北黄海獐子岛养殖海域营养水平与虾夷扇贝增殖渔获量评估

营养盐作为浮游植物生长的物质基础,对海洋生态系统的物质循环起着决定性作用。调查研究了獐子岛附近海域营养盐含量水平、空间分布及营养盐结构,并据此估算了现有营养水平可支持的潜在生物量,评估了该海域虾夷扇贝增殖渔获量。结果表明,獐子岛附近海域海水总体营养水平较低,底层水中的营养盐浓度是表层水的2—3倍,海水中的营养盐浓度基本高于浮游植物生长的最低阈值,且溶解无机氮与磷酸盐的比值(DIN/PO4-P)和硅酸盐与磷酸盐的比值(Si O3-Si/PO4-P)均22,全海域为磷营养限制。根据磷限制因子及食物链能流转移理论估算,该海域1000 km2现有的营养水平可支持一个生长周期内虾夷扇贝增殖的动态理论生产量为3.8—6.1万t,如人为增加5%—20%的水体磷,则虾夷扇贝增殖产量可增加0.25—1.00万t。     

基于高通量测序技术分析患病与健康虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)闭壳肌菌群多样性

本研究取自同一养殖海域不同浮筏养殖笼中健康和患脓包病虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)样品,健康虾夷扇贝样品标记为CK,患病样品分别标记为S1、S2和S3,使用Mi Seq高通量测序技术比较不同生存状态的虾夷扇贝的微生物组成与差异。结果表明:4个样品中菌群多样性表现为S3CKS1S2;4个样品中的细菌可归为24个门,主要门类有变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、梭杆菌门、厚壁菌门、酸杆菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门、绿菌门和绿弯菌门;在健康虾夷扇贝样品中,变形菌门占绝对优势,占整个菌群的95.9%,患病虾夷扇贝样品中,S1和S3中优势类群均为变形菌门,分别占整个菌群的80.4%和86.8%,S2中优势菌群为拟杆菌门,占56.9%。     

扇贝核糖体ITS1和5S rDNA序列的遗传变异及亲缘关系分析

为探讨引进种岩扇贝(Crassadoma gigantea)及虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)和海湾扇贝(Argopecten irradians)的遗传变异及其之间的亲缘关系, 研究对4种扇贝的核糖体ITS1序列及5S rDNA序列进行了测定, 获得了4种扇贝的ITS1和5S rDNA全序列以及18S rDNA的部分序列, 并进行了序列特征、遗传多样性、遗传距离及系统发育等相关分析。结果显示, 基于ITS1序列的单倍型数、核苷酸变异位点、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数及平均核苷酸差异数分别在2—6、1—12、0.425—0.800、0.00081—0.00486和0.366—2.442; 基于5S 序列的相应参数分别在2—5、1—14、0.533—0.841、0.00108—0.01058和0.533—5.726。4种扇贝均表现出较低的多样性水平(π<0.01)。此外, 4种扇贝基于2种方法计算的种间遗传距离分别在0.040—0.121和0.042—0.413, 均表现为岩扇贝与虾夷扇贝的遗传距离最近, 而岩扇贝与海湾扇贝遗传距离最远。并且系统进化树分析显示岩扇贝与虾夷扇贝独自聚为一支, 说明引进物种岩扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系较近。研究结果将为岩扇贝的种质资源保护以及今后的遗传育种研究工作提供参考信息。     

栉孔扇贝×虾夷扇贝杂交子一代与双亲染色体核型的分析

连续几年栉孔扇贝大面积死亡现象严重制约了北方贝类养殖业的发展 ,造成了巨大的经济损失。栉孔扇贝和虾夷扇贝生物学性状差异较大 ,可望通过杂交途径培育出抗逆性强、生长快的扇贝养殖新品种。杨爱国等[1] 和周丽青等[2 ] 的研究结果表明 ,栉孔扇贝与虾夷扇贝正反交杂交子一代     

基于454焦磷酸测序分析虾夷扇贝外套膜菌群多样性

运用454焦磷酸测序技术分析了健康虾夷扇贝和缺刻症状虾夷扇贝外套膜细菌多样性,分别从健康和缺刻虾夷扇贝样品中获得20872和16333条有效序列.结果表明： 缺刻虾夷扇贝样品菌群丰度和多样性分别高于健康虾夷扇贝样品;两个样品中细菌可以分为8个门,即变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、浮霉菌门、螺旋体门和柔膜菌门,其中前7个门类的细菌在健康和缺刻虾夷扇贝样品中均有分布;在健康虾夷扇贝样品中,变形菌门占绝对优势,占整个菌群的97.7%,次优势类群厚壁菌门占0.8%;缺刻虾夷扇贝样品中,优势类群为厚壁菌门,占整个菌群的52.2%,次优势类群变形菌门占47.7%.     

