拟柱孢藻N8全基因组测序及磷吸收转运通路的比较分析

为从分子水平解析热带特征性蓝藻-拉氏拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii, 简称拟柱孢藻)环境适应机制, 研究以广东省镇海水库中分离的拟柱孢藻藻株N8为材料, 采用PacBio单分子实时测序技术(Single Molecule Real-Time, SMRT)进行测序, 并初步进行全基因组特征的比较分析。结果显示拟柱孢藻N8全基因组大小为3.857 Mb, GC含量为40.13 %, 预测编码基因个数为3598个, 在COG、KEGG和GO数据库中注释到的基因数分别为2429、1664和2244个。N8藻株与美国国立生物技术信息中心(NCBI)上公布的27株拟柱孢藻基因组大小和GC含量基本一致, 但N8的编码基因数最多。基于拟柱孢藻全基因组单拷贝基因的系统进化树表明N8藻株与韩国藻株GIHE 2018的亲缘关系最近。N8藻株的基因组中未发现拟柱孢藻毒素(CYN)和石房蛤毒素(STX)合成酶基因簇, 表明该藻株不产蓝藻毒素CYN和STX。对N8藻株和其他7藻株的磷吸收转运通路比较分析表明, 这些藻株均拥有较为完整的磷吸收转运基因(双组分调节系统、低亲和力无机磷转运基因、高亲和力无机磷转运系统、有机磷酸盐转运复合体、C-P裂解酶和碱性磷酸酶), 表明拟柱孢藻具有灵活利用环境中不同形态磷源的潜能; 而不同藻株间的基因拷贝数和排列顺序存在差异, 如拟柱孢藻N8基因组中有2个C-P裂解酶复合体蛋白phnF和phnM, 其余7株拟柱孢藻则只有1个, 表明拟柱孢藻存在株系特异性。N8藻株为中国首株公开完成全基因组测序数据的拟柱孢藻, 对其基因组分析和磷吸收转运通路的解析将有助于阐明华南地区拟柱孢藻水华优势形成的分子机制。     

绿狐尾藻光合色素组成及氮磷化学计量学特征对外源铵的响应

绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)对高浓度铵(NH⁺₄)具有较高的耐受性, 是处理养殖废水的优选植物。探究外源铵对绿狐尾藻光合色素组成及氮(N)、磷(P)化学计量学特征的影响, 对提高绿狐尾藻人工湿地系统的处理效率具有重要意义。该研究设置0、0.1、1、5、15、30 mmol·L^-1 6个NH₄⁺浓度, 室内培养21天, 测定分析不同铵浓度下绿狐尾藻叶绿素含量、N含量、P含量和N:P的变化特征。结果表明, 随外源铵浓度增加, 绿狐尾藻的相对茎高和相对生物量先升高后降低, 且通过拟合曲线方程发现, 外源铵在16.22和12.58 mmol·L^-1时, 其相对茎高和相对生物量达到最大值。随外源铵浓度的增加, 绿狐尾藻叶片叶绿素含量显著降低, 而茎中叶绿素含量增加, 且叶绿素a含量变化的幅度比叶绿素b大, 但对叶绿素a/b影响不显著, 仅在5 mmol·L^-1处理时茎叶绿素a/b显著下降。随外源铵浓度增加, 与CK相比, 叶片和茎的N含量分别显著增加了85%-235%和127%-373%, 叶片P含量增幅为49%-51%。当外源铵浓度不大于15 mmol·L^-1时, 叶片和茎的N含量、N:P增加速度较快, 且相对茎高和相对生物量增长较快。相关分析表明, 叶片N、P含量和N:P与总叶绿素含量呈极显著负相关关系, 而在茎中呈显著或极显著正相关关系。综上所述, 外源铵浓度在12-16 mmol·L^-1范围内时, 绿狐尾藻生长良好, 生物量更大, N和P的吸收量更高, 从而利用其构建的人工湿地可以有效去除污染废水的N、P, 达到高效净化水体的目的。     

