栉孔扇贝精子超微结构的研究

利用电镜研究栉孔扇贝精子的超微结构。精子包括头部、中段与末段三部分。头部由顶体和细胞核组成。锥形顶体位于细胞核的前端;亚顶体腔内包含疏松的低电子密度物质;细胞核致密,有不规则的囊泡位于其中。４个卵圆形的线粒体围绕着中心粒复合体形成了精子的中段。末段细长,轴丝为典型的“９＋２”结构。     

海湾扇贝(Argopecten irradians)和太平洋牡蛎(Crasostreagigas)呼吸和排泄的研究

对海湾扇贝和太平洋牡蛎的呼吸和排泄进行了实验研究。结果表明,温度和贝的体重对两种贝类的耗氧率和氨排泄率都有明显的影响,且两因子间存在着交互作用。海湾扇贝的耗氧率（ＱＯ,ｍｇ／ｇ·ｈ）和氨排泄率（ＱＮ,μｇ／ｇ·ｈ）与温度（Ｔ,℃）和湿重（Ｗ,ｇ）存在下列关系：ＱＯ＝０．０４６Ｗ－０．２７２１．０８Ｔ,ＱＮ＝６．７９Ｗ－０．３２７１．０３Ｔ;太平洋牡蛎的耗氧和氨排泄率与温度、湿重存在下列关系：ＱＯ＝０．０８５Ｗ－０．１３０１．０６Ｔ,ＱＮ＝２．６６Ｗ－０．２３６１．０１Ｔ。     

海湾扇贝促性腺激素释放激素基因克隆及表达分析

促性腺激素释放激素(Gonadotropin Releasing Hormone,GnRH)是脊椎动物下丘脑-垂体-性腺轴的关键信号分子。近年来的研究显示,GnRH也存在于贝类等无脊椎动物,且在雌雄异体性别分化与繁殖中起重要作用,然而雌雄同体贝类GnRH的研究仍处于空白。本文以海湾扇贝为研究对象,利用RACE技术克隆获得GnRH的cDNA全长序列,该基因长1335 bp,编码101个氨基酸,前体包含1个由24个氨基酸组成的信号肽以及1个具有酰胺化修饰的活性肽(QNFHYSNGWQP-amide)。GnRH在脑足神经节和脏神经节中均有表达,且在2015年10月-2016年1月,GnRH在脑足神经节中的表达量显著高于脏神经节(P<0.05);GnRH在两个神经节中的表达均呈现先上升后下降的趋势,峰值出现在11月份,推测可能与性腺发育启动有关。本研究为深入理解GnRH在贝类繁殖调控中的作用奠定了基础。     

岬间海湾岬角形状变化对岸线演化的影响研究

海岸的稳定性对沿岸基础设施的布局有重要的影响。基于历史卫星影像资料解译和实地调查,本文分析了青岛董家口至日照任家台岸段海湾岬角形状改变对湾内岸线变迁的影响。研究结果表明:岬角形状改变对沙质岸线过渡段的影响最大,对切线段次之。岬角形状改变过程中,工程建设导致岬角处海底的泥沙被大量扰动,在SW向沿岸流作用下向湾内辐散,导致切线段泥沙沉积量增加,侵蚀速率降低。岬角形状改变完成后,在NE向波致沿岸流的作用下加强,泥沙向北输送加强,切线段北侧海岸侵蚀加强速率增加,过渡段淤积速率增加。目前黄家塘岬湾内切线段北段海岸仍未形成新的动力平衡,海岸侵蚀可能后退9.7 m后达到稳定。湾内岸线发生变迁的动力机制来源于湾内切线段波生沿岸流增强。     

围填海影响下东海区主要海湾形态时空演变

围填海影响下海湾形态变化能够深刻反映人类活动对海湾自然环境的影响程度,分析海湾形态变化对合理高效地利用与保护海湾资源具有重要意义。研究以东海区12个主要海湾（包括陆域与水域）为研究区,基于20世纪90年代以来6个时期的Landsat TM/OLI遥感影像数据,通过海湾岸线与湾面形态分析东海区主要海湾的变化特征,探讨围填海强度与海湾形态变化之间的相关性。主要结论为：① 1990—2015年,东海区主要海湾岸线总长度共波动增长66.65 km,2005—2010年间海湾开发最活跃,阶段内岸线增长量达38 km。岸线长度三沙湾最大（439 km）,泉州湾最小（105 km）;兴化湾增长最多（54.53 km）,罗源湾缩短最多（25.75 km）。自然岸线与人工岸线长度此消彼长,岸线人工化程度不断加强,东海北部海湾岸线总长度大于南部海湾。② 1990—2015年,东海区海湾岸线共向海推进26.93 km,合1.08 km/a,在1995—2000年及2005—2010年间推进最多,分别达7.10 km和 6.00 km,在1990—1995年间推进量最小,为2.97 km。杭州湾（4.93 km）和兴化湾（4.15 km）岸线向海推进距离最长,厦门湾推进（0.55 km）最短;东海南部海湾岸线迁移量平缓,北部海湾则更为剧烈,是东海区岸线迁移变化的主体。③ 1990—2015年间东海区主要海湾水域总面积由初期的13.85 km2减少至12.29 km2,累积减少11.23 %,海湾形状不断向复杂化演变。其中杭州湾海湾水域面积减少量最多,达到0.726 km2,占研究区的46.69 %。空间上,北部海湾水域面积减少量更大,而南部海湾水域面积减小速率更快。④ 1990年以来,东海区主要海湾人工化指数平均值和岸线开发强度指数均有所上涨,21世纪以来的开发利用度显著提高。南部（闽）海湾的开发利用程度较北部（浙沪）更为深入,北部海湾开发强度的年际波动差异更大。海湾开发强度与海湾岸线长度、人工岸线长度、海湾形态指数呈正相关关系,与自然岸线长度、海湾水域面积呈负相关关系。当海湾开发强度增加时,同时段内海湾围填海活动的强度也显著增加。     