基于AFLP技术对中国虾夷扇贝群体种质资源的研究

利用AFLP技术对国内较具代表性的5个群体与日本群体虾夷扇贝相比照进行遗传多样性的分析.采用6对引物组合对6个群体178个个体进行扩增,共得到308个位点,6个群体的多态位点比例为62.66% ～69.81%,其中日本群体最高,小长山群体最低,且呈显著性差异;香农氏指数为0.337 ～0.374,其中日本群体最高,小长山群体最低.凌水桥群体与旅顺群体间遗传相似性最高(0.9810),小长山群体与凌水桥群体间遗传相似性最低(0.9641);相对的遗传距离的计算结果与遗传相似性结果一致.数据分析表明养殖方式对虾夷扇贝遗传多样性影响不大.本试验结果为我国虾夷扇贝种质遗传多样性维持、保护和可持续利用提供参考.     

不同苗种来源的中国虾夷扇贝群体的遗传多样性分析

虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)于1982年从日本引入中国并展开规模化养殖.由于引入的亲贝数目有限,使虾夷扇贝在人工育苗养殖过程中群体遗传多样性水平下降.本研究使用7对微卫星引物对日本原种贝(♀、♂)自交后的子代群体(RZ)、国内种贝(♀、♂)自交后的子代群体(DZ)、日本原种贝(♂)与国内种贝(♀)的杂交群体(ZJ)和国内自然海区(中国旅顺月亮湾)天然繁殖群体(HC)4个不同的虾夷扇贝群体的遗传多样性进行了研究.实验结果表明,4个群体的平均有效等位基因数为3.2～3.8,平均期望杂合度为0.6718～0.7017,日本野生群体做为种贝繁殖的苗种(KZ)与中国养殖群体相比,遗传多样性水平较高,除了DZ群体外其他群体的遗传多样性并无显著的变化.     

虾夷扇贝过敏原tropomyosin的克隆表达、纯化及免疫学鉴定

从虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)肌肉中提取总RNA,RT-PCR克隆虾夷扇贝中变应原原肌球蛋白的全长基因,根据序列设计带有酶切位点的特异性引物,扩增扇贝tropomyosin的完整开放阅读框,与pET-28a载体连接并转化大肠杆菌Escherichia.coli BL21(DE3),诱导表达后,Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白,Western-blot检测其免疫学活性。经序列测定,该基因含有长度为855bp的开放阅读框,编码284个氨基酸,其在GenBank数据库中的登录号为EU839640。SDS-PAGE检测该重组变应原在大肠杆菌中高效表达36kD的目的蛋白,且重组变应原具有良好的IgE结合活性。研究获得了具有变应原活性的重组虾夷扇贝tropomyosin,为扇贝过敏性疾病的诊断和治疗奠定了基础。       

虾夷扇贝遗传结构及微卫星标记与经济性状相关分析

选用30个多态性微卫星分子标记对大连大长山(96个)、大连獐子岛(96个)及日本青森县陆奥湾(96个)3个地区虾夷扇贝养殖群体(Patinopecten yessoensis)进行遗传多样性分析。结果显示,30个基因座共检测到198个等位基因(Na),平均等位基因数为6.63个,每个座位检测到的等位基因数为3-12,有效等位基因数(Ne)每个位点平均为4.70个,观测杂合度(Ho)平均值0.58,期望杂合度(He)的平均值为0.75,30个位点的平均多态信息含量为0.703,说明3个地区虾夷扇贝群体遗传多样性水平较高。运用统计软件SPSS11.5对30个微卫星标记与大长山群体生长性状相关性进行了分析。结果表明,位点DQ221714和FJ262378与壳长、壳高、壳宽和鲜重显著相关(P0.05)位点;位点FJ262372与壳宽、软体部重和闭壳肌重显著相关;位点FJ262369与软体部重及闭壳肌重显著相关。对差异显著的位点进行不同基因型间的多重比较,找到了与虾夷扇贝生长性状相关的基因型,进一步将所得显著性标记对大长山虾夷扇贝个体最大的17个和个体最小的13个基因组DNA进行检测,验证其准确性。结果表明,位点DQ221714在两组虾夷扇贝中存在特异性条带,可作为QTL定位候选标记。     

