福寿螺表型性状的空间尺度变异

格局和尺度是生态学的核心概念。尺度的变化可能导致生态学格局的改变。入侵物种性状的变异会对种群的建立和扩散产生重要的影响。为了研究入侵物种福寿螺(Pomacea canaliculata)表型性状的尺度变异并推测可能的作用机制,在广东省开展了福寿螺的体质量、体高、体宽、壳口宽4个表型性状在城市、乡镇、生境、样方、个体5个空间尺度上变异的研究。通过拟合混合模型,进行方差分解,结果发现个体和样方差异解释了近80%的性状变异,生境的差异解释了除体重外其他性状的剩余变异;除体重外乡镇和城市尺度上性状的变异并不明显。结果进一步表明,区域尺度的过程如气候特征等对福寿螺表型性状变异不起主要作用;福寿螺种群特征的研究及防控的重点应考虑其遗传结构特征及局部尺度环境因素。通过不同尺度下性状的变异系数和频度分布曲线的分析,进一步验证了以上结果。     

双须骨舌鱼卵黄蛋白原基因vtg的克隆、组织表达和原核表达分析

为探究双须骨舌鱼(Osteoglossum bicirrhosum)卵黄蛋白原vtg基因的结构和表达特征,本研究运用RACE技术克隆双须骨舌鱼vtg全长c DNA序列。序列分析发现,双须骨舌鱼vtg的c DNA全长为5 325 bp,开放阅读框(ORF)为5 121 bp,其5′和3′非编码区(UTR)分别为46 bp和159 bp,共编码1 706个氨基酸,预测蛋白质分子量约为186.79 ku。同源性分析发现,双须骨舌鱼与同科的美丽仆骨舌鱼(Scleropages formosus)相似度达到84.78%,与鲤形目、鲈形目、鲱形目、鲽形目鱼类的相似度均高于50%。系统进化树分析结果显示,本文获得的双须骨舌鱼vtg基因与骨舌鱼目聚为一类,与鳗鲡目硬骨鱼类亲缘关系较近,与双须骨舌鱼进化地位相符。荧光定量PCR检测结果表明,在雌雄鱼性腺和肝中vtg均有表达,且在雌鱼肝中的相对表达量显著高雄鱼(P0.05),卵巢和精巢表达量无显著差异(P0.05);在雌雄鱼鳃、脾、肾、肌肉、心、头肾、脑等7个组织中均极微量表达,且无显著差异(P0.05)。在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期卵巢中vtg相对表达量依次增加,Ⅳ期显著高于Ⅱ和Ⅲ期(P0.05),也显著高于精巢Ⅳ期(P0.05);在雌鱼肝组织中呈先增后减趋势,且Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期之间无显著差异(P0.05),但每个时期都显著高于雄性(P0.05)。成功构建了原核表达载体p EASY-Blunt E2-vtg,并转入Transetta(DE3)表达感受态细胞中成功诱导出融合蛋白。Western-blotting检测显示,融合蛋白可被抗His标签特异性识别。综上表明,vtg表达水平高低与性别相关,并与性腺发育程度有关。此外,本研究结果也为后续深入研究卵黄蛋白原的生理功能打下基础。     

不同壳色福寿螺形态性状与体质量的关系

【背景】福寿螺因其食性杂、抗逆性和繁殖力强以及自然天敌少等不断扩散,侵害农作物,被列为我国首批外来入侵物种。国内外学者一直致力于研究对其的防治与监控。自然界中福寿螺存在2种壳色——黄色和黑色,壳色受遗传因素和环境因素的双重影响。广东省福寿螺多以黑色为主,福寿螺倾向于与不同壳色的螺交配。壳色在一定程度上影响其交配的选择性,但2种壳色的福寿螺繁殖力指标差异不显著。而关于这2种壳色的螺在形态学上的差异鲜有报道。【方法】利用生物统计软件和分析方法进行相关性分析、通径分析及多元回归分析,计算相关系数、通径系数和决定系数,研究2种壳色福寿螺形态性状与体质量的关系。【结果】2种壳色福寿螺的体质量、层高的变异系数较大,且黄色比黑色变异系数大。对黄色福寿螺体质量影响较大的依次为壳高、口宽;对黑色福寿螺体质量影响较大的依次为口宽、层高。【结论与意义】2种壳色福寿螺在形态性状方面差异显著,可以将壳色作为特征标记,为福寿螺的监测与灾害评估提供参考。     

