基于SLAF-seq技术的沙带鱼(Lepturacanthus savala)微卫星标记开发以及在近缘种中的通用性

沙带鱼是带鱼科中一种重要的海洋经济鱼类,广泛分布于印度-西太平洋海域。近年来,过度捕捞和渔业生态环境变化使沙带鱼的自然资源和种群结构受到了严重影响。因此,为了制定出科学合理的资源保护和管理措施,急需开发出大量多态的沙带鱼微卫星位点以促进其种群遗传学研究。本研究采用SLAF-seq技术,首次在沙带鱼基因组DNA中筛选出28个多态性微卫星位点。每个位点的等位基因数为2~18,平均值9.11;观测杂合度和期望杂合度分别为0.077~0.871(平均值0.634)和0.151~0.942(平均值0.711);各位点多态信息含量为0.137~0.919,平均值0.670。经过Bonferroni校正后,有3个位点显著偏离哈迪-温伯格平衡(HWE),并显示出较高的近交系数和无效等位基因频率,其余25个位点均符合HWE。这些多态性微卫星DNA标记可为沙带鱼的种群遗传资源研究提供有效的分子标记和技术支撑。此外,跨物种扩增结果表明,有19个微卫星标记在4种带鱼属鱼类中具有较好的通用性,这些标记可为阐明带鱼科属间或种间的系统进化关系提供新的研究手段和视角。     

利用SLAF-seq技术开发带鱼(Trichiurus japonicus)微卫星标记以及跨物种扩增检测

带鱼(Trichiurus japonicus)是广泛分布于东亚大陆架海域的暖温性近底层鱼类,长期位居我国单鱼种渔获量第一位。自上世纪70年代以来,持续过度捕捞和海洋环境变化导致中国近海带鱼资源基础和遗传多样性受到严重影响,但有关带鱼种群的微卫星DNA标记研究却较为缺乏,不利于该物种遗传资源评估和保护。为此,本研究采用基于高通量测序平台的SLAF-seq技术,从带鱼的195 308个SLAF标签中识别出25 704个二至六碱基重复微卫星位点。经过引物扩增验证,最终筛选出36个具有多态性的微卫星标记。各位点等位基因数4～35,均值14.47。观测杂合度0.214～1.000,期望杂合度0.456～0.979,均值分别为0.620和0.803。所有位点的多态信息含量值均大于0.25。经Bonferroni校正,21个位点符合哈迪-温伯格平衡,且各位点间不存在连锁不平衡。这21个多态性微卫星标记可为带鱼的种群遗传资源研究提供新的有效分子标记和技术支撑。Bottleneck分析结果表明,宁波近海带鱼群体未检测到近期的遗传瓶颈效应,这可能与目前东海区带鱼野生群体数量还比较庞大、遗传变异仍然较为丰富有关。跨物种扩增结果显示,分别有12、16、4和3个带鱼微卫星标记在带鱼属(Trichiurus)、沙带鱼(Lepturacanthus savala)、窄颅带鱼(Tentoriceps cristatus)及小带鱼(Eupleurogrammus muticus)中具有较好的通用性,这些微卫星标记为今后带鱼科相应属、种的系统进化关系研究提供新的分析手段和契机。     

高鳍带鱼遗传变异及与近缘种间的系统进化关系

高鳍带鱼Trichiurus lepturusLinnaeus,1758分布广泛、形态多变,与近缘种间辨别困难,在其种群鉴别、物种分类及系统进化上争议较大。本项研究通过测定采自海南三亚外海高鳍带鱼疑似种11个个体的线粒体16S rRNA基因部分序列,结合已报道的该物种其它地理种群及其近缘种的同源序列,采用生物软件对碱基组成和序列变异进行分析,计算Kimura双参数净遗传距离和分歧时间,进行分子变异分析(AMOVA)和分化固定指数(FST)计算,并以小带鱼Eupleurogrammus muticus为外群构建NJ、ML系统树,综合探讨世界范围内高鳍带鱼的遗传变异及与近缘种间的系统进化关系。根据所得分子数据并结合形态学研究结果得出如下结论:1)采自海南三亚外海的带鱼是高鳍带鱼T.lepturusLinnaeus,1758,该物种在中国南海和东海南部有分布;2)海南三亚外海、非洲西岸和大西洋西岸的高鳍带鱼是同一个物种的3个地理种群,彼此间遗传分化显著;3)高鳍带鱼是带鱼属中最新演化的种类,与日本带鱼T.japonicus、带鱼未定种Trichiurussp.2具有较近的亲缘关系;短带鱼T.brevis则是比它们原...     

