     

Re-identifying Grateloupia yangjiangensis (Rhodophyta, Halymeniaceae) based on morphological observations, life history and rbcL sequence analyses

On the basis of morphological observations, life history and molecular phylogeny, Grateloupia yangjiangensis, which is similar to G. filicina, G. orientalis, G. catenata, and G. ramosissima in appearance, was re-examined. The results are as follows:(1) the auxiliary-cell ampullae of G. yangjiangensis were of Grateloupia type, thalli was fleshy and gelatinous in texture, and the erect axes were compressed; the cortex was 0.25–0.30 mm thick, consisting of five to seven outer layers, and there were five inner layers of triangular or stellate cells;(2) there was no filamentous stage in the development of the carpospores;(3) the ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase gene(rbcL) sequence of four G. yangjiangensis examined showed that there was no intergeneric divergence among them, and for the phylogenetic tree, four sequences of G. yangjiangensis formed a single monophyletic subclade within the large Grateloupia clade of Halymeniaceae. In conclusion, G. yangjiangensis was a single species within the genus Grateloupia. This research provided criterion for identification and cultivation of G. yangjiangensis.