群体成员大小差异对不同生境鲤科鱼类集群行为的影响

为研究群体成员大小差异对不同喜好生境鱼类集群行为特征的影响, 实验分别以鳊(Parabramis pekinensis)和中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为实验对象, 比较分析4尾等大小(E)和不等大小(2大2小, NE)实验鱼群体的自发游泳速度、空间分布以及对恐吓刺激反应等集群行为参数的差异。结果显示: (1)和鳊相比, 中华倒刺鲃有更高的自发游泳速度、速度同步性和排列方向的极性, 但二者对恐吓刺激的反应率及反应的协调一致性相似; (2)当群体成员大小出现差异时, 两种鱼群体排列方向的极性不受影响, 且大小个体成员间的速度及其同步性均没有差异, 但整体的速度同步性与等大小群体相比有所下降; (3)个体间距离数据显示, 个体大小差异不会影响两种鱼群体的凝聚力; (4)群体成员在两种鱼群中偏好位置不同, 当群体成员大小不同时, 大个体成员更偏好占据领头鱼位置; (5)群体成员大小的差异导致两种鱼对刺激的反应率下降。研究表明: 中华倒刺鲃具有更高的活跃性、更好的群体运动的协调性, 可能与其流水生境相关; 当群体成员大小出现差异时, 成员不分大小在整体上协调运动的速度和方向, 并保持群体有较高的凝聚力, 但两种鱼类自发游泳速度调整策略截然不同(鳊大小个体速度妥协趋同, 而中华倒刺鲃低速个体速度提高); 群体成员大小差异导致鱼群对恐吓刺激的反应率有所下降, 可能原因包括体形差异导致的社会因素造成敏锐性下降、信息交流效率受阻和(或)集群收益代价出现分化影响一致决策的形成等。     

中华按蚊CYP6Y亚家族基因的鉴定和生物信息学分析

【目的】鉴定中华按蚊Anopheles sinensis CYP6Y亚家族基因,分析它们的结构和特征,推测其可能的功能。【方法】以冈比亚按蚊An. gambiae CYP6Y1作为询问序列,通过双向Blast方法检索中华按蚊转录组中CYP6Y亚家族基因,并通过生物信息学方法分析基因结构、特征及可能的功能。【结果】从中华按蚊转录组测序数据中鉴定出2条CYP6Y亚家族基因,分别命名为AsCYP6Y1（GenBank登录号：KF709397）和AsCYP6Y2（GenBank登录号：KF709398）。序列分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2全长分别为1 713 bp和1 815 bp,分别编码502和526个氨基酸。基因结构分析显示,该亚家族基因仅含有1个相位1型内含子并与其他P450基因形成保守的共线性分布。蛋白结构分析显示,这2个基因编码的蛋白含P450特有的5个特征序列和6个底物结合位点,且均不存在信号肽,其亚细胞定位为细胞质。3D结构分析显示,AsCYP6Y1有18条α螺旋和13股反向平行的β折叠,AsCYP6Y2有19条α螺旋和11股反向平行的β折叠。通过同样的方法,在达林按蚊An. darlingi中也鉴定出2个CYP6Y亚家族基因。系统进化分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2分别与其他3种按蚊的CYP6Y1和CYP6Y2聚成一支,Bootstrap值均大于90%。替换率分析显示,中华按蚊AsCYP6Y1和AsCYP6Y2与其他3种按蚊同源基因的Ka/Ks均小于1。相对进化速率分析显示,中华按蚊CYP6Y和CYP6M亚家族的相对进化速率均显著快于CYP6P亚家族,而CYP6Y和CYP6M亚家族之间没有显著差异。【结论】在中华按蚊和达林按蚊中存在2个CYP6Y亚家族基因,之前在冈比亚按蚊和不吉按蚊An. funestus中也发现2个CYP6Y亚家族基因,表明CYP6Y亚家族基因可能在按蚊属广泛存在,且可能为按蚊属昆虫所特有。     

饥饿对南方鲇幼鱼游泳能力个体变异和重复性的影响

为考察肉食性鱼类有氧和无氧运动能力的种内个体变异、重复性及其对饥饿的响应, 研究以南方鲇（Silurus meridionalis Chen）幼鱼为实验对象, 在（250.5）℃条件下测定对照组（n=28）和饥饿组（n=29）的临界游泳速度（Critical swimming speed, Ucrit）、暴发游泳速度（Constant acceleration speed, Ucat）和固定流速耐受时间（Endurance）, 分析游泳能力的个体变异、稳定性及饥饿的影响。结果显示: （1）饥饿组的体重、体长和肥满度均分别显著下降了（15.100.86）%、（2.570.40）%和（7.941.59）%（P0.05）, 而对照组无明显变化; （2）对照组的Ucat和耐受时间无明显变化（P0.05）, 但Ucrit下降（6.632.25）%（P=0.031）, 而除耐受时间外饥饿组其Ucrit和Ucat分别显著下降了（26.002.76）%和（13.681.86）%（P0.001）, 并饥饿组Ucrit的下降比例显著大于其Ucat（P0.001）; （3）并且对照组三个指标的变异系数（Coefficient of variation, CV）变化方向和程度不尽相同, 饥饿组的Ucrit、Ucat和耐受时间的CV全部增加; （4）南方鲇幼鱼Ucrit和Ucat呈正相关且2周的饥饿并未改变此正相关。饥饿明显降低南方鲇幼鱼两种游泳能力并导致游泳能力的个体变异变大, 但没有改变该种鱼的有氧运动能力和无氧运动能力之间的内在正相关关系。研究表明无氧运动能力在环境改变后显得更为保守, 种内个体变异的变动可能有利于在相同自然选择压力下种内个体采取不同的捕食和避敌对策。       