斗鱼属鱼类亲缘关系的Cyt b基因序列和RAPD分析

采用mtDNA Cyt b基因序列分析和RAPD两种分子标记技术,研究了中国分布的叉尾斗鱼(Macropodus opercularis)、圆尾斗鱼(M.chinensis)和香港斗鱼(M.hongkongensis)以及越南的红鳍斗鱼(M.erythropterus)4种鱼类之间的亲缘关系.获得4种斗鱼14条Cyt b基因全序列(1 155 bp),结合GenBank中搜索到的近缘物种同源序列进行分析.从133条随机引物中筛选到36条引物,在优化的反应条件下,10个群体96个个体共扩增出清晰稳定的条带749条,构建矩阵进行分析和聚类.基于Cyt b全序列以邻接法和最小进化法构建的系统树及RAPD数据UPGMA聚类分析的结果都显示,香港斗鱼和红鳍斗鱼先聚为一分支,再与叉尾斗鱼聚类,圆尾斗鱼处于外缘.本研究结果反映了圆尾斗鱼与其他斗鱼的亲缘关系较远,种间遗传距离为0.184 5～0.225 3(Cyt b)和0.653 6～0.746 5(RAPD),两者为同一单系群中两个独立演化的自然类群;香港斗鱼与叉尾斗鱼间遗传分化明显,Cyt b碱基差异为11.00%,RAFD遗传距离达0.577 7,支持其为独立物种的观点,且香港斗鱼群体间遗传差异较大,Cyt b碱基差异为3.12%,RAPD遗传距离0.060 1;叉尾斗鱼群体间Nei's基因多样度和Shannon信息指数分别为0.058 2和0.086 9,而各群体内的数值分别为0.016 1～0.031 7和0.023 5～0.046 7,表明遗传差异主要来自群体间,并按分布流域分别聚类.     

广东省福寿螺形态性状变异及其与体质量的关系

【背景】福寿螺是危害极其严重的入侵我国的水生生物,目前利用相关分析、通径分析对福寿螺形态性状变异的研究较少。【方法】随机采集7个地区的福寿螺(雌雄比例差别很大),测量其壳高、壳宽、口宽、层高4个形态性状和体质量,采用相关分析、通径分析方法计算福寿螺的各形态指标变异系数、相关系数和通径系数,剔除对体质量影响不显著的指标,确定每个地区与体质量最相关的指标。【结果】除惠州之外,其余地区福寿螺的壳高和壳宽与体质量的相关性较高,且口宽与壳高共同作用对体质量的直接影响很大。【结论与意义】此结果为研究不同生境、不同温度下福寿螺的形态性状变异程度奠定了基础,同时为福寿螺形态鉴定、分类及其灾害预测预报提供了基础数据。     

常用萃取剂提取福寿螺卵中类胡萝卜素的初步研究

【背景】福寿螺为世界性恶性入侵水生动物,也是我国公布的第一批外来人侵物种之一。福寿螺大量啃食为害水稻、茭白、白莲等重要农作物,对我国南方各省农业生产造成了巨大威胁,因此,预防和控制福寿螺灾害显得尤为重要。合理利用福寿螺能有效控制福寿螺的数量和危害,是生物防治的一个重要部分。福寿螺卵中含丰富的类胡萝卜素,充分利用螺卵中的类胡萝卜素能拓展福寿螺的利用途径和方法。【方法】为探寻福寿螺卵中类胡萝卜素的提取方法,本研究采用甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚等6种常用萃取剂提取福寿螺卵中类胡萝卜素,用紫外可见光分光光度计测定其含量。【结果】结果显示,不同萃取剂中类胡萝卜素的提取量不同,醇类为较适合的提取液（甲醇〉无水乙醇〉丙酮）。【结论与意义】本研究对福寿螺卵中类胡萝卜素的提取方法进行了探索和研究,找出了合适的提取液,为拓展福寿螺的利用途径,以及福寿螺的综合防治提供了参考。     

