高度计波高数据同化对印度洋海域海浪模式预报影响研究

为提高海浪模式预报的精度,改善初始场是途径之一。研制了基于最优插值(OI)方法的海浪数据同化并行程序模块,并将其植入第三代海浪模式WAVEWATCH IIITM,建立了印度洋海域海浪同化预报方法,使用卫星高度计波高数据进行了同化预报试验。OI模块的并行设计使得植入同化模块的海浪模式仍能以并行方式运行。文中5°S以北印度洋海域为目标区域,嵌套在WAVE-WATCH IIITM的全球网格中,使得目标区域开边界条件得到较好解决。同化数据使用Jason-2高度计测量有效波高(SWH)沿轨数据。海浪同化预报模式由大气模式WRF(Weather Research andForecasting)输出的1小时一次的海面10 m风场驱动。将同化的模式结果(SWH)、无同化的模式结果(SWH)分别与高度计沿轨数据(SWH)进行比较,表明同化改善模式预报初始场的效果是明显的。以同化初始场出发进行海浪预报试验,结果表明,高度计波高数据同化在一定程度上可改进海浪短期预报的精度。     

中国明对虾精氨酸激酶与白斑综合征病毒结构蛋白VP31的作用初探

白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是危害对虾的主要病原,给全球水产养殖业带来了巨大经济损失。为研究阻断WSSV的途径,前期研究WSSV与宿主相结合的受体蛋白发现,白斑综合征病毒囊膜蛋白VP31可以与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)精氨酸激酶(FcAK)发生结合作用。精氨酸激酶(AK)通过调节无脊椎动物体内磷酸精氨酸与三磷酸腺苷(ATP)之间平衡在能量代谢、储存和利用方面具有重要作用。作者通过重组表达的rFcAK与rVP31的far-Western blotting分析,证实两者有结合作用,此外,rFcAK还与WSSV的VP19、VP28等6种结构蛋白有结合作用。双向电泳分析观察到,rFcAK与rVP31的磷酸化反应后,rVP31部分发生pI降低现象,提示rVP31可能发生了磷酸化。生物信息学分析表明VP31存在21个精氨酸残基,FcAK具有12个精氨酸结合位点,这可能为VP31和FcAK的结合活性提供了靶位。为进一步研究WSSV与宿主结合机理及阻断感染的机制提供思路。     

不同辐射背景下大西洋热盐环流下沉区混合层深度变化

基于政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)4种最新辐射强迫情景,利用ECHAM5/MPI-OM(European Centre Hamburg Model 5/Max Planck Institute Ocean Model)气候模式输出的1850—2300年逐月混合层深度、海表面温度、海表面盐度数据,分析大西洋热盐环流下沉区混合层深度的变化情况。结果表明:随辐射强迫增加,热盐环流下沉区混合层深度下降,混合层深度振荡周期在格陵兰-冰岛-挪威海(Greenland Sea–Iceland Sea–Norwegian Sea,GIN)海域减小,在拉布拉多海(Labrador Sea,LAB)海域变化不大;与GIN海域相比,LAB海域混合层深度对辐射强迫变化更敏感;两海区温度对混合层深度的影响时间较长,混合层深度对盐度的变化反应迅速;混合层深度变化的主导因素在LAB海域中为盐度,而在GIN海域,低辐射强迫下温度主导混合层深度变化,中高辐射强迫下温度与盐度共同起主导作用。     

2010年夏、秋季胶州湾浮游动物对表层海水中DMS分布的影响

于2010年7~11月对胶州湾夏、秋季浮游动物种类和丰度进行现场调查,并分析讨论了胶州湾夏、秋季浮游动物丰度的水平分布与环境因子(温度、盐度、水深、叶绿素a)和二甲基硫(DMS)、溶解态β-二甲基巯基丙酸内盐(DMSPd)、颗粒态β-二甲基巯基丙酸内盐(DMSPp)的相关性。结果表明,胶州湾浮游动物丰度分布不均匀,8月湾内西部沿岸海域C1站位出现调查期间的动物丰度最大值(656.1ind/m3),最小值(1.492ind/m3)出现在10月胶州湾东北部的A2站位。浮游动物丰度具有明显的季节变化,秋季浮游动物丰度低于夏季浮游动物丰度。浮游动物丰度与盐度、叶绿素a含量、细菌生物量的相关性不明显,2010年10月浮游动物丰度与DMS呈显著正相关(P0.05),11月的浮游动物丰度与DMSPp呈显著正相关(P0.05),其它月份(7、8、9月)的浮游动物丰度与DMS、DMSPd、DMSPp浓度的相关性均不明显。由于浮游动物摄食活动对DMS释放的影响受多种因素的制约,因此浮游动物与DMS的相互作用需要进一步研究。     

