海草床育幼功能及其机理

海草床是近岸海域中生产力极高的生态系统,是许多海洋水生动物的重要育幼场所。从生物幼体的密度、生长率、存活率和生境迁移4个方面阐述海草床育幼功能,并从食源和捕食压力两个方面探讨海草床育幼功能机理。许多生物幼体在海草床都呈现出较高的密度、生长率和存活率,并且在个体发育到一定阶段从海草床向成体栖息环境迁移。丰富的食物来源或较低的捕食压力可能是海草床具有育幼功能的主要原因,但不同的生物幼体对海草床的利用有差异,海草床育幼功能的机理在不同环境条件下也存在差异。提出未来海草床育幼功能的重点研究方向:(1)量化海草床对成体栖息环境贡献量;(2)全球气候变化和人类活动对海草床育幼功能的影响;(3)海草床育幼功能对海草床斑块效应和边缘效应的响应,以期为促进我国海草床育幼研究和海草床生态系统保护提供依据。     

溶藻弧菌溶血活性检测及溶血素基因、启动子区功能

[目的]研究溶藻弧菌的溶血现象,溶血素基因vah的分布及vah基因、vah启动子区对溶藻弧菌溶血活性的贡献.[方法]对46株分离自华南沿海水生动物体内和海水的溶藻弧菌环境株及溶藻弧菌标准株1.1587进行溶血实验;比较具有溶血活性的溶藻弧菌野生株ZJ051、vah基因大肠杆菌BL21重组表达株、vah缺失突变株和基因回补株间溶血能力的差异;检测vah基因在溶藻弧菌中的分布,比较溶血株与非溶血株vah基因及上游启动子区的序列差异.[结果]47.8％的溶藻弧菌菌株产生溶血活性,因此溶血现象普遍存在于溶藻弧菌环境株中;vah基因的表达产物具有溶血活性,vah基因缺失突变株不具有溶血活性,而vah基因回补株恢复溶血活性.vah基因普遍存在于溶藻弧菌中,且基因序列非常相似,氨基酸序列完全相同,然而不同菌株的启动子区第188-190碱基位点存在差异.[结论]溶藻弧菌vah基因是造成溶藻弧菌溶血的直接原因,但溶藻弧菌溶血能力的差异并非是由vah基因本身差异决定,极有可能与启动子区第188-190碱基位点相关.     

造礁石珊瑚共附生固氮微生物的固氮活性

造礁石珊瑚是珊瑚礁生态系统的主要建造者,其共附生微生物参与的生物固氮过程可以缓解寡营养海域的氮素限制,从而维持珊瑚礁生态系统较高的初级生产力。本研究以位于海南三亚鹿回头和西沙南沙洲两地的造礁石珊瑚为对象,采用乙炔还原法测定了不同季节及不同物种的珊瑚共附生固氮微生物的固氮活性;同时测定了海水营养盐含量,分析了珊瑚固氮活性与环境因子之间的关系。结果表明:三亚鹿回头海域的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)、澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和芽枝鹿角珊瑚(Acropora gemmifera)的固氮活性无季节性差异;但相同季节3种珊瑚的固氮活性具有显著的物种间差异,其中鹿角杯形珊瑚的固氮活性最高(P0.05),夏季为5.925×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1),冬季为6.471×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1);西沙寡营养条件下的澄黄滨珊瑚的固氮活性在夏季为5.401×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1),显著高于同一季节三亚鹿回头的澄黄滨珊瑚的固氮活性(1.971×10~(-11)mol C_2H_4·g~(-1)·h~(-1))(P0.01)。研究表明,在营养盐浓度较高的背景下,珊瑚的固氮活性受环境因子和季节变化的影响较小。西沙南沙州海水中溶解性营养盐浓度的升高可能会减弱珊瑚共附生固氮微生物的固氮能力。     

抗生素对溶藻弧菌SXT/R391元件转移频率的影响北大核心CSCD

【目的】研究萘啶酸、诺氟沙星、卡那霉素3种抗生素对溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)SXT/R391元件ICEVal A056-1转移频率的影响。【方法】利用PCR检测溶藻弧菌A056中ICEVal A056-1的自我剪切、转移潜力。通过溶藻弧菌A056与大肠杆菌菌株VB111的接合实验,研究溶藻弧菌分别在含不同浓度萘啶酸、诺氟沙星、卡那霉素的LB培养基中培养15 min或30 min后,ICEVal A056-1转移频率的变化规律。【结果】溶藻弧菌A056细胞中有环状形式的ICEVal A056-1分子存在,具有水平转移潜力;溶藻弧菌A056在含40μg/m L萘啶酸的LB中培养30 min后,ICEVal A056-1转移频率是对照组的19.59倍;在含50μg/m L诺氟沙星的LB中培养15 min后,ICEVal A056-1转移频率是对照组的31.25倍;在含不同浓度卡那霉素的LB中培养30 min后,ICEVal A056-1转移频率与对照组没有显著差别。【结论】部分抗生素的使用可以明显促进溶藻弧菌ICEVal A056-1向大肠杆菌的转移,因此海洋环境中抗生素的滥用及随意排放很可能加剧ICEs(integrating conjugative elements)从溶藻弧菌到其他细菌的传播。     

