珊瑚人工繁育技术研究进展

在气候变化、环境污染以及人工采集等因素致使珊瑚野生资源不断衰退的背景下,开展珊瑚的人工繁育是修复珊瑚生态系统、保护生物多样性、减少野生珊瑚采集的主要出路之一.本文对国内外珊瑚人工繁育技术和研究进展进行综述,探讨了珊瑚有性和无性繁殖技术以及原地和异地繁育技术的特点与不足;重点从光照、水流、营养盐、微量元素、非自养珊瑚品种的饵料,以及适宜的微生物环境等方面总结了循环海水系统繁育珊瑚的研究进展,并对我国珊瑚研究现状进行了总结.光照是珊瑚水族箱养殖或异地繁殖的关键因素之一,不同种类的珊瑚对光照强度和色温有不同的需求,珊瑚照明创新技术的发展及其能耗对于珊瑚异地繁育非常重要.此外,珊瑚对铵氮、硝氮、亚硝氮及磷酸盐等营养盐的变化非常敏感,各类机械、化学和生物的技术被应用于降低培养体系中营养盐的含量.尽管珊瑚循环海水养殖系统在照明、水流和营养盐控制方面已经有了长足的进步,珊瑚人工繁育仍然任重道远.将来的突破方向在于有性繁殖、性状改造与疾病防治技术等方面.     

大洲岛珊瑚礁海域水质状况分析与评价

通过2013 年3 月、6 月、9 月、12 月对大洲岛近岸海域的水温、盐度、透明度、pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、DIP、无机氮(DIN)进行了测定, 应用单因子污染指数, 富营养化指数, 有机污染指数和单因素方差分析进行了该海域分析和评价。结果表明, 大洲岛海域前港、湾内、后港均有利于珊瑚的生长、繁殖。风向季节性转移引起的人为活动规律的变化和研究区珊瑚覆盖率的高低对大洲岛各研究区水质相互之间均不存在显著差异性影响, 春季为大洲岛珊瑚礁海域污染最为严重的季节, 夏季次之, 秋冬两季水质较好, DIN 为主要污染物,过多的DIN 不应被视为可以导致海水的富营养化条件。珊瑚月平均增长覆盖率与COD、DIP、DIN 存在显著负相关性, 适宜珊瑚生长和繁殖的水质应为国家二类水质以上。     

珊瑚及共生藻在白化过程中的适应机制研究进展

珊瑚礁生态系统具有非常重要的生态学功能。但是随着全球气候变暖和CO2浓度的升高,珊瑚白化事件越来越频繁,珊瑚礁生态系统面临严重的危机。影响珊瑚白化的重要因子主要有海水温度的异常（过高或过低）,太阳辐射与紫外线辐射,海水盐度的偏离,珊瑚疾病,海洋污染,长棘海星的爆发,人类的过度捕鱼和全球CO2浓度升高等。其中,海洋表面水体温度（SST）的异常升高为珊瑚白化的主要因素。珊瑚主要是通过珊瑚与共生藻的生理适应机制以及更换共生藻基因型机制两种方式来适应环境胁迫的。生理适应机制主要通过叶黄素循环、珊瑚色素荧光（热）、活性氧清除系统（自由基）、分泌紫外线吸收物质MAAs（紫外光）、产生热休克蛋白HspS（热）来实现的。珊瑚共生藻基因型更换适应机制是指珊瑚的适应性白化假说。珊瑚的适应性白化假说还有很多争议,还需要更多的实验证据提供支持。未来的研究重点将在珊瑚白化过程中共生藻-珊瑚共生功能体作为整体性的研究,尤其是珊瑚宿主在白化过程中对共生功能体作出贡献的研究。     