东海带鱼春、夏和秋季产卵群体的生殖周期特性与种群问题

东海带鱼有春、夏和秋季生殖之别,秋季并出现分群现象。带鱼第一个生殖周期与其出生季节相适应;从第二个生殖周期开始则消失了与出生季节的相应关系。根据种群结构的组成特性以及耳石相对生长的分析,从种群概念上阐明了不同季节出生的带鱼群体的相互关系。论证了春、夏和秋季产卵群体系为同一种群的不同生物学群。文中讨论了种下阶元的不同分化程度和位置:繁殖群(种群)——繁殖下群——生物学群。     

基于Beverton－Holt模型的东海带鱼资源利用与管理

根据1959-2003年收集的东海带鱼年龄组成、肛长等生物学资料,对东海带鱼群体的利用结构进行了分析,并利用Beverton-Holt模型的单位补充量渔获量理论,分析和探讨了东海带鱼资源的合理利用.结果表明:1)东海带鱼渔获群体组成低龄化趋势明显,渔获年龄由20世纪50年代末期的0～6龄缩小为21世纪初的0～4龄,主要组成群体为0龄和1龄鱼,2龄鱼的比例由50年代末期的12.84%下降到21世纪初的6.91%,3龄鱼的下降幅度更大,由原来的4.92%下降为0.57%,渔获年龄组成进一步简单化.2)2000-2003年东海带鱼的年平均开发率E为0.864,远超过现行渔业下的最适开发率0.51,东海带鱼资源处于过度捕捞状态.3)增加东海带鱼单位补充量渔获量(YM/R)最有效的方法是提高其开捕年龄,若将带鱼开捕年龄tc由目前的0.5龄提高到1龄,其单位补充量渔获量可比2003年增加55.38%;若tc提高到1.5龄,其单位补充量渔获量可增加100.81%;若tc提高到2龄,其单位渔获量可增加130.52%;如果提高到2.75龄,其单位补充量渔获量将出现最大值,可增加145.23%左右.在当前大幅降低捕捞强度有较大困难的情况下,建议采取逐年、逐步提高带鱼开捕规格并适当降低其捕捞强度,以更好地恢复东海带鱼资源.     

不同时期北部湾日本带鱼营养生态位差异

基于2008—2009年和2018年对北部湾日本带鱼的采样,通过测定碳氮稳定同位素,计算其营养级、营养生态位等指标,对比分析10年前后日本带鱼营养生态位的差异,探究其生态适应能力的变动。结果表明: 2个时期北部湾日本带鱼碳稳定同位素(δ¹³C)值差异明显,2018年δ¹³C值范围变窄,平均值变小,推测日本带鱼食物来源由偏中上层向偏中下层水域转变;氮稳定同位素(δ¹⁵N)值的范围和平均值基本保持不变,营养级范围和平均值(3.38和3.43)变化不明显,说明近10年来北部湾日本带鱼在生态系统中的营养层次比较稳定。日本带鱼δ¹³C值与肛长相关性不显著,δ¹⁵N则为极显著正相关性。在营养生态位方面,2018年的生态位指标均出现不同程度的下降,下降幅度的范围为1.1%~32.1%;生态位总面积和核心生态位面积分别由20.20和4.68缩小至14.20和3.18,说明北部湾日本带鱼的营养生态位发生了显著变化,对资源利用能力和环境适应能力下降。推测,10年来北部湾日本带鱼的营养级变化不明显,但由于食物来源发生变化,营养来源多样性下降,营养生态位变小。     

中国近海带鱼Trichiurus japonicus的命名和分类学地位研究

带鱼属(Trichiurus)鱼类是中国最重要的海洋渔业捕捞对象之一。然而,有关中国南北沿海均有分布的这种带鱼(简称中国近海带鱼)应取何名、属于何种及其系统进化过程等问题仍未有统一的认识和定论。本研究通过测定中国近海带鱼14个群体共计166个个体的线粒体16S r RNA基因序列,分析该物种与中国近海其他3种带鱼属鱼类的序列变异,比较该种带鱼与世界其他带鱼属有效种的形态差异,综合探讨其命名、分类地位及系统进化过程。基于Kimura双参数模型计算,中国近海带鱼(Tsp-CH)与台湾(Tj-WT)及日本(Tj-JP)的带鱼(Trichiurus japonicus)的组间净遗传距离(0.000 7~0.002 1)远低于带鱼属内其他种间的净遗传距离(0.065 6~0.082 0),也明显低于高鳍带鱼(Trichiurus lepturus)地理群体间的遗传距离(0.010~0.016);分子变异分析(AMOVA)和FST分析均表明这三组带鱼组间遗传分化不显著。结果表明,中国近海带鱼与来自台湾及日本的带鱼(T.japonicus)的遗传分化处于种内水平。采用邻接法构建的分子系统树显示,不同地理来源的带鱼(T.japonicus)(即包括Tsp-CH,Tj-WT,Tj-JP)与高鳍带鱼(T.lepturus)、南海带鱼(Trichiurus nanhaiensis)、短带鱼(Trichiurus brevis)等3种带鱼属鱼类互为单系,在属内各自形成独立的进化分支。结合分子数据和形态学比较研究资料,本研究确认中国南北沿海均有分布的这种带鱼是Trichiurus japonicus Temminck et Schlegel,1844,它在种的分化、形成、分布及形态上与世界其他带鱼属鱼类存在系列差异。     