葱蝇非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹发育和形态特征比较

昆虫非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹具有不同的生理和发育过程。本研究以葱蝇Delia antiqua作为模式种, 以黑腹果蝇Drosophila melanogaster蛹的发育形态特征和命名为参照, 用解剖、 拍照、 长度测量和图像处理等方法系统地比较研究了非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹的发育历期和形态变化, 重点在头外翻和滞育相关发育和形态特征, 目的在于弄清非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹发育和形态特征差异, 为滞育发育阶段的识别、 滞育分子机理研究奠定形态学基础。冬滞育蛹的滞育前期、 滞育期和滞育后期分别为4, 85和27 d, 夏滞育蛹的滞育前期、 滞育期和滞育后期分别为2, 8和22 d。从化蛹至头外翻完成为滞育前期, 头外翻完成约10 h内复眼中央游离脂肪体可见。头外翻的完成是滞育发生的前提, 非滞育、 夏滞育和冬滞育蛹头外翻发生在化蛹后的48, 36和83 h, 在头外翻过程中发育形态没有差异。头外翻的过程为： 首先, 头囊和胸部附肢从胸腔外翻, 头部形态出现; 然后, 腹部肌肉继续收缩, 将血淋巴和脂肪体推进头部及胸部附肢。葱蝇蛹在完成蛹期有效积温约15%时进入冬滞育或夏滞育。在滞育期, 蛹的形态一直停留在复眼中央游离脂肪体可见这一形态时期, 且冬滞育和夏滞育的蛹在形态上没有区别。在体长、 体宽和体重上, 冬滞育蛹最大, 夏滞育蛹次之, 非滞育蛹最小。在滞育后期, 在黄色体出现期间, 非滞育蛹的马氏管清楚可见, 呈绿色, 而滞育蛹的马氏管几乎不可见。本研究为认知昆虫滞育生理、 从发育历期和形态上推断滞育发育进程提供了依据。     

不同游泳速度条件下瓦氏黄颡幼鱼的有氧和无氧代谢反应

在(25±1)℃的条件下,测定瓦氏黄颡(Pelteobagrus vachelli Richardson)幼鱼体重(4.34±0.13)g的临界游泳速度(Ucrit),然后分别以临界游泳速度的不同百分比(20、40、60、80、100%Ucrit)将实验鱼分为5个速度处理组,另外设置静止对照组和高速力竭对照组。处理组实验鱼在不同游泳速度下分别游泳20min,在此过程中测定并计算运动代谢率(Activity metabolic rate,AMR),随后测定肌肉、血液和肝脏中的乳酸、糖原和葡萄糖含量。结果显示:实验鱼的绝对临界游泳速度为(48.28±1.02)cm/s,相对临界游泳速度为(6.78±0.16)BL/s;随着游泳速度的提高AMR显著增加(Pcrit时肌乳酸和血乳酸含量显著高于80%Ucrit的水平(P0.05);100%Ucrit时肝糖原含量显著低于40%Ucrit的水平(P0.05)。经计算瓦氏黄颡幼鱼到达临界游泳速度时的无氧代谢功率比例仅为11.0%,表明其游泳运动主要以有氧代谢供能;实验鱼的无氧代谢大约在80%Ucrit才开始启动,与其他鱼类比较启动时间较晚,说明其游泳运动对无氧代谢的依赖程度较低。研究提示瓦氏黄颡幼鱼是一种有氧运动能力较强的鱼类,这一能量代谢特征可能与提高其生存适合度有关。       

三化螟COⅠ序列分析及DNA条形码研究

三化螟Scirpophaga incertulas是水稻的重要害虫之一。本研究通过对三化螟3个地理种群线粒体COⅠ基因的序列分析,初步探讨了中国三化螟种群间的遗传分化。36个三化螟样本共得到了9个单倍型,其中有17个变异位点,占总位点数的3.13%。系统进化分析表明,来源于各地理种群的单倍型散布在不同的进化支上,缺乏明显的地理分布格局。联合网上公布的相关物种序列进行的遗传分析表明,线粒体COⅠ基因能够对三化螟进行准确的物种鉴定。     

