南极纳尔逊冰川土壤中微生物的群落结构及其代谢特征研究

冰川土壤中的微生物是冰冻圈生态系统中的重要组成部分。南极纳尔逊冰川四周环海,临近海洋的物质输送和其他因素扰动改变了近岸土壤中部分理化因子,从而对土壤中的微生物群落产生影响。本研究采集了南极纳尔逊冰川不同近海距离处的土壤样品,并对其进行了细菌和古菌V4区扩增子测序以及宏基因组测序,探讨了不同近海距离的冰川土壤中的微生物群落结构和代谢潜能。物种多样性结果显示,不同位点的土壤微生物群落组成有所差异,但变形菌门、放线菌门、拟杆菌门等在冰川土壤样品中普遍存在且相对丰度较高。宏基因组分析结果显示,不同近海距离的冰川土壤微生物群落的功能基因分布不同,且能量代谢和跨膜运输等代谢途径的基因的丰度随着采样位点远离海洋而降低。冰川土壤中碳、氮、硫代谢分别以还原性柠檬酸循环、反硝化、同化硫酸盐还原途径为主,其中反硝化途径基因在所有样品中丰度较高。通过分箱组装获得了含有反硝化功能基因的基因组bin＿71,并重构了其核心的代谢通路。本研究初步揭示了南极纳尔逊冰川土壤中微生物的群落结构及代谢潜能,为后续南极冰川土壤新物种的发现、功能基因的挖掘、以及探究全球气候变暖下海洋对沿海生态系统的影响提供了基础数据。     

深海沉积物宏基因组文库中产蛋白酶克隆CAPRO2的筛选及酶学性质分析

利用选择性筛选培养基从所构建的深海沉积物宏基因组文库中筛选得到一株产蛋白酶的克隆（CAPR0002）,对其进行了酶学性质分析．结果表明该酶的最适作用温度为65cc,最适作用pH值为9．0．该蛋白酶具有较好的热稳定性,在40cC以下的温度中可长期保持稳定,在50℃中处理6h后仍能保持60％的活力,在60℃下保温30rain后仍能保持约60％的活力．Ca^2＋、Mg^2＋、sr^2＋、co^2＋对该蛋白酶有明显的促进作用,而且ca^2＋的存在可明显提高该蛋白酶的热稳定性,ca^2＋、sr^2＋、c0^2＋这3种离子均在3．0mmol／dm^3。浓度时具有最高的促进作用,当浓度高于3．0mmol／dm’时,这3种离子对酶活力的促进作用减弱．Hg^2＋、Fe^2＋、cu¨对酶有明显的抑制作用．CAPR02蛋白酶在pH值为7。5～9．5时活力较高,pH值为7。5时可保持约80％的活力,pH值为9．5时保持60％的活力,而在pH值高于9．5的条件下酶活力下降较快,pH值为10．0时活力降为约15％,表明CAPR02属于碱性蛋白酶．丝氨酸蛋白酶抑制剂PMSF、E一64和AEBSF对CAPR02蛋白酶均无抑制作用,显示该酶不属于丝氨酸蛋白酶,而EDTA对酶有明显的抑制作用,表明该酶属于金属蛋白酶．     

云纹石斑鱼仔、稚、幼鱼的形态观察

为丰富云纹石斑鱼(Epinephelus moara)的基础生物学资料,对云纹石斑鱼早期发育阶段的形态变化进行了观察,对各时期的形态特征与生态习性进行了描述,并详细记录了各时期全长、口裂、第2背鳍棘和腹鳍棘的变化.根据卵黄囊和油球的消失、鳍膜的消退、第2背鳍棘和腹鳍棘的伸缩、鳞片的生长及色素的变化把云纹石斑鱼早期发育阶段胚后发育分为仔鱼期(包括早期仔鱼和晚期仔鱼)、稚鱼期和幼鱼期.在水温26.71±1.26℃的培育条件下,仔鱼4日龄开口摄食;至6日龄,卵黄囊和油球消失,进入晚期仔鱼期;至29日龄,鳍膜消失,进入稚鱼期;至41日龄,鳞片开始长出,至59日龄,稚鱼全身覆盖鳞片,完成变态,进入早期幼鱼期.并发现在生态幅范围内提高培育水温,可以提高生长效率,加快育苗速度.     

南海深海鱼类一新记录种——鞭尾鱼

2016年11月至2020年7月在南海海域采集管眼鱼6尾,经形态特征鉴定为月鱼目、鞭尾鱼科、鞭尾鱼属(Stylephorus)、鞭尾鱼(Stylephorus chordates)。鞭尾鱼主要鉴别特征为：体长,侧扁。眼大,呈望远镜状,朝前或朝上。吻小,管状,口有特别大的伸缩能力。背鳍从颈背部延伸至尾鳍基部。尾鳍分明显的上叶和下叶,下叶2鳍条极度延长。鞭尾鱼在南海海域的发现是该科、该属、该种鱼类在中国海域的首次纪录。     

厦门近岸水域海洋附着细菌的群落结构及其动态变化

为研究海洋附着细菌的群落结构及动态变化,在厦门近岸海区进行挂板实验.将无菌玻璃板浸没于海水中,连续放置14 d.分别于放置1 h和7、14 d后取玻璃板上附着生物样品.用细菌通用引物构建16S rRNA基因克隆文库,每个克隆文库随机挑选约40个克隆子测序,序列同源性分析和系统进化分析结果表明,所有的克隆子可分为六大类群:γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、α-变形菌纲(α-Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和真核硅藻类叶绿体,各类群分别占42.0%、4.5%、2.2%、2.2%、1.1%和45.0%.γ-变形菌纲变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans)为优势附着细菌,占测序克隆子的31.5%.这类细菌在1 h样品中的比例超过一半,说明变形斑沙雷氏菌在生物膜形成初期发挥着重要作用.随着挂板时间延长,检测到的细菌类群有所增加:附着7 d后检测到拟杆菌门细菌,附着14 d后检测到厚壁菌门细菌.γ-变形菌纲细菌所占比例随挂板时间的延长而逐渐降低,从挂板1 h的81%降至7 d的21%,14 d的18%.另外,在各阶段的附着样品中,都检测到较多的真核克隆子序列,约占16%～64%.本研究为进一步阐明海洋附着细菌的附着动态及其在生物膜形成过程中的作用奠定了基础.     