基于空间自相关的东海带鱼聚集特征年代际变化

海洋鱼类通常以集群的形式分布在特定空间内,具有高度的空间异质性特征.基于1971—2011年中国机轮拖网渔业捕捞统计及底拖网科学调查获取的东海带鱼数据,并结合夏季研究水域内海表温度及黑潮区PN断面表层盐度数据,利用空间统计方法对东海带鱼资源的聚集特征进行年代际分析.全局自相关性分析显示,1971—2011年Moran I指数先减小再增大且均为正值,表明东海带鱼聚集性呈先减弱再增强的趋势;PN断面表层盐度均值变化趋势与之相反.局部自相关性分析显示,除1971年带鱼热点分布受作业水域范围限制而集中在中部外,1981—2011年带鱼分布热点区域呈现先向南部外海移动,随后逐步向北部外海移动的格局,且相应的热点分布范围亦呈现先集中后扩散的趋势.带鱼热点分布区域随海表温度第一模态变化做适应性移动,且均靠近黑潮北分支左侧水域.     

大院资源冷杉种群的空间分布格局分析

资源冷杉是极度濒危的我国特有植物,其中的湖南省炎陵县大院资源冷杉种群是种群规模最大的种 群.该研究采用点格局分析方法分析了该种群的种群分布格局,用计盒维数和信息维数研究了种群格局的分形特征.结果表明:大院资源冷杉种群的空间分布格局总体上呈聚集分布;种群的计盒维数在1.047～1.354 之间,种群占据空间程度较弱;...     

气候环境因子和捕捞压力对南海北部带鱼渔获量变动的影响

带鱼(Trichiurus japonicas)是南海北部的重要经济鱼类,其渔获量的变化不仅与捕捞压力有关,还与气候环境变化有关.为了研究气候变化和捕捞对南海北部带鱼渔获量变动的影响,使用长时间序列渔业统计资料和气候变化数据对1956-2006年的南海北部带鱼渔获量变动进行了分析.南海北部的带鱼渔获量变化可划分成因捕捞效应所产生的趋势变化和因气候环境变化所导致的渔获量变动.捕捞效应所产生的趋势变化可用Fox模型拟合,Fox模型拟合结果显示南海北部带鱼渔获量与捕捞努力量关系显著(P＜0.01),说明捕捞压力的增长显著影响到南海北部带鱼渔获量的变化.移除捕捞效应所产生的趋势变化后,渔获量变动与中国南方降雨、南海北部海表水温、南海北部夏季季风以及南海北部冬季季风等气候因子呈显著正偏相关(P＜0.04),与热带气旋影响指数呈显著负偏相关(P＜0.03),这种相关说明南海北部带鱼渔获量变动还受气候环境因子的影响.南海北部带鱼渔获量可用捕捞努力量和气候变量来拟合,且拟合效果显著(R2=0.958,P＜0.01),表明南海北部带鱼渔获量的变动归因于捕捞压力的单调增长和气候环境的变化.在南海北部的捕捞压力维持在现有水平下,未来的气候变化和人类活动引起营养盐的增加都可能有利于南海北部带鱼渔业产量的增加,且由于未来极端天气事件的频繁发生,可能还会引起带鱼渔获量的变动幅度加剧.     