基于鱼类多样性与生物完整性的海南岛南渡江河流健康评价

根据2016—2017年南渡江鱼类资源调查数据,通过分析渔获生物量、相对重要性指数IRI、Pielou均匀性指数、Margalef丰富度指数和Shannon多样性指数评估了南渡江的鱼类生物多样性。基于鱼类生物完整性指数IBI构建了两套评价体系,分别评价了南渡江的局部健康状况及其与历史的差异。鱼类多样性研究结果表明:群落中存在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticu)、鳙(Aristichthys nobilis)、海南似鱎(Toxabramis houdemeri)、(Hemiculter leucisulus)等16种优势种;Margalef丰富度指数和Shannon多样性指数均显示,以南渡江源头及河口采样点的数值较高,中部采样点数值较低;Pielou均匀性指数则表现为南渡江中部采样点数值高,两端采样点的低。鱼类生物完整性评价结果表明:南渡江保存了历史的大部分鱼类,各项百分比指标与历史的变化幅度在0.2%~10.5%,而种类指标变化范围在0~4种;从南渡江局部江段来看,中游江段评价得分仅为19分,远低于其他江段的36~46分。研究表明:南渡江鱼类生物多样性和生物完整性保存完好,河流健康状况好;在河流内部,源头和河口生物多样性高且完整性好,而河流中游健康状况差。     

橘色双冠丽鱼体色相关基因mc1r的组织表达分析

黑素皮质素受体1基因(mc1r)是动物体色形成的关键调控因子,为探讨mc1r基因在橘色双冠丽鱼(Amphilophus citrinellus)体色褪黑过程中的调控作用,本研究利用cDNA末端快速克隆(RACE)技术首次获得橘色双冠丽鱼mc1r的cDNA全序列,并利用荧光定量PCR分析了橘色双冠丽鱼体色变化不同时期和不同组织中mc1r基因的表达差异。获得cDNA全长序列1 699 bp,共编码氨基酸325个,开放阅读框(ORF)为978 bp,5′非编码区(UTR)497 bp,3′非编码区(UTR)224 bp。氨基酸序列和系统发育分析表明,橘色双冠丽鱼与人(Homo sapiens)、斑马鱼(Danion rerio)、大黄鱼(Larimichthys crocea)和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)相似度分别为55.1%、77.1%、90.15%和96.92%。荧光定量PCR结果表明,mc1r在橘色双冠丽鱼胚胎发育9个时期均有不同程度的表达,且随着胚胎发育表达量逐渐减少,推测在胚胎发育的早期阶段该基因的基础表达水平即可启动参与体色细胞形成的腺苷酸循环。在"黑色-灰白色-黄色"三个体色蜕变期,mc1r在尾鳍、鳞片、皮肤的表达均呈先降低再稍升高的变化趋势,均在灰白色过渡期呈现最低值,推测这与mc1r和Agouti存在竞争性结合,及mc1r、tyr、tyr1三者是否处于适当、平衡状态有关。橘色双冠丽鱼长至近成鱼期,非正常褪黑鱼(即未完全褪黑)各组织mc1r表达量均比正常褪黑鱼(完全褪黑)高,其中皮肤组织的相对表达量显著高于正常褪黑鱼(P 0.05),可见鱼体体表褪黑程度与mc1r表达量呈负相关。在成熟鱼体11个组织中mc1r均有不同程度的表达,其中,鳞片显著高于其他组织(P 0.05),说明橘色双冠丽鱼mc1r的主要表达部位是鳞片。本研究通过了解体色变异相关基因表达特征,为鱼类体色遗传和体色改良研究积累资料。     