基于地面3D激光扫描技术的海南岛南部海岸巨砾沉积研究

海岸巨砾沉积是反映海岸极端波浪事件活动历史的重要载体,对于预测未来海洋极端水文灾害发生趋势具有重要意义。本文基于地面3D激光扫描技术,以海南岛南部海岸大东海和小东海的海岸珊瑚巨砾沉积为研究对象,使用了Riegl VZ4000地面3D激光扫描仪精确测量了这些珊瑚巨砾的体积参数,结合水文模型计算出搬运这些巨砾所需的临界起动波高和流速,重构了极端波浪事件强度,并根据沉积学和动力学对海岸珊瑚巨砾的沉积成因进行了分析。结果表明,地面3D激光扫描技术与传统测量方式相比,具有方便、快速、高精度的优势。海南岛大、小东海堆积的珊瑚巨砾沉积是由台风波浪破碎珊瑚礁平台前缘并将碎块输运到礁平台而成的,且台风的最大强度可能接近超强台风“宝霞”。本研究可为重建南海地区古风暴活动历史,揭示该地台风活动规律以及海岸极端波浪灾害的防风减灾工作提供重要科学参考信息。     

基于时空矩阵方法对福建省海湾水质变化特征分析

基于2005—2011年8月和2012—2015年5月、8月的水质监测数据,应用水质指标的主成分分析结果,对福建省海湾划分环境单元,通过时空矩阵方法对福建省海湾水质指标变化特征进行了分析。结果显示:（1）通过主成分分析,4个水质指标聚成两类成分,磷酸盐和叶绿素a聚为一类主成分,硝酸盐和溶解氧聚为另一类主成分;（2）以主成分权重值为坐标,划分福建省海湾表层水体为6个环境单元,以此建立水质指标相对含量的时间序列组合矩阵,对福建省海湾水质指标变化分析;（3）水质指标时空矩阵表现出一定的周期性变化趋势,环境单元的指标变化模式具有同步性,指标含量变化的绝对值从叶绿素a到营养盐再到溶解氧呈轻微增长;（4）两类主成分具有一定相关性,营养水平高低影响营养-浮游植物动态关系,当磷酸盐含量高于0.03 mg/L、硝酸盐含量高于0.25 mg/L,且营养盐时间周期变化显著时,叶绿素a时间周期变化与营养盐发生同步联动效应;（5）夏季福建省海湾水体生产力较低,大量陆源有机物输入、降解耗氧,表层溶解氧含量降低明显;（6）福建省海湾主要受两种性质差异很大的水体影响,富含高营养盐径流水团影响了河口及邻近海域的环境单元,而福建省南部海湾主要受台湾暖流及上升流影响,台湾暖流是东海海域磷酸盐的重要来源。     

基于RNA-Seq技术的海湾扇贝闭壳肌近交衰退的分子机理研究

了解近交效应对评估贝类长期育种的可行性及分析自交和全同胞交配子代的近交衰退有重要意义。海湾扇贝是典型的性腺雌区与雄区严格分开的雌雄同体型海洋贝类,行体外受精。它是研究贝类遗传近交衰退和交配系统进化的一个模式物种。目前双壳贝类的近交衰退研究多集中在表型和分子标记等方面,但基因组表达层面的研究较少。本研究比较了亲本遗传背景相同的海湾扇贝近交系F=0.5和杂交系闭壳肌组织的基因表达。表型方面：近交系和杂交系在某些生长性状有差异,其中近交系的壳长和总重低于杂交系。基因表达方面：自交系有1175个基因表达量上调,1390个基因表达量下调。差异表达基因主要集中在肌原纤维、收缩纤维和细胞质膜等。GO功能富集主要集中在转移酶、磷酸酶、蛋白激酶和活性肽等方面。差异明显的通路主要集中在氧化磷酸化通路和细胞凋亡通路。利用独立亲本的近交系和杂交系采用qRT-PCR技术,验证了近交系的差异表达基因主要参与氧化磷酸化通路和细胞凋亡通路, 说明自交能影响能量代谢和自稳态。