涠洲岛2种造礁珊瑚共附生可培养潜在耐热细菌多样性

【背景】珊瑚适应环境的能力与机体内共附生细菌有关,然而,这些细菌在珊瑚宿主适应环境变化过程中所起的作用尚不清楚。对珊瑚共附生细菌进行纯培养,探究其生物功能和生态作用,是解析珊瑚宿主环境适应机理的重要途径。【目的】研究热耐受性不同的2种造礁珊瑚共附生可培养潜在耐热细菌多样性和功能,为理解珊瑚适应环境的能力提供新的认识。【方法】从涠洲岛选取2种热耐受性差异显著的霜鹿角珊瑚(Acropora pruinosa)和丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)为研究对象,采用2216E、海水R₂A和海水GYP这3种琼脂培养基,于32℃(珊瑚热耐受阈值)培养条件下对珊瑚共附生潜在耐热细菌进行分离培养,对分离菌株进行16S rRNA基因测序和序列相似性分析。选取代表菌株进行热耐受性检验,并利用平板对峙法进行抗菌活性检测。【结果】2种造礁珊瑚共附生可培养潜在耐热细菌的多样性存在显著差异。从热敏型的霜鹿角珊瑚中获得44株细菌,隶属于4个门22个属,其中弧菌属(Vibrio)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)和Tenacibaculum为优势属;从热耐...     

海洋酸化对珊瑚礁生态系统的影响研究进展

目前,大气CO2浓度的升高已导致海水pH值比工业革命前下降了约0.1,海水碳酸盐平衡体系随之变化,进而影响珊瑚礁生态系统的健康。近年来的研究表明海洋酸化导致造礁石珊瑚幼体补充和群落恢复更加困难,造礁石珊瑚和其它造礁生物(Reef-building organisms)钙化率降低甚至溶解,乃至影响珊瑚礁鱼类的生命活动。虽然海洋酸化对造礁石珊瑚光合作用的影响不显著,但珊瑚-虫黄藻共生体系会受到一定影响。建议选择典型海区进行长期系统监测,结合室内与原位模拟试验,从个体、种群、群落到系统不同层面,运用生理学和分子生物学技术,结合生态学研究手段,综合研究珊瑚的相应响应,以期深入认识海洋酸化对珊瑚礁生态系统健康(例如珊瑚白化)的影响及其效应。     

造礁石珊瑚与其共生藻(Symbiodinium)共生研究进展

对造礁石珊瑚与其共生藻共生研究现状及其在全球变化下的适应能力进行较全面的综述.造礁石珊瑚与遗传和生理功能独特的共生藻组成内共生关系是成功演化的范例.近年来对珊瑚共生体的分子系统学研究表明共生藻遗传多样性极为丰富,当前认为共生藻属至少包括8个(A-H)各自包含亚系群的世系或系群.珊瑚-共生藻共生功能体对诸如全球变化引起的海水温度上升等环境变化十分敏感.由于珊瑚以及珊瑚礁面临气候变化的严峻挑战,对珊瑚与其共生藻共生关系和共生功体适应能力的研究将是未来重要的研究领域之一.     

微生物在珊瑚礁生态系统中的作用与功能

珊瑚礁是由珊瑚、鱼类、底栖生物、藻类以及微生物等多种生命形式组成的聚集体,代表着一类典型的海洋生态系统.珊瑚礁存在于热带和亚热带的寡营养环境,拥有极高的初级生产力和生产效率,被誉为“海底热带雨林”.微生物在珊瑚礁生态系统的生物地球化学循环、物质转化以及健康维护上具有重要作用.随着分子生态学的发展,微生物在珊瑚中的作用和功能日益凸显.本文总结了微生物生态学的研究现状,包括珊瑚生态系统中微生物的定植方式,共生微生物的特性(专一性、可塑性、协同进化),共生微生物与珊瑚疾病的关系与信号调节,以及微生物应对全球变化(气温升高、海水酸化、富营养化)的响应.从“珊瑚 微生物”共生体的发生、共生微生物的特性与生态功能,以及全球环境变化下微生物的衍生效应来梳理最新理论与成果,明确珊瑚微生物生态学机制,为更好地保护珊瑚资源、维护海洋生物多样性提供理论借鉴.     