一株海草沉积物菲降解菌的筛选、鉴定和降解特性

【背景】多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类高毒性的有机污染物,在海洋环境尤其是沿海环境中广泛分布。海草床生态系统作为沿海环境的重要组成部分,深受环境污染等人类活动的影响而处于严重衰退的状态。微生物修复是修复环境中多环芳烃污染的重要途径,具有经济简便、环境友好和无二次污染等特点。【目的】从深圳市大亚湾的海草床沉积物中筛选获得高效多环芳烃降解菌,并分析其降解特性,从而探究海草床生态系统中多环芳烃污染物的微生物修复可行性。【方法】以多环芳烃菲为唯一碳源从海草床沉积物样品中筛选菌株,再通过形态学观察、生理生化实验和16SrRNA基因序列对筛选的菌株进行鉴定,并利用特定引物扩增多环芳烃降解的功能基因——双加氧酶(nidA)基因,最后通过培养实验分析该菌株对菲的降解特性。【结果】筛选出一株高效降解菲的菌株SCSIO 43702,经鉴定为玫瑰杆菌属(Roseovarius)的潜在新菌,并成功扩增得到双加氧酶相似(nidA like)基因;培养实验结果表明,玫瑰杆菌SCSIO 43702在10 d内对100 mg/L菲的降解率最高可达96%,而且其对菲的最适降解条件为:温度30°C、pH值7.5和8.0、盐度3%。【结论】玫瑰杆菌SCSIO 43702凭借其良好的菲降解能力和较强的环境适应性,具有进一步被开发为微生物菌剂以用于多环芳烃污染修复的巨大潜力,为海草床生态系统中多环芳烃污染的微生物修复研究提供了理论依据和可利用的微生物资源。     

悬浮物对造礁石珊瑚营养方式的影响及其适应性研究进展

营养方式是造礁石珊瑚获取能量与营养物质的基础,影响其生长与分布。近年来珊瑚礁区悬浮物含量与组分结构发生显著变化,其对造礁石珊瑚营养方式的诸多影响正成为当前研究热点。研究系统综述了珊瑚礁区悬浮物变化特征、悬浮物对造礁石珊瑚营养方式的影响及其适应性研究现状。发现近年来人类活动加剧与强降雨事件频发是驱动珊瑚礁,尤其是近岸珊瑚礁区悬浮物含量递增、组分改变与变频加剧的主因;悬浮物变化对造礁石珊瑚光合自养与异养营养的影响存在显著的种间差异,这主要与悬浮物消光效应、生物可利用性及造礁石珊瑚种类密切相关。虽然少数种类造礁石珊瑚具光合可塑性或异养可塑性,能在高含量悬浮物存在的弱光环境中较好生长。然而对绝大多数造礁石珊瑚而言,其营养方式适应性较差,无法在悬浮物影响下较好地获取生命活动所需的能量与营养物质,进而难以生存。总体来说,悬浮物被认为是近年来影响造礁石珊瑚生长与分布的重要环境因子之一,而关于造礁石珊瑚营养方式对悬浮物变化的响应及其适应机制,当前研究仍较薄弱,需要进一步加强相关研究。     

大亚湾夏季和冬季超微型浮游生物的时空分布及环境调控

通过流式细胞法,于2015年夏季(7月)和冬季(12月)对大亚湾超微型浮游生物(聚球藻、超微型真核藻类和异养细菌)的时空变化及环境调控进行了比较研究。结果表明,夏季聚球藻、超微型真核藻类和异养细菌的丰度分别为(44.56±46.26)×10~3 cells·m L~(–1)、(3.00±4.50)×10~3 cells·m L~(–1)和(12.31±7.54)×10~5 cells·m L~(–1),冬季的丰度分别为(12.48±3.96)×10~3 cells·m L~(–1)、(0.78±0.71)×10~3 cells·m L~(–1)和(3.83±1.39)×10~5 cells·m L~(–1)。超微型浮游生物的丰度呈现为夏季高于冬季,受到温度、溶解无机氮组成和透明度的影响。夏季表层丰度明显高于底层,但冬季表底层无明显差异。在水平分布上,夏季湾内高营养盐基本对应高丰度,但石化区附近(S3站)营养盐高丰度却较低,范和港(S1站)低营养盐丰度却较高;湾口和湾外区主要受到外海水的影响,超微型浮游生物的3个类群丰度均较低。在沿岸流、海水垂直混合、外源营养盐输入等多个因素共同影响下,冬季湾中部和大鹏澳附近的聚球藻丰度较高,超微型真核藻类在湾口和范和港丰度较高,异养细菌在湾内和湾西部丰度较高。两个季节超微型真核藻类和异养细菌呈显著正相关。     

