太空搭载海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)的室外产多糖特性研究

本研究对一株经太空搭载后选育的海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)的室外产多糖能力进行了评估。结果显示,在广州秋季室外平均温度为27°C下,诱变株H_(11)的生物量产率、总糖含量、总多糖含量和水溶性多糖含量分别为19.09±0.03 mg/(L·d)、27.89±1.28%DW、20.95±0.87%DW和19.74±0.93%DW。与野生株WT相比,H_(11)的生物量、总糖、总多糖和水溶性多糖的产率分别提高了15.39%,148.93%,176.50%和187.70%。在冬季室外平均培养温度为17°C条件下,诱变株和野生株生长速率及多糖产率都有所降低,但诱变株在产多糖能力上仍显著高于野生株(P0.05)。研究表明海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)产多糖能力极高,具有可观的产业应用前景。     

一种酪氨酸酶基因在笠贝初生壳形成中的表达分析

软体动物初生壳形成是贝壳早期发育研究的重要内容。目前,初生壳形成的机制尚不清晰。本文从笠贝(Lottia goshimai)中克隆了一个酪氨酸酶基因(lgo-tyr1),聚类分析表明其与长牡蛎基因cgi-tyr1是直系同源基因。Lgo-TYR1的序列分析显示它具有两个典型的铜离子结合结构域和一个信号肽。通过整装原位杂交和电子扫描显微镜观察,检测到lgo-tyr1在担轮幼虫的圆形贝壳区以及紧邻的环状细胞带中表达,表明lgo-tyr1可能参与了担轮幼虫初生贝壳的生物合成以及贝壳区边界的确立。     

基于CMIP5预估21世纪中国近海海洋环境变化

过去百年来人类活动排放的温室气体已经改变了全球海洋的物理和化学属性,并且,这种变化在未来很可能持续下去.基于IPCC第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中IPSL-CM5A-MR地球系统模式的模拟结果,评估了未来百年(~2100年)中国近海区域的海洋环境要素(温度、盐度、溶解氧、pH值和叶绿素a浓度)的变化趋势及空间分布特征.结果表明,未来不同的温室气体排放情景下中国近海区域海温升高、溶解氧(DO)含量减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少,并且温室气体排放越多上述变化越显著.东中国海区(包括渤海、黄海和东海)盐度可能会增加,而南海盐度会降低.在相同的温室气体排放情景下,东中国海区海温增加、溶解氧减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少的幅度均显著高于南海区域.在中等浓度和高浓度排放情景(RCP4.5和RCP8.5)情景下,到21世纪末期(2090~2100年间)东中国海相对于历史时期(1980~2005年)的升温幅度可能将分别会超过2、4℃,海水pH值降低幅度将可能分别超过0.15和0.30,并且海洋变暖和酸化还将很可能引起DO含量和叶绿素a浓度的进一步降低,最终影响整个海区的环境与生态.因此,未来东中国海生态系统和生物多样性将面临严重风险,这也使得应对气候变化的适应性措施成为当前的紧迫议题.     

ATS藻板与自然礁石上藻群生物多样性的比较

ATS(algal turf scrubber)系统是一种利用潮间带藻类高效去除富营养化水体中氮(N)、磷(P)元素的水质净化系统, 藻类是支持整个系统最重要的组成部分, 其群落结构与水质净化效果密切相关。该研究基于Illumina MiSeq平台的高通量测序技术对海水水族缸的ATS系统中藻板样品和自然礁石上的藻类进行多样性分析。18S rDNA研究结果表明, ATS系统中经筛选得到藻类优化序列21390条, 其中对丝藻属Antithamnion占主要地位, 占序列总数的22.79%, 其次19.07%序列归入斜纹藻属Psammodictyon; 宋井、展南亭、后宅3个地区的藻类经筛选分别得到88435、87129、106458条优化序列, 主要为分枝色指藻属Chroodactylon、宽果藻属Mastocarpus和日本马泽藻属Mazzaella。ATS系统和自然环境样品共有的优势藻为骨条藻属Skeletonema和仙菜属Ceramium。本实验在研究ATS系统与自然礁石上的藻类群落相似性的同时, 深入探究了其群落结构的差异性, 为进一步优化ATS系统的功能提供了理论依据。     

南海芋螺科一新记录种(软体动物门, 腹足纲, 新腹足目)

在对中国科学院南海海洋生物标本馆馆藏芋螺科 Conidae 标本, 以及近年来在南海补充采集的标本进行整理的过程中, 通过形态分类学方法鉴定发现隶属于芋螺属 Conus 的中国海新记录种1种: 锈色芋螺 Conus ferrugineus Hwass in Bruguière, 1792, 标本采自西沙群岛。文章描述了该种的外部形态, 查明了其生活习性和地理分布特点, 并与相似种犊纹芋螺 Conus vitulinus Hwass in Bruguière, 1792 进行了比较, 通过壳口内面前沟部位的颜色可将两者区分开: 锈色芋螺呈白色, 而犊纹芋螺呈紫 (褐) 色; 同时对这两个相似种的其他区别特征进行了总结。     