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。     

不同发育阶段的黄癣蜂巢珊瑚共生虫黄藻多样性

【背景】黄癣蜂巢珊瑚是我国南海主要的造礁石珊瑚之一,但至今未见对其共生虫黄藻的相关研究报道。【目的】研究黄癣蜂巢珊瑚不同发育阶段的共生虫黄藻多样性,探讨其获取途径。【方法】用荧光显微镜观察黄癣蜂巢珊瑚卵子、浮浪幼虫以及珊瑚成体中的共生虫黄藻。基于ITS2序列的克隆文库技术分析珊瑚卵子、浮浪幼虫、成体中共生虫黄藻的多样性。【结果】荧光显微镜观察结果显示,黄癣蜂巢卵子及发育至第4天的浮浪幼虫中均无共生虫黄藻。没有在黄癣蜂巢珊瑚卵子及4 d浮浪幼虫中检测到虫黄藻ITS2序列,但是在黄癣蜂巢珊瑚成体中检测到共生虫黄藻序列,系统发育分析提示为C1型虫黄藻。【结论】成体黄癣蜂巢珊瑚中发现了共生虫黄藻,而卵子、浮浪幼虫阶段均未发现虫黄藻,提示黄癣蜂巢珊瑚中的虫黄藻可能是后期从海水中水平转移而来,而不是由母体垂直遗传的。     

荧光标记珊瑚组织来源细菌及其与虫黄藻相互作用的显微观察

【背景】研究珊瑚-细菌、虫黄藻-细菌的相互作用是解析珊瑚健康机理的关键。对珊瑚共附生细菌进行稳定荧光标记有助于原位观察细菌与虫黄藻或珊瑚的相互作用。当前,对于野生型珊瑚共附生细菌遗传操作体系的研究有限,限制了对细菌与珊瑚、虫黄藻原位互作模式的揭示。【目的】建立一种适合专性海洋细菌的遗传操作体系,利用其对珊瑚组织来源细菌进行绿色荧光蛋白标记,用于研究标记菌株与虫黄藻的相互作用。【方法】通过电穿孔的方式将构建好的广宿主重组质粒转入供体菌(Escherichia coli WM3064),然后将供体菌与添加海水才可以生长的受体菌SCSIO 12696 (港口球菌科,Porticoccaceae;分离自鹿角杯形珊瑚组织)按供、受体菌细胞数比分别为4:1、2:1、1:1比例混合,在25℃和30℃下于改良LB培养基上接合转移。显微观察标记细菌与虫黄藻相互作用。【结果】改良的LB培养基适用于需海水才可生长的专性海洋细菌的接合转移实验。接合转移的效率与供、受体菌的比例及温度有关。确定优化的接合转移条件为:供、受体菌的比例为1:1,温度为30℃。利用建立的接合转移体系,构建了增强型绿色荧光蛋白标记菌株S...     

不同菠菜品种对海水胁迫的生理响应差异

以耐海水菠菜品种荷兰3号和海水敏感品种圆叶菠菜为材料,采用水培方法,研究了海水胁迫对菠菜叶片、根系质膜的伤害作用以及叶片光合作用、叶绿素荧光参数的影响.结果表明:(1)海水胁迫对荷兰3号单株干重影响不大,而显著降低圆叶菠菜的单株干重,并使2个品种植株的叶片和根系MDA含量增加,质膜透性增大,叶片光合色素含量降低,但荷兰3号的变化幅度(叶片MDA除外)小于圆叶菠菜.(2)海水胁迫下,短期内2个品种由于气孔限制引起叶片胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降;长期胁迫下,荷兰3号Pn恢复到对照水平,而圆叶菠菜同化力下降,Pn降低.(3)海水胁迫对荷兰3号光化学猝灭系数(qP)影响不大,实际光化学效率(ΦPSⅡ)明显升高,而圆叶菠菜的qP和ΦPSⅡ均下降;荷兰3号初始荧光(F0)的下降幅度和非光化学猝灭系数(qN)上升幅度比圆叶菠菜大;2个菠菜品种的最大光化学效率(Fv/Fm)均下降,但荷兰3号光抑制程度(1-qP/qN)的升高幅度比圆叶菠菜小.研究结果说明,海水胁迫下,2个耐性不同的菠菜品种植株都产生了光合作用的光抑制和光氧化伤害,使膜质过氧化和叶绿素含量降低;耐性强的品种能够较多地将光能用于光化学反应,热耗散能力较强,光抑制程度较低,膜系统和光合色素受到活性氧的破坏程度较低,保持了较高的净光合速率,最终可明显降低海水胁迫对植株生长的影响.     