中国大陆沿海新记录种——卷眼斑鲆（Pseudorhombus oculocirris）

斑鲆属（Pseudorhombus, Bleeker, 1862）隶属于鲽形目（Pleuronectiforms）牙鲆科（Paralichthyidae）,根据Eschmeyer’s Catalog of Fishes记录有效种类有25种;根据李思忠等（1995）的《中国动物志：硬骨鱼纲 鲽形目》记载,目前在中国大陆海域有标本记录的有11种。本研究在2007年到2021年在海南的文昌、陵水和三亚分别采集到了9尾有眼侧有5个眼状斑纹的标本,并和该属25种鱼类的原始形态特征进行了比较。比对结果发现,该样品符合Amaoka（1969）定名的卷眼斑鲆（P. oculocirris Amaoka, 1969）形态特征。该种类目前只在日本和越南有报道,本研究是首次在中国大陆海域采集,故为新记录种。本研究结合卷眼斑鲆原始描述、相关文献和采集到的9尾标本的形态特征对该种类进行了详细的再描述,并首次提供了线粒体分子条形码（GenBank登录号为OL307681、OL307682和OL307683）。该种的主要形态特征为背鳍65–76;臀鳍50–57;有眼侧胸鳍11–13,无眼侧胸鳍10–12;尾鳍条2 + 13 + 2;第一鳃弓鳃耙4–7 + 17–20;侧线鳞71–82;脊椎骨10 + 26 = 36;背鳍前边几个鳍条稍长且基部只有1/5–1/3连有鳍膜,下眼上缘具有指状皮突。本研究的发现进一步扩大了该种的分布范围和提供了种类鉴定的分子依据,本报道将会为牙鲆科鱼类生物多样性和系统演化研究提供科学依据。     

青海祁连山国家公园赤麻鸭早春繁殖记述北大核心CSCD

赤麻鸭(Tadornaferruginea)为雁形目鸭科麻鸭属的大型黄褐色鸭类,繁殖于中国东北、内蒙古、青海、甘肃和西藏等地,越冬于华北、长江流域至西藏、广东等地(郑作新等1979,Roberts1991,Cramp1994)。赤麻鸭在中国与印度等地的种群数量相当丰富,但局部种群存在因过度狩猎和生境破坏导致种群数量下降现象(Vyas 2005,宋亚统等2016)。     

长山群岛海域真核微藻粒级结构及扇贝摄食选择性

采用高通量测序-分子鉴定分级技术于2019年对长山群岛全海域真核微藻粒级结构进行了研究。结果发现,春季以中（47%）、小粒级（41%）为主,夏季以小（39%）、大粒级（38%）为主,秋季以大粒级（60%）为主,春、夏、秋季小、中、大粒级微藻比例为42：47：11、39：23：38、22：18：60。小粒级微藻优势种为细小微胞藻（Micromonas pusilla）、融合微胞藻（Micromonas commoda）和金牛微球藻（Ostreococcus tauri）,中粒级微藻优势种为剧毒卡尔藻（Karlodinium veneficum）、大粒级微藻优势种为柔弱几内亚藻（Guinardia delicatula）、平野亚历山大藻（Alexandrium hiranoi）、多纹膝沟藻（Gonyaulax polygramma）,综合整个真核微藻群落,春季由中粒径的剧毒卡尔藻占据优势（23.9%）,夏季由大粒径的平野亚历山大藻占据优势（29.4%）,秋季由大粒径的多纹膝沟藻占据优势（66.8%）,有毒甲藻在该海域中占有绝对优势,贝毒累积风险较高,小粒径微藻中金牛微球藻和抑食金球藻曾在渤海引发褐潮,潜在威胁该海域贝类养殖业。虾夷扇贝对小粒级和大粒级微藻的选择性较低,对中粒级微藻的选择性较高,尤其对水体中优势种剧毒卡尔藻一直表现出主动选择。光学需氧量、无机氮、溶解氧、石油类及部分重金属Cd、As、Hg影响着整个长山群岛海域真核微藻粒级结构时空演变。     

冬季赤水河流域刚毛藻多样性调查及系统发育分析

研究于2019年冬季对赤水河流域开展刚毛藻多样性调查, 共设计采样点38个, 覆盖赤水河上、中、下游。调查发现: 21个采样位点分布有刚毛藻目藻类, 其中19个位点有刚毛藻分布。基于核糖体小亚基(SSU rDNA)、核糖体大亚基(LSU rDNA)和内转录间隔区(ITS)对采集样品进行系统发育分析, 结果显示: (1)赤水河流域刚毛藻多样性较高, 且该流域上、中、下游均有刚毛藻分布; (2)目前淡水刚毛藻类群包含至少10个支系, 赤水河流域采集到的刚毛藻覆盖其中6个支系(分别是clade 1、clade 2、clade 4、clade 7、clade 9和clade 10); (3)相比基于SSU+LSU双分子标记构建的系统进化树, 基于SSU+ITS+LSU三分子标记构建的进化树各支系支持度更高, 可以较有效地将淡水刚毛藻不同支系区分开来。研究较好地展示了冬季赤水河流域刚毛藻的广泛分布及其分子多样性, 丰富了中国淡水丝状绿藻的分类研究, 也为赤水河段的水生态环境保护提供了基础数据支持。     

