中国对虾选育群体“黄海1号”和野生群体不同组织基因组DNA甲基化的MSAP分析

DNA甲基化在调节动物生长发育和组织分化中发挥了重要作用。本研究主要从酶切、预扩和选扩等方面优化了中国对虾DNA甲基化分析的MSAP技术,给出了适合中国对虾MSAP分析的最近反应程序和体系,并采用该技术分别对中国对虾选育群体"黄海1号"和野生群体的肌肉、鳃和血细胞三种组织基因组DNA的CCGG甲基化水平进行分析。研究结果表明,中国对虾野生群体肌肉、鳃和血细胞的DNA甲基化比例分别为23.1%、22.3%和19.7%,选育群体"黄海1号"肌肉、鳃和血液的甲基化比例分别为21.4%、19.6%和18.9%。鳃组织的DNA甲基化水平在两群体中差异极显著(P <0.01),肌肉间的甲基化水平差异显著(P <0.05),而血细胞中甲基化水平差异不显著(P >0.05)。中国对虾野生群体和"黄海1号"同一组织间的甲基化水平不同(P ≤ 0.05),而不同组织间的甲基化水平也各不相同(P ≤ 0.05)。DNA甲基化多态性分析表明,野生群体和选育群体"黄海1号"的鳃和血细胞组织的甲基化多态性比例变化明显,而肌肉组织甲基化水平较稳定,这些变化趋势与CCGG位点的甲基化和去甲基化有关。     

一种基于GPU和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法

高分辨率遥感图像处理经常面临程序执行时间过长和内存空间不足的问题,虽然并行计算技术可以提高遥感图像的处理速度,但是无法降低算法占用的巨大内存空间。为了解决这一问题,本文提出了一种利用CUDA和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法,并以K-Means算法为例进行了实现。其中,CUDA技术可以有效利用GPU强大的并行计算能力,而内存映射文件技术降低了磁盘I/O速度较慢对算法性能的影响。实验结果表明,本文方法比传统K-Means聚类算法计算速度提高了30倍左右,内存使用量降低了90%以上。     

Projections of ocean climate for northwestern Pacific Ocean

The long-term adjustment processes of atmosphere and ocean in response to gradually increased atmospheric CO2 concentration have been analyzed in 70 and 140a integrations with NCAR fully-coupled climate system model (CSM). In these experiments the CO2 concentration has been increased to double and quadruples the initial concentration, respectively. After 70a, at the time of CO2 doubling, the model predicts surface air temperature rises by 1.2 and 1.5K for the globe and the northwestern Pacific Ocean, respectively. The behavior of the quadrupling run is similar: each global and regional mean surface air temperatures increase by 2.8 and 3.0K at the time of CO2 quadrupling. From the experiments, surface air temperature changes in the northwestern Pacific Ocean will be more distinctive compared with the global average, mainly due to exceptionally large warming and sea level change near the entrance of the Kuroshio extension.     

末次冰盛期后黄河三角洲沉积物的磁性特征及其沉积环境

On the basis of measuring the magnetic parameters of sediment in Core YDZ1, combined with a grain size analysis and Carbon-14 dating, the magnetic properties of sediment and sedimentary environment in the Huanghe(Yellow River) Delta area after the last glacial maximum have been studied. The results show that the ferrimagnetic minerals of a pseudo single domain and multi domain particles dominate the magnetic properties of sediment in Core YDZ1. The imperfect anti ferrimagnetic minerals have more contribution on sediment in a depth of 24.0–22.1 m, and more stable-single domain and pseudo single domain particles exist. The susceptibility of anhysteretic remanent magnetization and the ratio of the susceptibility of anhysteretic remanent magnetization to saturation isothermal remanent magnetization show a decrease trend below depth of 24 m, a marked increase trend in a depth of 24.0–13.5 m, and a rapid decrease at depth of 13.5 m, then a fluctuation trend upward. The above two magnetic parameters and the ratio of the susceptibility of anhysteretic remanent magnetization to the mass susceptibility can be regarded as the proxy indicators for the content of clay(4 μm)and the fine-grained size(32 μm). The sedimentary environment after the last glacial maximum in the Huanghe Delta area has experienced the fluvial facies, the tidal flat facies, the neritic facies, the pro delta facies, the delta front facies and the floodplain facies. Thickness of the Holocene transgression layer is 10.5 m and the depth of substrate is about 24 m according to the YDZ1 core. The sedimentary dynamic has a variation trend with strongweak-strong, which has been proved by the Flemming triangular schema.     