FISH技术在栉孔扇贝和虾夷扇贝杂交子代染色体识别中的运用初探

核糖体间隔序列(ITS)是扇贝基因组中进化较快的基因片段,研究利用虾夷扇贝(Patinopecten yessoen-sis)与栉孔扇贝(Chlamys farreri)在核糖体间隔区ITS-1基因的序列差异,构建了虾夷扇贝的种特异性荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH)探针,并成功地将其运用于两种扇贝杂交子代的染色体识别和遗传变异分析中.研究结果表明,在适当的杂交和洗脱条件下,两扇贝ITS-1基因20.3%的差异已足够使虾夷扇贝ITS-1探针产生明显种特异性,探针只在虾夷扇贝分裂相第3对和第5对亚端部染色体或间期细胞上产生稳定的4个杂交信号,但在栉孔扇贝上并不产生明显的杂交信号;采用该探针对两扇贝的正反交子代染色体进行分析,结果表明所有杂交子代染色体分裂相均产生半数的杂交信号,与杂交种含半数的虾夷扇贝亲本染色体相符,杂交信号在杂交种染色体卜的数目和位置保持恒定,并未产生明显的变异;该结果证实了两扇贝的杂交为真正的精卵结合意义的杂交,子代对双亲遗传物质的继承仍以单倍染色体组的叠加为主;同时研究也表明ITS-1探针可有效地运用于杂交子代中特定染色体识别和跟踪过程中,对今后扇贝遗传变异系的识别和鉴定及进一步育种具有重要意义.     

虾夷扇贝β-actin基因的克隆和序列分析

为进一步研究虾夷扇贝功能基因的表达调控。利用SMART cDNA文库构建试剂盒成功构建了健康虾夷扇贝外套膜和肾脏两种组织的cDNA文库。对随机选取的4009个克隆进行5′端测序,比对,筛选出1条β肌动蛋白同源序列,对此EST序列两端进行扩增、测序,得到肌动蛋白基因cDNA全长序列。肌动蛋白基因cDNA全长1536bp(不包括polyA),5′端非编码区84bp,3′端非翻译区321bp,阅读框1131bp,编码377个氨基酸。在基因组DNA中,该基因被一个内含子分为两段,内含子位于第41和第42个氨基酸之间,长度为1498bp。系统发育分析显示该肌动蛋白属于β类型。本研究得到的虾夷扇贝β-肌动蛋白基因可以被用于作为定量某种虾夷扇贝mRNA的标准,这为继续研究虾夷扇贝其它功能基因,及其分子生物的进一步研究、促进其他相关分子发育和系统进化研究奠定了基础。     

贵阳市城市土地扩展空间的生态适宜性与优化

以贵阳市为例,利用ArcGIS 9.3成本分析得出城镇空间扩展的阻力值,建立“建设用地为源+生态刚性约束+生态功能型阻力要素”的最小累积阻力模型(MCR)应用模式,动态模拟贵阳2010年城市空间扩展的生态阻力,并将其进行生态适宜性分区,分析了2014年新增加城市建设用地与生态适宜性的冲突,根据城市扩展土地空间配置与冲突格局,找出城市空间扩展现状不合理之处.结果表明: 2010—2014年间,生态适宜性分区与研究区城市扩展方向基本吻合,但新增城市建设用地生态冲突比较严重.在新增的城市建设用地中,生态冲突区面积占58.2%,其中,生态调控区占35.4%、限制开发区占13.9%、禁止开发区占8.9%.生态用地冲突加剧会引起生态服务功能及生态安全下降,提出以保留生态用地为目的的城市空间拓展优化路径,为贵阳土地空间格局优化、保障生态安全提供指导.     

