微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)的氮磷吸收、生长、产毒动态变化

采用浮游植物计数法、高效液相色谱串联质谱法、分光光度法等分析方法,探索了微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)在批次培养过程中氮磷吸收、产毒、生物量、p H等参数的动态变化关系。结果表明,微小亚历山大藻对磷的吸收迅速,可以将磷储存于体内,待生长使用。该藻对氮的吸收相对缓慢,环境中氮缺乏时,产毒量不再增加,说明氮对产毒有着重要的调控作用。在第二对数期中出现了碳限制环境,导致叶绿素a在碳限制条件下无法表征藻的生物量,相反,叶绿素a和生物量呈负线性关系,可能是叶绿素转化成其它含碳物质,用于生长。毒素不仅存在于细胞体内,培养液中(胞外)也含有毒素,并且胞外毒素从稳定期开始逐渐升高。胞内毒素的组成中GTX1/4占据绝对优势,GTX2/3含量相对较少。生长延缓期和第一对数期,各种毒素组成比例相对稳定,而在随后的生长期内,GTX1/4在总毒素中的占比逐渐上升,GTX2/3占比逐渐下降,表明微小亚历山大藻毒素组成会随着生长周期的变化而发生变化。     

强光照和黑暗条件下刺参体壁的基因表达差异

参对光照变化非常敏感,研究刺参对光照的分子响应非常重要。本研究应用RNA测序获取了刺参暴露于强光（“强光”）、正常光照（“对照”）和完全黑暗（“黑暗”）环境下体壁的基因表达谱情况,通过“对照”与“黑暗”,“对照”与“强光”和“黑暗”与“强光”的比较,在|log₂ ratio|≥1和FDR≤0.001的标准下分别发现了1161、113和1705个差异表达基因（DEGs）。基因本体分析表明,“cellular process”和“binding”在“生物过程”和“分子功能”类别中的DEGs富集最多,而“cell”和“cell part”在“细胞组分”类别中的DEGs富集最多。将DEGs与Kyoto Encyclopedia基因和基因组数据库上的于214、41和229条通路进行比对,发现了51、2和57条通路分别显著富集。本研究发现的光特异性DEGs可作为深入研究刺参对光照变化的生化适应机制的重要目标基因。     

栉孔扇贝精巢组织细胞的体外培养及特征分析

本研究建立了一个栉孔扇贝精巢组织细胞的原代培养体系,鉴定了原代细胞的功能基因表达特征。结果显示,原代培养体系中的精巢细胞以圆形细胞为主,直径为4~11μm,其在体外已存活9个月以上。使用栉孔扇贝vasa基因(生殖细胞标记基因)的地高辛RNA探针和原位杂交技术检测,约98%的原代细胞呈阳性。利用免疫组化技术鉴定了栉孔扇贝SCP3、KLF4、PIWI、C-MYC、SOX9和SOX17在这些细胞中的表达特征,发现这些靶蛋白在精巢原代细胞中的表达特征与栉孔扇贝精巢中的细胞定位基本一致。上述结果表明,本实验所获得的原代细胞以生殖细胞为主,它们保留了栉孔扇贝雄性生殖细胞原有的基因表达特征,可以用于贝类精子发生和性别相关的功能基因研究。     

Differential gene expression in the body wall of the sea cucumber(Apostichopus japonicus) under strong lighting and dark conditions

Sea cucumber, Apostichopus japonicus is very sensitive to light changes. It is important to study the influence of light on the molecular response of A. japonicus. In this study, RNA-seq provided a general overview of the gene expression profiles of the body walls of A. japonicus exposed to strong light("light"), normal light("control") and fully dark("dark") environment. In the comparisons of "control" vs. "dark", "control" vs. "light" and "dark" vs."light", 1 161, 113 and 1 705 differentially expressed genes(DEGs) were identified following the criteria of|log_2 ratio|≥1 and FDR≤0.001, respectively. Gene ontology analysis showed that "cellular process" and "binding"enriched the most DEGs in the category of "biological process" and "molecular function", while "cell" and "cell part" enriched the most DEGs in the category of "cellular component". And the DEGs were mapped to 214, 41 and229 pathways in the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes database, and 51, 2 and 57 pathways were significantly enriched, respectively. Light-specific DEGs identified in this study will be important targets for further investigation to establish the biochemical mechanisms involved in the adaption of this sea cucumber to changes in the level of environmental light.     