福建长乐西施舌资源现状及保护成效研究

2018年4月在“福建省长乐海蚌资源增殖保护区”及其邻近海域布设31个站位进行底拖网调查取样,共鉴定渔获物45种,其中甲壳类21种、贝类14种、鱼类10种。西施舌（Mactra antiquata）的站位出现率为38.71%。站位的质量密度平均为975.68 kg/km²（0～23 384.53 kg/km²）,个数密度平均为2.983×10⁴个/km²（0～59.607×10⁴个/km²）。西施舌种群在渔获物中的IRI值高达 1 556.5 \[仅次于截形白樱蛤(Psammacoma gubernaculum)],为优势种,表明西施舌在保护区生物资源组成中占有重要的地位;保护区内西施舌的站位出现率及质量密度明显高于区外,表明西施舌资源主要集中分布于保护区范围内;西施舌种群的年龄组分布较广,年龄结构较为合理。大部分西施舌均达到性成熟年龄和大小,表明资源具有可持续发展的潜力。与2006年和2012年的调查结果相比,保护区2018年西施舌资源比2012年有显著提高,分布范围亦有明显扩大,但尚未恢复到2006年的总体水平。综上可以看出,西施舌资源保护区范围总体界定合理,西施舌资源保护显见成效;“福建省长乐海蚌资源增殖保护区”范围内不同区块实行不同程度的禁捕、限捕管控,2011年以来累计放流西施舌种苗253.07万粒,对于西施舌资源恢复和养护管理是有效的举措。     

裸体方格星虫和可口革囊星虫精子超微结构的比较分析

用透射电子显微镜,观察了裸体方格星虫和可口革囊星虫精子的超微结构.这2种星虫成熟精子均由头部、中部和尾部组成,但其精子头部的超微结构不尽相同:裸体方格星虫精子的头部与可口革囊星虫精子的头部相比较小,由棒状"八"字形顶体与哑铃形细胞核及顶体下腔构成,而顶体下腔内没有明显的顶体棒结构.可口革囊格星虫精子的头部虽也由顶体、顶体下腔和核组成,其顶体呈圆弧形,精核为鸭梨形,核物质电子密度高,核内含空泡,顶体下腔中似有一顶体棒结构.这2种星虫精子的中部和尾部基本类似,仅中部的线粒体数目不同,裸体方格星虫精子的线粒体略少,有4～5个,而可口革囊星虫精子有5～7个.精子的尾部由远端中心粒延伸而出,均为细长鞭状,由轴丝及包绕轴丝的质膜组成,轴丝为典型的"9+2"结构.研究结果表明,精子的超微结构可以作为鉴别这2种星虫的依据.     

Spatial patterning of Manta birostris in United States east coast offshore habitat

This study aims to identify patterns in spatial distribution of Manta birostris along American East Coast by analyzing presence data using a suite of geostatistical techniques. Analysis of data from 1979 to 2008 revealed that the spatial patterns exhibited by the M. birostris include a strong clustering zone off the North Carolina from (however, not all years are represented in that range), Virginia and Maryland coast. Their presence is high near the coastal shelf edge and along the edge of the Gulf Stream. The mix of warm water and high chlorophyll concentration throughout the year in the region seem to create an ideal environment for this clustering pattern. However, in seasons with warmer water temperature, manta rays spread further north and inshore, possibly to avoid competition for prey. The results of geographic weighted regression indicate the role of sea surface temperatures on Manta presence or absence off the main current of the Gulf Stream near North Carolina and Virginia. Knowledge of the spatial distribution of M. birostris can assist in further protecting the species especially from dangers of by-catch and habitat degradation.     

泰来草WOX转录因子的筛选与结构分析

WOX转录因子家族是植物中特有的一类转录因子家族,其主要参与调控干细胞多能性、侧生器官的发育、花器官的形成和胚发育等多种生物学功能,同时是一类比较古老的转录因子,因此也有以此为基准进行进化分析的研究。目前,WOX转录因子家族在大多数陆生植物和淡水生植物中被发现,在海洋植物中,这一类转录因子的研究尚较少。泰来草(Thalassia hemprichii)是一种热带区域常见的海洋单子叶植物,具有重要生态功能。本研究利用高通量测序技术获得泰来草的转录组信息,从中筛选获得了一个WOX基因(命名为ThWOX8),CDS序列全长597 bp,编码198个氨基酸,对其进行三维结构建模,显示其具有典型的HB结构,属于WOX转录因子家族中的中间分支。由于对海洋植物的WOX基因研究较少,本研究收集了93个位于中间进化支的WOX转录因子进行了同源比较分析和进化树分析,结果显示了泰来草与豆科和毛茛目莲科植物的亲缘关系较为接近,这可能暗示了泰来草在水生植物和陆生植物之间存在演化关系。鉴于泰来草是一种重要的潮间带植物,对于平衡海洋生态环境较为重要,深入研究泰来草WOX转录因子家族基因有助于我们进一步认识泰来草在进化中的关系,以及为针对性地改进泰来草的人工繁育提供理论依据。