栉孔扇贝(♀)×虾夷扇贝( ♂ )受精细胞学观察

采用Bouin氏液固定、石蜡包埋、切片 ,用苏木精 伊红染色 ,在光学显微镜下观察栉孔扇贝 (♀ )与虾夷扇贝 (♂ )杂交的受精细胞学过程。尽管栉孔扇贝与虾夷扇贝同科不同属 ,但它们的杂交仍具有正常的受精细胞学程序。栉孔扇贝卵子处于第一次成熟分裂中期时接受虾夷扇贝的精子入卵 ,精卵混合后 6min精子入卵 ;8～ 1 0min精核略微膨胀 ;2 5～ 3 0min排出第一极体 ;1h左右 ,雌雄原核同时形成 ;1小时 3 0分钟左右 ,雌雄原核融合 ;2h左右开始卵裂。杂交过程中的精子入卵行为较本交迟缓 ,但杂交后代仍能正常发育     

虾夷扇贝的多态性微卫星座位

虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis),为冷水性贝类,是世界最重要的养殖经济贝类之一。原产于俄罗斯千岛群岛的南部水域,日本北海道及本洲北部。中国80年代初从日本引种,并开始养殖,目前已经在黄海北部形成规模化和产业化养殖,其中以大连长海养殖规模最大,近10年来创造出了数十亿     

虾夷扇贝家系闭壳肌脂肪酸与C/N相关性研究

以虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)的生长性状、闭壳肌脂肪酸组成与含量、闭壳肌C、N元素含量及其比值为主要考察指标, 在对比选育家系的生长性状差异的基础上, 分析了不同生长速度的虾夷扇贝家系闭壳肌脂肪酸组成与含量差异, 研究了闭壳肌C、N元素含量及其C/N比值与脂肪酸含量的相关性。结果表明, 不同扇贝家系闭壳肌的主要脂肪酸含量差异较小而相对丰度差异明显, EPA (3.59—4.09 mg/g)和DHA (3.03—3.46 mg/g)之和占比扇贝闭壳肌脂肪酸总量的47.19%—49.32%; 不同家系的虾夷扇贝闭壳肌C、N元素稳态性较好, C元素和N元素的含量分别为(39.21±0.04)%和(10.62±0.16)%, C/N比值为3.70±0.06; 相关分析表明家系闭壳肌C/N比值与TFA、SFA、PUFA、EPA以及DHA等脂肪酸含量呈显著负相关。因此, 在进行虾夷扇贝生长相关选择育种时, 可以结合闭壳肌脂肪酸组成与含量、闭壳肌元素C/N比值开展复合性状选育, 从而为扇贝闭壳肌高品质脂肪酸家系选育提供科学依据。     

虾夷扇贝（Patinopecten yessoensis）5个群体的遗传多样性

虾夷扇贝为20世纪80年代初从日本引入我国并逐渐开展养殖的双壳贝类,目前已在我国北方地区大面积养殖。实验采用微卫星分子遗传标记技术对大连獐子岛底播增殖放流群体（CC）、黄海北部海区采集的野生群体（HQ）、日本青森养殖群体（JX）、俄罗斯远东日本海沿岸养殖群体（RX）及大连大长山岛养殖上壳白化群体（ZB）等5个虾夷扇贝群体的遗传多样性进行研究。其中HQ群体为本课题组2005年在黄海北部采集的野生群体,本研究筛选出一个该群体的特异性遗传标记。用8个微卫星位点进行扩增,共获得45个等位基因,每个位点的等位基因数处于3—9之间,大小为100—340bp,平均有效等位基因数为3．1535,基因型数为3—21个,PIC（PolymorphismInformationContent）值处于0．0322-0．5944之间。5个群体的平均观测杂合度分别为0．3292、0．3048、0．3167、0．2708、0．3042,平均期望杂合度分别为0．4595、0．4002、0．3838、0．3620、0．3885,群体间的多态性差异不显著。根据群体间遗传相似性系数、遗传距离及UPGMA聚类分析发现,CC和HQ群体亲缘关系最近,JX和RX群体的亲缘关系较近,ZB群体与JX和RX群体的亲缘关系较近。通过Hardy—Weinberg平衡及F-检验发现,5个群体都不同程度的偏离平衡,表明各群体基因频率和基因型频率的稳定性较低,且5个群体均处于不同程度的杂合子缺失状态,群体间的遗传分化程度较高,但遗传变异主要来自群体内的个体间。     

河口湿地人为干扰度时空动态及景观响应——以大洋河口为例

以大洋河河口湿地作为研究对象,利用1958年、1970年、1984年航摄影像(空间分辨率:2.0 m)和2008年SPOT5影像(空间分辨率:5.0 m)作为数据源,借助人为干扰度指数(HI)、景观格局分析、GIS空间分析方法,探讨大洋河河口湿地人为干扰度时空动态分异及景观格局指数的响应机制。结论:1)全干扰类型面积从1958年的4.16 km2上升至9.16 km2;半干扰类型从115.82 km2上升至180.57 km2;而无干扰类型面积从1958年的291.23 km2下降至221.13 km2,人为干扰度在不同历史时期呈非均质化变化,人类活动干扰中心逐渐由陆向海过度;围海养殖是人类干扰度变化的主控景观因子;2)在时间上,人类干扰过程(全干扰、半干扰)会导致斑块数量(NP)、边缘密度指数(ED)、平均形状指数(MSI)和面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD)总体在1958年—2008年间呈下降趋势;3)空间上,人为干扰度指数与景观格局指数空间分布相关性大小依次为:斑块数量(NP)边缘密度指数(ED)面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD),呈正相关,平均形状指数(MSI)与人为干扰度相关性不显著。     