象山港海洋牧场示范区大型底栖生物的时空变化

根据象山港海洋牧场示范区建设前(2011年)、建设中(2012年)、建设后(2013年)对象山港全港区、邻近区、示范区11个站位,进行5个航次调查所获得的大型底栖生物的资料,对比分析建设前后大型底栖生物的时空变化。结果表明:共鉴定出大型底栖生物59种,建设后建设中建设前,优势种变化明显。大型底栖生物密度、生物量表现为:建设前建设中建设后;建设中建设后建设前。多样性指数H’、丰富度指数d均表现为:建设前建设后建设中,均匀度指数J则表现为建设中建设后建设前。多因子方差分析结果表明:建设前后,大型底栖生物种类数、栖息密度、生物多样性指数均存在显著性差异。根据群落聚类及n MDS排序分析,建设前后大型底栖生物群落组成存在明显差异,双因素相似性分析(ANOSIM)结果同时表明,群落建设前后存在显著性差异(综合检验R=0.215,P=0.004)。SIMPER分析,大型底栖生物群落的平均相似性建设前建设后建设中。根据调查站位的数据作出丰度/生物量比较曲线(ABC曲线)分析表明,建设中大型底栖生物受到了强烈的干扰,人工鱼礁投放、大型海藻移植、增殖放流会对其周围海域产生影响,但建设后扰动消失,表明随着时间的推移,海洋牧场建设过程中带来的扰动逐渐减小,并围绕鱼礁群逐渐形成新的人工生态系统。     

海湾扇贝对海水池塘浮游生物和水质的影响

滤食性贝类可从天然水体和养殖水体中滤取大量的浮游物,并将滤食的物质以组织生长、粪便、排泄物等形式重新分配,进而对水质状况产生直接或间接的影响。已有的报道表明,滤食性贝类较多的湖区、海区浮游植物的数量、叶绿素a含量明显减少[1,2],浮游物颗粒规格的结构也会发生变化[3],水柱中小型浮游动物、细菌及水体的水流速度等也会受到一定的影响[4,5]。     

覆盖中国沿海地区的精细化台风风暴潮模型的研究及适用

精细化风暴潮预报是目前风暴潮预报重点发展方向之一,本文首次建立起了一个覆盖整个中国沿海地区的精细化台风风暴潮数值模型,克服了以往分区域数值模型的不足,该模型在中国沿海地区的分辨率达到300m左右。模型采用了并行计算,并对2012年和2013年灾害性台风风暴潮过程进行了数值检验,计算精度和计算所用时间都能够满足业务化运行的要求。本文同时还根据中国气象局、美国国家气象局等5家主要台风预报机构给出的24h台风预报,对2013年度灾害性台风风暴潮过程进行了24h数值预报检验,检验结果表明:根据中国气象局台风登陆前24h预报可以得到更准确的风暴潮预报结果,其预报结果优于其他各家预报结果。该结论可以为今后的台风风暴潮预报中台风路径的选取提供重要的参考。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)体长和体重遗传力的估计