6种重要经济鱼类生长激素完整cDNA的克隆和序列分析

通过RT-PCR、3′RACE、5′-RACE方法,从6种重要经济鱼类——大眼鳜(Siniperca kneri)、石斑鱼(Epinephelus coioides)、黄鳝(Monopterus albus)、鲶鱼(Silurus asotus)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和方正银鲫(Carassius auratus gibelio Bloch,Fang Zheng crucian carp)中克隆了生长激素(Growth Hormone,GH)的完整cDNA序列(除石斑鱼序列外,其他生长激素序列均系第一次克隆),并详细分析了其序列特征。测序结果显示,克隆的6种GH cDNA长度依次为953bp、1023bp、825bp、1082bp、1154bp和1180bp,它们均包含一个长度为600个左右核苷酸的完整阅读框,分别编码一个200个左右氨基酸的蛋白：大眼鳜、石斑鱼和黄鳝GH为204个氨基酸,鲶鱼GH为200个氨基酸,泥鳅和方正银鲫GH为210个氨基酸。这6种蛋白序列与其他已知的鱼类GH序列都有较高的同源性,特别是与相同目的鱼类序列相比。通过序列比对,在这些蛋白序列内鉴定了许多保守的氨基酸残基,其中的大多数聚集而成5个保守域。基于这6种鱼类序列的编码区和其他鱼类的GH编码序列进行分子系统学分析,结果(MP和NJ树)与根据形态特征构建的系统发育树基本一致,特别是在硬骨鱼类较大分类阶元(目间、目以上)的系统发育研究方面比较一致,尽管仍存在一定差异,说明生长激素基因的编码区应该在硬骨鱼类系统发育研究领域得到更多的重视。     

福寿螺线粒体DNA COⅠ基因序列测定及分类地位

对国内6个地区共29个福寿螺(Apple Snails)个体mtDNA COⅠ基因进行了扩增和序列分析,并结合GenBank中报道的福寿螺6个种Pomacea canaliculata、P.insularum、P.diffusa、P.haustrum、P.paludosa、P.camena和Pila属P.conica的同源序列,对国内入侵福寿螺的分类地位与分子系统发育进行了分析。结果表明,扩增的mtDNA COⅠ基因序列长度为619bp,序列间未见插入和缺失,其中核苷酸多态位点99个,简约信息位点80个;碱基A、T、C、G平均含量分别为23.6%、39.1%、16.6%和20.7%,A+T的含量(62.7%)明显高于C+G的含量(37.3%);6个地区的福寿螺共有13种单倍型,广州、钦州和吉安分别有3种单倍型,茂名、厦门和成都分别有2种单倍型,而广州、厦门和钦州3个地区之间共享一种单倍型。进一步的分子遗传距离分析表明,这6个地区福寿螺个体与P.diffusa、P.haustrum、P.paludosa和P.camena的遗传距离为0.114～0.191,而与P.insularum和P.canaliculata的同源性较高,其中单倍型1、2、3、7、8、10、11、12与P.canaliculata的遗传距离为0～0.074,单倍型4、5、6、9、13与P.insularum的遗传距离为0.011～0.063。构建的分子系统树显示7个分支,分别为Pomacea属6个种和Pila属P.conica,其中单倍型1、2、3、7、8、10、11、12与Pomacea canaliculata聚成一支,单倍型4、5、6、9、13与P.insularum聚成一支。序列同源性、遗传距离和系统进化树分析结果表明,国内入侵福寿螺有P.canaliculata和P.insularum两个种,而且这两个种在入侵扩散过程中已相互混杂。本研究为今后开展福寿螺的资源调查、控制和管理等提供科学依据。