基于DTTD-MCR-PLUS模型的三生空间格局优化——以长沙市为例

优化三生空间格局有助于实现区域国土空间可持续高质量发展。研究提出利用动态交通时间数据优化最小阻力成本模型指标体系，对生态累计最小阻力与生活最小累计阻力差值进行聚类分析，利用突变点对各情景下的三生空间数量进行优化，从生活扩张、生态优先及基于资源与环境承载力视角下的粮食安全3个方面，提出了一种基于DTTD-MCR-PLUS的三生空间格局优化方法。研究发现：1) 基于动态数据优化的长沙市生态功能优化分区结果显示生态空间保护核心区面积为4111.41 km2，生态空间保护边缘区面积为2285.29 km2，生产空间开发重点区面积为2144.79 km2，生产空间开发边缘区面积为1928.59 km2，生活空间扩张集中区面积为1235.55 km2； 2) 耦合DTTD-MCR-PLUS模型模拟的多情景结果表明：生活优先情景下，生活空间面积增幅高达43.57%，主要分布在望城区南部，长沙县西部和雨花区东部；生态优先情景下，生态空间转出速度最低，与生活优先情景相比下降了3.11%；粮食安全情景下，生产空间侵占生态空间速度加快，增幅高达58.79%；3) 协调基本农田、生态保护红线、以及自然保护区下的2030 年长沙市三生空间格局优化布局方案结果表明：生产空间、生活空间和生态空间比例分别为37.63%、7.67%和54.70%。     

基于遥感分析的锦州湾海域填海造地变化

利用Landsat TM和高精度ALOS影像数据,在比较不同水体指数提取海域面积精度的基础上,利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI),研究了1988、1995和2006年锦州湾海域填海造地情况.结果表明:1988-2006年间,锦州湾海域填海造地面积达23.63 km2,其中,12.38 km2被用作开发区建设,5.48 km2用于工业用地,3.47 km2用于码头建设,1.37 km2被用作养殖用地,0.93 km2被用为滨海浴场.大面积填海造地反映了锦州湾沿海城市建设和经济发展对土地的强烈需求,同时也必然会对该区域的生态环境造成较大影响,需要进一步加强监测和评价.     

不同高温水平对虾夷扇贝存活率、耗氧率和体腔液免疫酶活力的影响

实验室内营造不同升温模式,研究了2种规格(10和46月龄)虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)的存活率、耗氧率及体腔液免疫酶活力对不同高温水平(20、22、24、26、28℃)的响应,分析了2种规格虾夷扇贝在不同升温模式下的耐高温能力。实验设计了缓慢升温和快速升温2种升温模式。缓慢升温模式,将在15℃暂养的2种规格扇贝分别驯化到20、22、24、26和28℃温度水平(升温幅度为1℃·d-1),暂养14 d后进行实验。快速升温模式,将在15℃暂养的2种规格扇贝分别快速升温到20、24及28℃温度水平(升温幅度为4℃·d-1),暂养1 d后进行实验。结果表明:缓慢升温模式时,随温度升高,扇贝存活率逐渐降低,28℃时,46和10月龄贝存活率最低分别为96.7%和77.3%,此外,26~28℃时,各实验处理组,46月龄贝存活率显著高于10月龄贝(P0.05);2种规格扇贝耗氧率随温度升高均呈先上升后下降趋势;15~24℃时,10月龄贝的耗氧率显著高于46月龄贝(P0.05);28℃时,10和46月龄贝的耗氧率降至最低,分别为0.527和0.482 mg·g-1·h-1;另外,扇贝的体腔液免疫酶活力随温度升高也均呈现先上升后下降的变化趋势,且在相同升温模式下,46月龄贝的免疫酶活力显著高于10月龄贝(P0.05)。综上,规格较大的虾夷扇贝在不同高温水平时均表现出较强的耐高温能力。