珊瑚疾病的主要类型、生态危害及其与环境的关系

与人和其它动物一样,珊瑚也生病。在过去30多年里各种珊瑚疾病对全球珊瑚礁造成了严重破坏。目前已知的珊瑚疾病多达30多种,但确定病原体的仅6种。阐述了造礁石珊瑚的7种最主要疾病类型(黑带病、黑斑病、白带病、白色瘟疫、白斑病、黄带病和珊瑚白化病等)的症状、扩散速率、疾病患病率、珊瑚死亡率等。频繁发生的珊瑚疾病导致主要造礁物种死亡,减少礁区的生物多样性,对珊瑚礁生态系统产生破坏日益严重,甚至引起以珊瑚为主导的珊瑚礁系统转变为以大型藻类为主导的生态系统。全球气温上升和人为活动引起的一系列环境因子的变化被认为是各种珊瑚疾病发生的诱导因素,海水温度升高是Oculina patagonica和Pocillopora damicornis2种珊瑚细菌性白化的先决条件,其它环境因素如营养盐、有机污染物等超过一定量或pH值改变时会对珊瑚造成生理压力,降低其对病毒的抵抗力,也可能改变病原体生存的生态阈值,增强其病原毒力,引发并加速疾病的扩散。此外,珊瑚的生存环境如覆盖度、水深等与疾病的爆发也有一定的关系,一般认为覆盖度高,水深较浅处珊瑚疾病发生频率高。     

海水胁迫对菠菜叶绿素代谢的影响

以耐海水品种‘荷兰3号’和海水敏感品种‘圆叶菠菜’为试验材料,采用营养液栽培,研究海水胁迫对菠菜叶绿素代谢的影响。结果表明,海水胁迫下,2个菠菜品种叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素含量以及叶绿素合成前体———原叶绿素酸(Pchl)、镁原卟啉IX(Mg-proto IX)、原卟啉IX(Proto IX)和尿卟啉原III(UroIII)含量均明显降低,而胆色素原(PBG)和δ-氨基酮戊酸(ALA)积累,‘圆叶菠菜’的变化幅度大于‘荷兰3号’。海水胁迫下,‘荷兰3号’叶片的叶绿素酶(Chlase)活性无显著变化,胆色素原脱氨酶(PBGD)和尿卟啉原III合酶(UROS)活性在胁迫第3天显著下降,而‘圆叶菠菜’Chlase活性显著上升,PBGD和UROS活性显著下降。研究发现,在海水胁迫条件下,菠菜叶片的叶绿素合成代谢受阻,受阻位点位于PBG→UroIII的转化过程,其中‘圆叶菠菜’的受阻程度大于‘荷兰3号’;耐海水品种‘荷兰3号’叶片叶绿素含量降低主要由叶绿素合成代谢受阻引起,而海水敏感品种‘圆叶菠菜’叶绿素含量的降低则是由叶绿素合成受阻和叶绿素降解共同作用的结果。     

贵州独山泥盆纪生物地层以及珊瑚的四次灭绝事件的研究

贵州省独山县县城附近的泥盆纪浅海相地层发育良好,底栖生物化石丰富,研究历史悠久,是我国南方浅海相泥盆系的标准剖面之一。文章从珊瑚化石的角度进行生物地层和群落生态的分析,并建立独山中、晚泥盆世7个珊瑚组合。文章最后还着重阐述独山泥盆纪珊瑚的4次灭绝事件：1)mid-Eifelian event(发生在龙洞水段之顶);2)late-Givetian event(发生在鸡窝寨段之顶);3)F-Fevent(发生在靠近尧梭组之底);4)D-Cevent(发生在革老河组之顶)。其中,F-F大灭绝事件对珊瑚群的影响最大。     