东海带鱼的最适可捕规格

带鱼是中国东海的重要经济渔获种类,其可捕规格会随不同时期的捕捞强度而变化。为确定目前东海带鱼最适可捕规格,根据2016—2020年拖网、帆张网及延绳钓等主捕带鱼作业方式采集的带鱼样品和数据,利用FiSAT II软件对其生长、死亡参数进行估算,进而计算可捕规格。结果表明: 带鱼的拐点肛长、临界肛长、1龄鱼肛长分别为382.84、397.12、216.05 mm,50%带鱼性成熟肛长为230.38 mm,最小可捕肛长为219.23 mm。利用Beverton-Holt模型分析带鱼单位补充量渔获量可知,带鱼当前渔业参考点为:t_c=0.38 a,F=2.11,处于捕捞过度区域,并得出最适可捕肛长为364.64 mm。但过高的可捕规格会导致短期内带鱼产量急剧下降,渔民难以接受,因此,本研究综合考虑采用接近1龄鱼肛长与50%性成熟肛长作为最适可捕规格较为合适,即220 mm。     

台湾海峡夏秋季游泳动物资源分布及群落结构

根据夏季和秋季在台湾海峡进行的底拖网调查数据,分析了台湾海峡游泳动物资源密度指数分布及群落结构.结果表明,台湾海峡夏季平均资源密度指数高于秋季,分别为8.50和6.94kg·h^-1;夏秋季出现游泳动物种类分别为80种和91种,秋季丰富度、多样性、均匀度均高于夏季,夏秋季平均多样性指数分别为2.0466和2.3964;相对重要性指数IRI大于200的优势种夏季有5种,为带鱼、发光鲷、短尾大眼鲷、花斑蛇鲻、中国枪乌贼,秋季有6种,为带鱼、七星底灯鱼、刺鲳、中国枪乌贼、蓝圆_鲹、鹿斑鲾;夏季优势种的聚集强度比秋季强.     

复合种群管理的风险评估——以日本鲐为例

单一种群是目前渔业资源评估的基本假设,但渔业资源常由多个地方种群或产卵种群组成,并且种群间存在交流,构成复合种群。根据复合种群概念,以东、黄海日本鲐为例,对其12种种群动态情况进行了模拟。利用模拟所得的数据及剩余产量模型,分别分析了在复合种群、两独立种群及单一种群假设下所设置的10种评估管理方案,结果表明:(1)基于复合种群假设的评估管理方案与模拟的种群动态一致,在单位捕捞努力量渔获量(CPUE)观测误差较小情况下,该方案为最佳方案,可获得最大可持续产量,但随CPUE观测误差增大,该方案种群灭绝率增大,管理效果随之退化。(2)基于两独立种群假设的评估管理方案均使资源过度开发,不利于资源可持续利用。(3)在单一种群假设下,选择不同CPUE作为资源指数和采用不同捕捞量分配方法的评估管理方案存在过度捕捞和开发不足两种状况,其管理效果受种群本身参数及空间交换率等因素的影响而不同;若采用的CPUE反映部分种群动态信息,则其评估管理方案至少在一种模拟情况下出现种群100%灭绝;若CPUE能反映整个种群资源量的动态变化,且捕捞量能按种群的空间结构进行分配,则管理效果与(1)类似,但不能获得最大可持续产量,若忽略种群的空间结构影响而均匀分配捕捞量,则至少在一种模拟情况下出现种群100%灭绝。据此,对于复合种群的管理,建议:(A)如果种群数据收集及数据精度能得到保证,该资源的评估与管理应基于复合种群假设;(B)如果目前收集种群数据存在较大困难,且CPUE数据存在较大误差,则可采用单一种群假设,但必须设定更保守的捕捞量和采用基于种群空间结构的总许可渔获量(TAC)管理方案;(C)在制定渔业管理政策时,应结合种群生态、数据、模型假设及参数估计方法等方面的不确定性对管理控制规则进行系统的管理策略评价以避免风险。     

广西银竹老山资源冷杉种群退化机制初探

资源冷杉是我国特有的珍稀濒危植物,局限分布在广西资源的银竹老山和湖南新宁的舜皇山。对银竹老山资源冷杉种群衰退状况的研究结果表明,导致资源冷杉种群退化的首要因素是发生频率高、影响范围广、持续时间长的人为砍伐破坏其所依存的森林环境以及其分布地的集中放牧,其次是它自身生物学特性的限制,也造成在自然状态下出现其种群数量不易扩大的局面。要实现资源冷杉种群的保护,解除其濒危状态,以免绝灭,必须立刻停止人为干扰,并进一步加强对它繁育系统的研究。     