基于DINEOF方法重构台湾海峡叶绿素a遥感缺失数据的初步研究

卫星遥感观测是研究海洋环境变化的一种重要方法,但由于观测周期和天气影响等原因,观测数据经常存在一定的缺失,这使得遥感数据在海洋环境连续变化的应用研究中受到一定的限制.为解决此问题,本文采用了经验正交函数分解插值方法(DINEOF)重建缺失的遥感观测数据.首先,基于Sea Wi FS(1998年1月至2010年12月)、MODIS-Aqua(2002年7月至2014年12月)和MODIS-Terra(2000年2月至2014年12月)三级叶绿素a月平均数据产品,按像素点平均的方法组合成原始资料集;其次,利用DINEOF方法重构该资料集的缺失部分,从而得到完整的1998~2014年台湾海峡及邻近海域叶绿素a浓度的月平均数据集;再通过分析重构影像与原始资料的时空误差和验证重构影像的时空变化特征等方法,评价了所用算法和重构数据集的合理性.结果表明:基于遥感组合数据,采用DINEOF方法重构的叶绿素a遥感影像,能够有效地反映研究海域叶绿素a浓度的时空变化规律.研究还表明,该方法操作简便,无需先验信息,且重构精度高,能有效重构大面积缺失的影像数据资料,为探索海洋环境和生态的长期变化规律提供了较好的基础.     

Genetic diversity and differentiation of three populations of Penaeus monodon Fabricus

Genetic diversity of two wild Penaeus monodon populations sampled from the coastal waters of Qinglan （ Hainan Province of China, HN） and Malaysia （KD）, and the F1 generation of a Thailand broodstock population （CP） were examined by vertical polyacrylamide gel electrophoresis. Of 21 loci encoded by ten enzymes, 11 were polymorphic. The mean proportions of polymorphic loci of HN, KD and CP were 36. 36%, 45.45% and 50.00% , with the average heterozygosities of 0.135, 0.181 and 0.191, and the effective numbers of alleles per loci were 1. 300, 1. 330 and 1. 329, respectively. The divergent indexes of HN, KD and CP were0.023, 0.124, and 0.117, respectively. The genetic distance between the two wild populations was 0.005, and the gene differentiation coefficient was also very low （0.014）. The results indicated that the F1 generation population had a higher genetic diversity than the two wild populations, and that the HN population had the lowest one. There was no significant differentiation between HN and KD populations and all populations existed with a slight heterozygote excess.     

斑马鱼GSTM单核苷酸多态性与低温耐受性的相关分析

为分析谷胱甘肽硫-转移酶M基因(glutathione S-transferases M,GSTM)与鱼类低温耐受性的相关性,本实验运用PCR-SSCP技术研究了130尾斑马鱼(Danio rerio)GSTM基因5?UTR、3?UTR和第一内含子序列的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNPs),同时分析了筛选到的基因型与其低温耐受性状的关联性。结果显示,在其5UTR区域检测到AB、BC、AC 3种基因型个体,共A、B、C 3个等位基因,其观测杂合度和期望杂合度分别是1.000和0.570,多态信息含量为0.472,所检测群体在该座位偏离了Hardy-Weinberg平衡;第1内含子中检测到DD、DE和EE 3种基因型个体,共D、E两个等位基因,其观测杂合度和期望杂合度分别为0.408和0.477,多态信息含量为0.362,群体在该座位符合Hardy-Weinberg平衡。3'UTR区域中没有发现多态性。上述2个SNP座位与斑马鱼低温耐受性状的关联分析结果表明,5'UTR区3种基因型与低温耐受性状均没有显著相关性(χ2=4.029,P0.05)。而第1内含子3种基因型与低温耐受性状显著相关(χ2=8.498,P0.05):DD基因型在耐低温群体中占优势(50.00%),并表现为对受低温胁迫斑马鱼的保护性因素(OR=0.520,95%CI=0.255–1.061),而DE基因型在不耐低温群体中占优势(51.31%),表现为低温胁迫下斑马鱼的危险因素(OR=3.012,95%CI=1.413–6.419)。研究结果为GSTM基因SNPs位点与斑马鱼低温耐受性能关联分析提供了依据,也将为海水经济鱼类抗寒标记筛选育种提供参考。     

台风“海马”对吕宋海峡附近暖涡的影响及其动力机制

台风和海洋涡旋相互作用,对台风路径和强度的预报和预警具有重要的意义。本文根据2016年第22号超强台风"海马"登陆前后在吕宋海峡附近海域的水文要素现场观测,结合卫星遥感资料,分析了台风过境前后位于吕宋海峡北部的中尺度暖涡内海洋物理要素的分布及其对台风的响应特征。结果表明,处于台风边缘的暖涡并没有因为台风过境产生的强冷抽吸作用而被削弱;反而因台风边缘产生的较强的负风应力旋度异常,导致此区域上层暖海水辐聚下沉、混合层厚度增加,从而增强了该暖涡。台风过境前后,暖涡内热含量的变化也证实了该涡旋的增强。而离台风中心较近的暖涡,则受到强的正风应力旋度产生的冷抽吸作用而被削弱。此次观测研究丰富了台风和涡旋的相互作用物理机制探索,为台风预测预警提供了现场观测数据支持。     

海底地形水深三角网重采样技术研究

主要进行海底地形水深三角网重网格化技术研究,通过调整水深数据密度来解决水深点过采样或不足采样的问题,最终实现对水深三角网模型的曲面重构优化。实验证明,本方法在保留海底地形地貌特征的基础上明显改善了水深三角网的质量。