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。     

是我们需要海洋 台湾珊瑚礁保育今昔

台湾位于热带至亚热带之间,周围海域有黑潮流经,海水终年都很温暖,因此沿岸海域只要有硬底质的地方,大多有珊瑚分布。位在台湾南端的垦丁海域,以及纬度较低的兰屿和绿岛,拥有相当发达的珊瑚礁;而在台湾北部沿岸海域就只有珊瑚生长,并没有明显的珊瑚礁形成,主要是由于冬季水温太低和侵蚀作用强烈的限制。早在一千多万年前,当台湾还未露出海面时,珊瑚礁就在台湾岛的基底上发育;后     

有关刺丝胞动物分类和古生代珊瑚起源及其亲缘关系研究的最新进展

国际最新研究表明,刺丝胞动物门包括水螅,钵水母和珊瑚3个纲,古生代的床板珊瑚和皱纹珊瑚以及中,新生代的石珊瑚是珊瑚纲中最主要的3个月,分别出现于早奥陶世,中奥陶世和中三叠世,它们在地层的划分,对比和古地理环境的解释方面都起着非常重要的作用,寒武纪发现的所谓“珊瑚”化石,大部分不是珊瑚,而应归属于藻类,海绵和苔藓虫,只有其中的一部分可能是珊瑚或刺丝胞,但它们并不属于真正的皱纹珊瑚或床板珊瑚,皱纹珊瑚不是起源于寒武纪的这些所谓的“珊瑚化石”,而可能是起源于一种具有骨骼的单体海葵,奥陶纪和二叠纪都曾先后出现类似于石珊瑚的化石,但它们并不是中三叠世石珊瑚直接的祖先,石珊瑚也不是起源于皱纹珊瑚而可能是起源于一种或多种带骨骼的海葵,古生代的珊瑚化石是研究生物灭绝,复苏事件最理想的生物门类之一,奥陶纪末的O／S和晚泥盆地的F／F这两次灭绝事件使许多珊瑚分类单元惨遭浩劫,而二叠纪末的P／T灭绝事件则使全部古生代的皱纹珊瑚和床板珊瑚消亡。     

泥盆纪最早期和最晚期珊瑚群研究的进展

由于志留－泥盆纪之间没有发生明显的生物更替现象,所以泥盆纪最早期的珊瑚仍保留着浓厚的志留纪珊瑚的色彩。真正的泥盆纪类型的珊瑚是从早泥盆世中期才开始兴起的,至晚泥盆世早期末惨遭绝灭。晚泥盆世晚期的珊瑚却与石炭纪珊瑚有着较为密切的关系。晚泥盆世的珊瑚经历了绝灭－残存－复苏３个发展阶段。泥盆－石炭纪之交,泥盆纪最晚期的珊瑚再遭绝灭,至石炭纪初代之于Ｔｏｕｒｎａｉｓｉａｎ型的珊胡。正当华南锡矿山的珊瑚群罹     

封面说明——昙花

昙花（ＥｐｉｐｈｙｌｌｕｒｎｏｘｙｐｅｔａｌｕｍＨａｗ．）原产于墨西哥和中南美洲的热带森林中，喜温暖潮湿，不耐严寒，忌烈日曝晒。其肉质茎扁平呈叶状，多具２棱，边缘具波状圆齿。花开于夏、秋之夜，从花蕾张开到完全绽放，约需二三个小时，再经三四个小时便开始凋谢。昙花洁净素雅，芳香袭人，享有“月下美人”之雅称。由于花开于深夜，花期短暂，常人难以看见，成语“昙花一现”因而得名。封面说明——昙花@杨威德$长汀师范学校!福建长汀366300     

泥质对志留系礁滩生长的抑制作用:黔北桐梓韩家店组的例证

黔北桐梓的戴家沟剖面和狮溪剖面志留系兰多维列统特列奇阶下部的韩家店组出露完好,该组泥岩、粉砂岩中夹有厚度1—3m、直径4—7m的小型点礁。礁核相多具典型的障积格架岩特征,但生长时限短暂,群落分异度低,仅见床板珊瑚、单体四射珊瑚、苔藓虫和海百合茎,礁间为珊瑚、苔藓虫和海百合茎碎片堆积的滩相,伴生丰富的遗迹化石。在陆源碎屑快速沉积的背景下,浑浊海水频繁的富营养化过程限制了礁体纵横向生长和朝高分异度群落发展的可能性。