饲料中添加椭圆栅藻对异育银鲫中科5号越冬后抗病力的影响

为探究饲料中添加椭圆栅藻(Scenedesmus ovalternus)是否可以提高越冬期异育银鲫中科5号(Carassius gibelio var. CASⅤ)的免疫力和抗病力, 实验在异育银鲫中科5号[初重(109.24±0.23) g]越冬前期(4周)投喂基础饲料或者添加4%椭圆栅藻的饲料, 并在越冬结束后用嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)进行攻毒实验, 测定其生长、免疫力和抗病力等指标。结果表明在饲料中添加4%椭圆栅藻对中科5号的生长和攻毒后累计存活率无显著性影响(P>0.05)。髓过氧化物酶(MPO)活力在不同饲料处理中无显著性差异, 但是栅藻组在攻毒后MPO活力显著升高(P<0.05)。在嗜水气单胞菌攻毒后, 中科5号头肾中髓样分化因子88(MyD88)基因表达显著升高, 且栅藻组高于对照组(P<0.05)。此外, 摄食栅藻饲料的中科5号的Toll样受体4(TLR4)、包含Toll/白介素1的接头蛋白(TIRAP)和包含TIR结构域的IFN诱导连接蛋白(TRIF)基因表达也显著升高(P<0.05), 而对照组中无显著性变化(P>0.05)。因此, 中科5号摄食栅藻后MyD88依赖性或者MyD88非依赖性介导TLR信号通路可能都被激活以抵御病菌的入侵。综上所述, 在饲料中添加4%栅藻可以在一定程度上提高越冬后中科5号的抗病力, 可能是通过TLR通路进行调控。     

六斑月瓢虫触角及感觉器扫描电镜观察

[目的] 明确六斑月瓢虫雌雄成虫触角感觉器种类、分布及形态特征。[方法] 利用扫描电子显微镜对六斑月瓢虫雌、雄成虫触角形态及触角感受器超微结构进行观察。[结果] 六斑月瓢虫成虫触角由柄节、梗节和鞭节组成,柄节长度与宽度显著大于梗节长度与宽度;鞭节分为9个亚节,末端3节横向膨大呈锤状。雌雄成虫触角上共有8种感觉器:刺形感觉器(SC)、毛形感觉器(ST)、锥形感觉器(SB)、腔形感觉器(CaS)、钟形感觉器(CS)、哑铃形感觉器(DS)、香肠形感觉器(SS)及B?hm氏鬃毛感觉器(BB)。以毛形感觉器和刺形感觉器分布最广,遍布触角;B?hm氏鬃毛仅存在于触角柄节与梗节;触角鞭节第9亚节顶端密布7种触角感觉器。六斑月瓢虫雌雄成虫触角长度、触角感觉器类型及分布无显著差异。[结论] 六斑月瓢虫成虫触角上共有8种感觉器,其触角可能具有感知机械刺激、识别化学信息素及感受温湿度变化的作用。本研究为进一步了解六斑月瓢虫触角与其行为间的关系提供基础资料。     

基于生物信息学对部分鸡形目鸟类系统发生关系的研究

本研究从GenBank下载了31种鸡形目鸟类、2种雁形目鸟类、1种戴胜目鸟类、1种佛法僧目鸟类和1种犀鸟目鸟类的线粒体16SrRNA基因的部分序列。经比对后序列长度为1384bp,其中有400个变异位点。A+T平均含量为54.2%,C+G平均含量为45.8%。贝叶斯系统发生分析揭示出鸡形目和雁形目分别形成单系。研究表明:(1)珠鸡科是鸡形目中较为原始的一个类群;(2)传统分类中的雉亚科和鹑亚科并非分别形成单系;(3)吐绶鸡科和松鸡科与雉科的亲缘关系较近;(4)孔雀属、Francolinus和Bambusicola之间的亲缘关系较近;山鹑属与多个雉亚科的亲缘关系较近;(5)雉科内各个属的属内分化主要发生于后中新世-更新世期间。     

玫瑰的色形与意境

对很多人来说,隆冬二月,花市上和女孩子手中的玫瑰,让这个月里气温原本寒冷的西方情人节变得热烈、浪漫而温馨。的确是这样,还有什么比那鲜红的色泽、柔滑的质感、含苞待放时心脏般的外形更能表达爱慕之情呢?选定玫瑰作为新春后第一期杂志的封面故事是颇费周折的。在最初的策划中,我们曾有过很多担忧:这么熟悉的植物有什么可说的呢?即使有内容可挖掘,会符合科学人文杂志的风格吗?但当我们深入下去后,发现这些顾虑都是多余的。因为,不论是在科学还是在文化层面,玫瑰