砂质基底领海基点的保护范围选划及管理研究——以外磕脚领海基点为例

领海基点对于维护国家海洋权益等意义重大。文章基于外磕脚领海基点的保护实践工作,从前期准备、现场调查方法、保护范围选划结果3个方面,开展砂质基点领海基点保护范围选划的案例研究,据此提出砂质基底领海基点保护范围的选划依据和方法。研究表明:砂质基底领海基点的保护范围选划应依据海岛的特殊属性,由保护对象的边界向外延伸至潮汐水道,并充分体现地貌整体性和连续性。针对砂质基底领海基点保护,文章建议应加强工程手段实现基底稳定,维护领海基点安全;加强领海基点外业调查,夯实领海基点地形水文资料基础;加大领海基点巡查力度,持续推进领海基点实时动态监视监测;加强部门沟通协调,完善领海基点信息管理系统;加大宣传教育,树立全民海洋海岛意识等保护管理建议,为领海基点的保护管理工作提供理论和实践探索。     

Spatial patterns in natural Picea crassifolia forests of northwestern China,as basis for close-to-nature forestry

Close-to-nature forest management has been proposed as an effective method for improving the quality of plantation forests. Knowledge of spatial distribution patterns, structure, and succession trajectories in natural forests can provide guidelines for the establishment of close-to-nature forest plantations. Such knowledge is lacking in natural spruce(Picea crassifolia) forests in the Qilian Mountains of China, impeding the establishment of production forests. We conducted a case study in the Qilian Mountains to analyze the relationships between the naturally-formed forest patches and terrain factors, spatial heterogeneity of stand characteristics, and stand structure following harvesting disturbance. Our results suggested that spruce plantations will be effective on the N, NE, and NW slopes, at elevations between 2700 and 3300 m, and on slopes ranging from 15° to 45°. Further, planted forest patches should occupy 64% of the slope area on semi-shady slopes(NE, NW). Spatial patterns in the studied forest exhibited a strong scale-effect, and an area of 0.25 ha could be used as the most efficient plot scale for the management of spruce plantations. Partial logging is an effective method for the conversion of spruce planted forests into nearnatural forests, and the intensity of partial logging can be determined from the negative exponential function relationship between stand density and DBH. Our results provided critical information for the development of spruce plantations and conversion of existing plantations.     

双台子河口重金属污染的沉积记录

根据双台子河口沉积柱中微量金属的含量及沉积物的粒度参数,结合137Cs放射性比活度精确定年,研究了双台子河口的沉积速率和重金属的污染变化特征,并利用地累积指数法评价了重金属的污染程度。137Cs计年的结果表明,沉积柱的平均沉积速率为1.3cm/a。沉积物的粒径从底层向表层逐渐变细,反映了水动力条件的减弱。绝大多数重金属的含量基本上都是自底部向上逐渐增加。重金属元素与细粒沉积物(63μm)均具有较好的正相关性,说明细粒物质对重金属具有较高的吸附能力。采用地累积指数对沉积柱中重金属元素的垂向变化进行了评价,发现除Cd元素外,大部分元素均未受到污染(Igeo0)。推测Cd的污染可能主要与20世纪90年代起至今人类活动对双台子河口产生的影响逐渐增加有关。     

海洋青鳉鱼专用型基因芯片的设计及其在生态毒理学上的应用研究

以生物芯片技术为核心,结合生态毒理学与功能基因组学的方法,制备了海洋青鳉鱼专用型生物芯片,包含180个与细胞分裂、解毒反应、缺氧反应、氧化应激反应、凋亡、生长和发育、性别决定和性腺分化以及生殖激素分泌等功能相关的基因.我们提取了雌性海洋青鳉鱼成体在正常培养和缺氧处理12周后的肝脏和卵巢组织总RNA,利用自制的基因芯片进行了基因表达谱分析,结果显示海洋青鳉鱼在缺氧压力环境下,肝脏和卵巢组织的差异性表达基因分别检测出9个和6个,表明应用此类自制良好的芯片可有效获得海洋青鳉鱼的组织特异性基因表达图谱,也将加强对海洋缺氧状态、氧化应激等反应的分子生物学机制的理解.本研究对于识别异常环境状态下的基因表达模式和组织特异性标志物,进一步开展监测海洋生态毒理因素的研究奠定良好的基础.     

广西防城港湾水环境质量现状与石油烃环境容量的初步研究

环境容量是评估海域污染物最高容纳量的一个重要指标,污染物排放量控制指标的合理性取决于项目所在海域的环境容量的正确估算。本文首先根据近年来对防城港湾海水环境质量的现场调查资料,采用单因子指数法对防城港湾的水环境质量现状进行评价和分析,然后,通过模型和模拟对城港湾的水交换周期进行了计算,最后选取水质评价中出现超标的石油烃作为分析因子,采用改进的标准浓度法估算了防城港湾石油烃的环境容量。结果表明,防城港湾的水环境质量状况良好,石油烃环境容量在一、三、四类水质标准下分别为2023t/a、51334t/a、92896t/a。     

底栖生物生物量空间插值方法研究

在地统计学和地理信息系统支持下,采用反距离加权(Inverse distance weighting,IDW)、径向基函数(Radial basis functions,RBF)、普通克里格(Ordinary Kriging,OK)3种插值方法对2007年4月获得的大亚湾人工鱼礁区及附近海域底栖生物生物量数据进行空间插值方法研究,并对插值精确度进行交叉验证。结果显示,经对数转化后的数据呈正态分布,而且3种插值方法对其进行插值,所得的等值面图效果比原始数据所得等值面图效果好。交叉验证显示,对数转化数据插值精确度OK﹥RBF﹥IDW。观察插值结果等值面图,发现3种方法均能较客观地模拟出底栖生物生物量的总体分布趋势,在对局部趋势的模拟上,OK的表现效果最好。