锦鲫幼鱼标准代谢率与生长性能的关联

为考察温水性鲤科鱼类在不同食物资源条件下标准代谢率(Standard metabolic rate, SMR)与其生长性能的关系, 研究在(25.00.5)℃条件下测定体重相近的30尾锦鲫(Carassius auratus)幼鱼的SMR, 将所有实验鱼置于多单元格水槽进行实验处理(摄食与饥饿)。实验时间为4周(0、7d、14d、21d和28d), 包括两周的生长实验(014d)和两周的饥饿实验(1528d)。摄食期间, 于每天上午9: 00和下午21: 00用商业饲料对每尾鱼饱足投喂并记录投喂量。单尾鱼的体重和体长每隔1周测定一次, 而SMR仅在第0、第14和第28天测定。结果显示:(1)锦鲫幼鱼在摄食期间的体重、体长以及SMR均明显上升, 饥饿期间体重和SMR显著降低(P0.05), 但体长变化不明显; SMR不论摄食期间还是饥饿期间呈现较好的稳定性(二者P0.05)。(2)锦鲫幼鱼在摄食期间开始时的SMR (测定Ⅰ)与摄食率(FR)、摄食转化率(FE)以及特定体重生长率(SGRBM)均无相关性, 摄食期间结束时的SMR (测定Ⅱ)仅与FR呈正相关(P0.05), 但与FE以及SGRBM不相关。(3)摄食期间(饥饿期间)实验鱼的第一周日均体重增(减)量与第二周日均体重增(减)量呈正相关, 其体重的增率与减率无显著差异(P0.05)。(4)实验鱼在摄食期间的特定体重增长率(SGRBM)与饥饿期间的不相关(P0.05), 但摄食期间的特定SMR增长率(SGRSMR)与饥饿期间的呈负相关(P0.05)。研究表明在实验室环境中锦鲫幼鱼的SMR具有稳定性, 该种鱼的日均体重变化量保持相近, 此形态变化特征与SMR不相关, 并且该种鱼在实验起始时的SMR的个体差异未能预测其在实验室食物资源变动下生长性能的适应特征。     

饥饿和温度驯化对中华倒刺鲃静止代谢和游泳能力的影响

为了探讨饥饿和温度驯化对中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼维持代谢和游泳运动能力的影响,在不同温度(15、25℃)条件下分别测定了经0(对照)、1、2、4周饥饿后中华倒刺钯的静止代谢率(M_(O_2_(rest))和匀加速最大游泳速度(U_(CAT))。饥饿和低温对M_(o_2_(rest))和U_(CAT)均有负效应。在高温条件下,实验鱼经1周饥饿后其M_(o_2_(rest))和U_(CAT)均显著下降(P0.05);但在低温条件下,仅4周饥饿组的M_(o_2_(rest))和U_(CAT)显著下降(P0.05)。U_(CAT)与M_(o_2_(rest))在不同的饥饿周期具有相似的变化趋势;在低温条件下,前期饥饿阶段M_(o_2_(rest))和U_(CAT)变化较小,后期饥饿阶段变化较大;但在高温条件下则相反。无论是在低温还是在高温条件下,U_(CAT)与M_(o_2_(rest))之间均呈显著线性正相关(P0.05),但低温组回归方程斜率显著高于高温组回归方程斜率(F_(1,4)=11.416,P=0.028)。在不同温度下,中华倒刺钯游泳运动能力对饥饿的反应不尽相同可能与维持代谢、生化反应速率、机体能量储存、代谢酶活性及底物利用类型等的差异相关,这种对策的差异可能是其对栖息地环境温度和食物资源季节性变化的适应。     

中华球孢虫显微与亚显微观察

运用光镜和透射电镜对中华球孢虫(Sphaerospora chinensis)的结构与发育特点进行观察。结果表明,中华球孢虫呈卵圆形,孢质均匀。极囊和极丝都有透明中间层包围,极丝有粘性且易释放;孢子母细胞边缘有壳瓣形成体,是壳瓣细胞的发育起点,成熟孢子的壳瓣外周有突起的条纹,但两个壳瓣的条纹不尽相同,两个壳瓣之间以紧密连接的方式相连;孢质母细胞的发生属单孢子发育模式;随着细胞的成熟,球孢虫所含的内质网、微管等结构会退化乃至消失。文章还讨论了中华球孢虫极丝易释放性与其对寄生方式适应性的关系。重庆为该虫新分布区。     

东北梅花鹿居群内亲缘关系的AFLP指纹分析

用扩增片段的长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记分析研究了东北梅花鹿同一居群内27个个体的亲缘关系,并以此作为优良种鹿选育种的辅助手段。筛选出9对AFLP引物组合,用EcoRⅠ/MseⅠ双酶切,对27只东北梅花鹿基因组DNA进行AFLP检测,共获得15 169条扩增带,检测出多态性条带11 443,多态性比率78.43%,平均每对引物检测到1 271个多态性位点。群体内相似系数AFLP研究结果,平均为0.7841(0.6809-0.8648),27只鹿聚为Ⅰ和Ⅱ两大类群,Ⅱ大类群分为5组,说明该鹿群个体间有较丰富的遗传变异,且与人工定向选配种有关。Ⅱ-4组群体内相似系数最高,在0.82以上,个体之间遗传距离最小在0.1354-0.1563之间,与繁殖记录的亲缘关系基本一致。该研究表明AFLP指纹技术用于梅花鹿遗传多态性分析,品种鉴定及亲缘关系分析是可行的。