三疣梭子蟹HMGR基因的克隆及其在蜕皮中的表达分析

为了研究3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGR)在甲壳动物蜕皮调控中的作用,采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增技术(RACE),克隆得到三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)HMGR基因的c DNA序列(Gen Bank登录号:KF280756)。该序列全长2575bp,包括一个53bp的5′端非编码区,一个686bp的3′端非编码区和一个长度为1836bp的开放阅读框,编码611个氨基酸。该氨基酸序列与已公布的美洲海鳌虾HMGR氨基酸序列相比一致性达65%,具有Ⅰ型HMGR保守催化区域、两个HMG-Co A结合基序和两个NADP(H)结合基序。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,分析三疣梭子蟹HMGR基因的组织差异表达及在蜕皮周期中的表达水平变化,结果表明HMGR基因在三疣梭子蟹大颚器(MO)中的表达量最高,在其它组织中表达量均极低;在三疣梭子蟹蜕皮周期中,大颚器中HMGR基因的表达量自A期至D0亚期升至最高,然后下降,至D4亚期最低。验证了大颚器是三疣梭子蟹合成甲基法尼酯的唯一器官,表明HMGR在三疣梭子蟹蜕皮调控中起着重要作用。     

大型海藻孔石莼抑制浮游微藻生长的原因初探--种群密度及磷浓度的作用

本文以磷浓度和种群密度为变量 ,以亚心形扁藻为浮游微藻代表 ,采用实验生态学手段研究了大型海藻孔石莼与浮游微藻 (亚心形扁藻 )间的竞争。结果显示 ,不论营养盐浓度如何 ,高密度的孔石莼皆能显著抑制浮游微藻的生长。分析显示 ,高密度的孔石莼压制浮游微藻生长的原因 ,不是由于对氮、磷等营养盐的竞争所致 ,而可能是其他原因所致。     

三种海洋硅藻胞外多聚物形态、微细结构及组成的初步研究

利用光镜和扫描电镜对厦门近海三种常见附着硅藻——爪哇曲壳藻亚缢变种(Achnanthes javanica var．subconstricta)、咖啡形双眉藻(Amphora coffeaeformis)和多枝舟形藻(Nav-icula ramosissima)胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPSs)的形态和微细结构进行了研究,并初步分析了其化学组成。结果表明,A．javanica var．subconstricta的胞外多聚物为透明的长柄,分为领、柄及垫状物三部分,电镜显示其徽细结构为由许多纤维组成的双层实心管;Amphora coffeaeformis分泌的EPS为由串连的小节组成的实心管状结构,许多管交织成厚的胶质块;Navicula ramosissima的EPSs则为透明的薄膜并形成胶质膜。三种硅藻胞外多聚物的水溶性和水不溶性的主要成分均为多糖类,达总量的70％以上,蛋白质含量次之．不含脂类物质,但不同藻类EPS的组成差异较大。此外,还探讨了EPSs的功能及其分泌机理。     

中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血细胞中一氧化氮合成酶的鉴定及其在白斑综合症病毒感染过程中的变化

诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)在生物机体免疫，特别在无脊椎动物免疫中的作用近来得到了广泛的关注，由其催化产生的一氧化氯(NO)除具有已知的神经传导、松弛平滑肌等功能外，还具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫等作用。作者通过硝基四氯唑蓝(NBT)法和血细胞形态观察等方法，对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血细胞中存在的诱导型一氧化氮合成酶进行了初步鉴定。在此基础上，通过亚硝酸盐法和L-瓜氨酸法对比，研究了感染白斑综合症病毒(WSSV)后中国明对虾血细胞中一氧化氯合成酶的变化情况。结果显示，中国明对虾在感染WSSV后，iNOS活性在12h内有上升趋势，实验36h后酶活性显著下降，至60h后酶活性降至对照组的一半左右。同时，被脂多糖(LPS)诱导的一氧化氮合成酶活性与对照相比也有显著下降。与此对应的是，核酸探针斑点杂交法检测病毒的结果显示：实验36h后在对虾体内能够检测到白斑综合症病毒。对照组中国明对虾血细胞的iNOS在实验过程中基本保持稳定。这说明WSSV在感染中国明对虾初期可以诱导血细胞产生iNOS，但随着WSSV在中国明对虾体内的大量增殖及其对血细胞的破坏，使得iNOS活性显著降低，对虾也趋于死亡。因此，iNOS能够作为反映对虾在病毒感染过程中健康状况的有效指标。     

黄河河流水体二氧化碳分压及其影响因素分析

根据2003年秋季黄河河流水体二氧化碳分压(p(CO2))的实测数据，结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料，对河流水体p(CO2)的影响因素进行了探讨。研究结果表明：生物好氧呼吸作用不是影响河流水体p(CO2)的主要因素，黄河河流p(CO2)的高低主要受水体碳酸盐系统的控制。