构建了脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)49个全同胞家系, 包括28个半同胞家系, 分别测定了30日龄和50日龄个体的体长和体重。利用SPSS软件的一般线性模型(GLM)过程, 计算表型变量的方差组分, 估计体长和体重性状的遗传力。结果表明, 脊尾白虾30日龄和50日龄体长的遗传力估计值分别在0.14—0.35和0.07—0.31之间, 脊尾白虾30日龄和50日龄体重的遗传力估计值分别在0.12—0.23和0.14—0.33之间; 雄性遗传方差组分均显著大于雌性遗传方差组分, 说明雄性遗传方差组分存在显著的父本效应。经过t检验, 父系半同胞、母系半同胞方差组分估计的遗传力均未达到显著水平, 全同胞方差组分估计的遗传力达到极显著水平。因此可以认为基于全同胞方差组分估计的遗传力是对脊尾白虾两个生长阶段体长和体重狭义遗传力的无偏估计值。本研究结果表明脊尾白虾体长和体重性状属于中度遗传力, 选择育种对于脊尾白虾早期生长的改良具有较大潜力。     

基于可靠性的海洋石油平台维修策略研究

针对海洋石油平台传统维修方式依赖经验的缺陷,从可靠性分析角度来制定维修策略,包括确定最佳维修周期和制定设备的检修顺序。以胜利油田埕岛中心一号海洋石油动力平台电力系统为例,采用基于最小割集的数值仿真方法进行故障树分析,通过任务可靠度推出任务时间,实现以可靠性为中心的最佳预防性维修周期的确定。此外,对系统进行重要度分析,按关键重要度大小进行排序,从而制定设备的检修顺序。     

深部地质结构对浅层地质与成矿作用的制约——以中国东部大陆及海区为例

根据十余年来参加中国岩石圈三维结构研究和国际合作编图资料,将深部地质结构与浅层地质、成矿特征进行统一的综合分析研究,对中国东部及邻近海域地质构造取得一些新认识,提出一些新观点:(1)在中国大陆及邻近海域400 km深度内,划分出5层地质结构,其中第3、4层之间的变化制约了浅层地质与成矿作用;(2)中国大陆及海区受周边动力挤压,其中西部挤压力大于东部,导致西部软流圈物质经4条路径向东流动,使东部汇聚巨大巨厚的软流圈,形成独特的软流圈巨量热能(力)-动力主体动力区,构成了亚洲大陆第4个主体动力区;(3)太平洋板块俯冲力制约了北纬42°40'以北的完达山及俄罗斯远东地区,菲律宾海板块俯冲力制约了台湾和中国东南沿海地区,二者的动力之和构成了阻挡软流圈物质向东部洋区流动的"远程力效应";(4)软流圈巨量热能(力)-动力作用的主体动力区打造了中国东部及海区7项地质、地貌特征和三大类矿产资源效应。其中岩浆活动与化石燃料矿产(石油、天然气、煤)之间不是"水火不相容",而是岩浆活动为提升油-气成熟度和煤化作用及变质作用提供了重要的温度条件;(5)软流圈巨量热能(力)-动力作用打造了中国东部及海区一些独有的地质作用:①形成了新生代南海小洋盆,并向巴拉望岛俯冲。②产生了新生代陆缘裂谷带,形成了琼州海峡、台湾海峡,并向台湾岛轻度俯冲。③大面积的巨厚软流圈是一座"巨型岩浆山",成为东部及海区"地幔柱"的统一"根基"。地幔柱实际上是巨大"岩浆山"中的"岩浆山峰",今后会发现更多"地幔柱"(即"岩浆山峰")。④中国东部地震除吉林省珲春地区的深源地震(540 km)外,朝鲜半岛及其以西的中国东部和海区均为浅源与中深源地震(震源深度小于100 km),其主体动力都来自本区巨量热能(力)-动力源,太平洋板块-菲律宾海板块的联合俯冲力只起了"远程力效应"的深部侧向挤压辅助作用。⑤巨量热能(力)-动力作用形成了一系列盆-山耦合带,组成了中国东部及海区中-新生代"盆-山耦合群","盆"里有油气资源,"山"里有内生矿产。