三亚珊瑚礁保护区珊瑚礁生态系统现状及其健康状况评价

为评估三亚珊瑚礁国家级自然保护区珊瑚礁生态系统的健康状况,本文选取东岛、鹿回头、大东海3个站位调查了珊瑚礁群落、珊瑚礁鱼类和大型底栖动物。通过对比分析历史资料、珊瑚礁现场生态调查与监测及组织专家评审,筛选出一、二级指标并设置权重,使用综合指数计算了三亚珊瑚礁保护区珊瑚礁生态系统健康指数。结果显示,三亚珊瑚礁保护区内共有造礁珊瑚10科21属37种,软珊瑚3种,造礁珊瑚覆盖率和软珊瑚覆盖率分别为14.31%和0.19%,其中鹿回头造礁珊瑚覆盖率最高,为21.58%。珊瑚礁鱼类共14科28属36种,其中,雀鲷科的种类数最多,为11种。鹿回头4 m断面珊瑚礁鱼类密度最大,为154尾/300 m~2。砗磲和龙虾极少发现,珊瑚天敌核果螺多见。东岛、鹿回头、大东海珊瑚礁生态系统健康状况均处于"一般"。本文所采用的方法是结合常规珊瑚礁监测可获得的指标进行评价,简便易操作,通过在三亚珊瑚礁保护区的实践,能够很好地反映珊瑚礁生态系统现状及其健康状况,科研和业务化监测部门均可应用。     

创伤弧菌TF3全基因组包含的CRISPR-Cas系统及MGIVvuTF3基因岛分析

【目的】分析创伤弧菌(Vibrio vulnificus)全基因组框架序列,挖掘感兴趣的遗传位点,探索其是否具有CRISPR系统及其特征。【方法】在病虾体内分离获得了一株创伤弧菌TF3,通过Illumina Miseq测序得到基因组框架序列。经注释分析发现其基因组中存在一个CRISPR-Cas系统,命名为CRISPR-CasTF3,进一步分析发现CRISPR-CasTF3位于一个基因岛上,将该基因岛命名为MGIVvu TF3。对CRISPR-CasTF3及MGIVvu TF3的特征和来源进行了分析。【结果】CRISPR-CasTF3属于与大肠杆菌类似的Ι-E型CRISPR-Cas系统,CRISPR-CasTF3包括8个cas基因,其排列为cas3-cas8e-cse2-cas6-cas7-cas5-cas1-cas2;具有50个重复序列,每二个重复序列间为一个Spacer序列。MGIVvu TF3具有att L和att R序列,含有位点特异性整合、剪切、转移相关的基因。MGIVvu TF3与霍乱弧菌O395基因组中的一个基因岛MGIVch0395具较高相似性,二者最显著的差别在于Spacer序列完全不同,以及各有几个非保守的预测基因。【结论】MGIVvu TF3及CRISPR-CasTF3极有可能通过基因水平转移获得,并且CRISPR-CasTF3系统可以借助MGIVvu TF3实现水平转移。     

环介导等温扩增技术快速检测施罗氏弧菌(Vibrio shilonii)

【背景】近年来,珊瑚白化事件频有发生,面临着严重衰退。由气候变化引起的珊瑚病原菌快速增殖是导致珊瑚白化的主要因素之一。施罗氏弧菌是枇杷珊瑚的致病菌,能侵入珊瑚虫体内而使珊瑚白化死亡。【目的】优化并建立一种钙黄绿素显色法快速检测珊瑚致病菌施罗氏弧菌的环介导等温扩增(Loop-mediatedisothermalamplificaiton,LAMP)检测技术。【方法】以枇杷珊瑚致病菌施罗氏弧菌为研究对象,针对施罗氏弧菌的rpoD (RNA polymerase subunit D)基因设计6条特异性扩增引物,建立LAMP检测体系并检测其特异性和灵敏度,同时对LAMP法、常规PCR和荧光定量PCR3种检测方法进行比较分析。【结果】供检测的10个样品菌株中,施罗氏弧菌反应结果为阳性,呈亮绿色,其他9株包括阴性对照(灭菌水为模板)反应结果为阴性,呈浅橙黄色;同时,所建立的钙黄绿素-LAMP方法最低检测限度为3.641×10~3 cps/mL,具有与荧光定量PCR等同的灵敏度和准确性,是常规PCR最低检测限度的0.1%;此外,通过模拟野外海水样品检测发现,钙黄绿素-LAMP方法对海水样品中施罗氏弧菌的检测限度可达1.3×10~2 CFU/mL。【结论】建立的钙黄绿素-LAMP检测技术具有很好的特异性、灵敏度和准确性,其操作方法简单、方便,无需昂贵仪器,适用于野外现场珊瑚致病菌施罗氏弧菌的快速检测。