家蝇种质资源描述规范及其综合评价

家蝇Musca domestica L.既是卫生害虫,又是重要的资源昆虫.根据家蝇的生物学性状特性以及利用价值,制定了家蝇种质资源描述规范和数据标准,为家蝇种质资源的评价提供了统一的标准和方法.在全国18省、市和自治区收集了54个家蝇地理种群,建立了国内最大的家蝇种质资源库,为家蝇优良品系的选育提供了资源.按照家蝇种质资源描述规范和数据标准对54个家蝇地理种群进行了标准化整理和数字化描述,描述和测定了家蝇种质资源的护照信息、标记信息、基本特征特性描述信息、图像信息、种质保存信息和共享方式共100多项指标,并对家蝇的产卵量、卵孵化率、老熟幼虫体重、幼虫发育历期等12个重要指标的数据进行了统计分析,发现家蝇各个地理种群的指标均有比较明显的差异,并利用DTOPSIS方法对上述家蝇种质资源进行了评价,其中优秀种群10个,良好种群33个,较差种群11个.     

长江上游龙溪河厚颌鲂种群资源的利用现状和保护

由于栖息地被破坏和过度捕捞等人为因素的影响,长江上游特有鱼类厚颌鲂Megalobrama pellegrini的种群资源显著减少.利用单位补充量模型进行分析,结果显示:长江上游支流龙溪河的厚颌鲂种群资源已经被过度开发,现有的捕捞强度(0.94年-1)远超过种群可承受的水平(F40%=0.18年-1,F0.1=0.20年-1和F25%=0.30年-1);繁殖潜力比为4.50%,低于25%,将造成种群的补充量不足,导致种群资源量下降;限制捕捞强度和捕捞规格是控制过度捕捞、保护种群资源的有效措施.     

带鱼下脚料水解物对大鼠血管内皮损伤的影响

通过检测带鱼下脚料蛋白酶水解物的药理作用,为带鱼下脚料的开发利用提供理论依据。用带鱼下脚料三酶混合水解物喂养盐酸肾上腺素造成血管内皮损伤模型的大鼠,检测大鼠血清中血管内皮生长因子(VEGF)和血管性血友病因子(vWF)的含量变化。结果表明:实验不给药组与空白对照组及实验给药组相比,VEGF和vWF的含量存在显著差异。注射盐酸肾上腺素成功制造了血管内皮损伤模型,带鱼下脚料蛋白酶水解物对内皮损伤没有显著影响,但对损伤后的内皮修复有明显的促进作用。     

中国圈养梅花鹿的遗传多样性和遗传结构

东北梅花鹿(Cervus nippon hortulorum)的野生种群已濒临灭绝,但其圈养种群遍布全国各地,是我国圈养梅花鹿的主要品种(亚种)。为了探讨圈养梅花鹿种群作为东北梅花鹿野外放归项目资源种群的可行性,测定了来自9个圈养种群45只梅花鹿个体的线粒体DNA控制区的部分序列,以此分析我国圈养梅花鹿种群的遗传多样性和遗传结构。结果表明,我国圈养梅花鹿种群的遗传多样性并不贫乏,种群之间并没有发生显著的遗传分化。因此,东北地区的圈养梅花鹿种群可以作为野外放归项目的资源种群,而野外放归项目的建群者应来源于东北地区的多个圈养种群。     

标记重捕法在中华白海豚种群动态研究的应用及建议

早期的中华白海豚考察主要依赖样线调查法了解其资源分布,而近期研究更多采纳标记重捕法获取种群动态信息。在辨识个体的基础上,后者能够获取多种种群参数开展种群生存力分析。本文回顾在我国海域开展的中华白海豚种群动态研究进展及各地区种群标记重捕数据的累积情况;通过数据模拟评估努力值如何影响种群大小统计的误差和偏差;综合阐述野外考察方案设计、标志筛选和数据处理对数据分析的潜在影响;强调模型拟合优度检验和模型选择的重要性;最后,针对比较不同时期或不同方法获取的种群信息时的常见误解提出我们的意见。本文旨在帮助完善我国中华白海豚的后期资源监测工作。     

关帝山亚高山灌丛草甸群落优势种群的生态位研究

采用定量分析方法对关帝山亚高山草甸灌丛群落中的13个主要种群进行了生态位研究。首先运用TWINSPAN把33个样方分为5个群落类型,作为5个综合资源位,用Levins、Shannon—wiener生态位宽度公式和Petraitis生态位特定重叠指数公式测定群落中主要种群生态位宽度和生态位重叠,并分析各种群生态位的生态学意义。结果表明,种群生态位宽度越大,对环境的适应能力越强,对资源的利用能力也越强;生态位重叠越大,种群间的生态相似性越大,利用资源的相似性程度越高;生态位宽的种群对生态位窄的种群可能有较高的重叠值,反之则较低。