海洋生境制图研究进展: 概念、方法与应用

基于生态系统的海洋管理采用生态边界而非行政边界来指导管理实践, 海洋生境制图旨在探寻海洋环境与生物群落/物种的分布规律, 从而为生物多样性保护和海洋空间规划等管理行动提供可以依循的生态边界。海洋生境制图是科研监测数据通往管理决策应用的有效途径, 近年来已成为海洋生态保护与管理领域的国际研究热点, 但我国对于海洋生境制图的研究才刚刚起步。本文对海洋生境制图的国内外研究进展进行了综述, 介绍了海洋生境制图的定义和内涵, 明确了海洋生境制图的步骤及其在生态系统管理中的应用; 系统阐述了海洋生境制图的主要研究方法, 从生境分类方案、生境分区和生态特征描述等方面对海洋生境制图的研究过程及采用的分析方法进行了总结; 全面梳理了国内外的代表性海洋生境制图研究案例, 对各国已开发的海洋生境分类分区体系进行了对比和评述, 总结了共性特征; 最后提出研究建议, 对我国开展海洋生境制图研究的前景进行展望, 以期为我国的海洋生态空间管理工作提供科学依据和参考。     

苜蓿邻作麦田地表步甲和蜘蛛种群动态及其对苜蓿刈割的响应

设计苜蓿-麦邻作与麦-麦邻作的农田界面捕食性天敌空间分布对比试验,在距离交接界面3、6、9、12、15、18、21、24和27 m处设诱集小区,采用陷阱法诱集调查地表步甲和蜘蛛种类与数量.结果表明: 不同界面麦田边缘地表步甲和蜘蛛物种多样性和多度都表现出一定的边际效应.苜蓿 麦界面15～18 m范围内边际效应明显,超过20 m, 边际效应逐渐消失.麦-麦界面的边缘效应明显弱于苜蓿 麦界面.苜蓿的刈割使苜蓿田中的天敌向邻作麦田迁移,苜蓿刈割后10 d内,邻作小麦田20 m内地表步甲和蜘蛛种类和个体数都有所增加,其中个体数的增长幅度大、速度快.绘制了苜蓿-麦界面地表步甲和蜘蛛的物种多样性和优势种(毛青步甲和星豹蛛)种群数量空间动态分布图,能直观地看出天敌由苜蓿向小麦田的迁移过程.     

红色原鸡外周血单个核细胞IFN-γ的诱导表达及其荧光定量PCR检测

为建立检测红色原鸡外周血单个核细胞(PBMC)中干扰素γ(IFN-γ)mRNA表达水平的方法,通过优化刀豆蛋白A(Con A)诱导PBMC表达IFN-γ的条件,采用RT-PCR方法以3-磷酸甘油脱氢酶(GAPDH)基因为内参扩增IFN-γ基因,插入克隆载体pMD18-T分别构建重组质粒pMD-IFN-γ和pMD-GAPDH,以其作为标准品采用SYBR Green I染料法建立荧光定量PCR检测方法,并将该方法应用于34只红色原鸡PBMC IFN-γ表达量的检测。结果发现,PBMC在20μg/mL Con A刺激培养12-25 h时IFN-γ处于高表达水平;标准品质粒pMD-IFN-γ和pMD-GAPDH分别在拷贝数6.72×102-6.72×109、3.94×102-3.94×109范围内与其对应的Ct值呈现良好的线性关系(R20.99),扩增产物的熔解曲线均只有特异的单峰,表明所用引物特异性强。在优化Con A诱导红色原鸡PBMC表达IFN-γ条件的基础上,建立了可用于定量检测红色原鸡PBMC IFN-γmRNA表达水平的荧光定量PCR方法。     

家蚕油蚕oc突变体突变基因的精细定位

【目的】油蚕oc突变体是家蚕Bombyx mori油蚕突变体的一种,经典遗传学连锁图谱已经将oc突变基因定位在5号染色体40.8 c M座位。本研究旨在对oc突变体候选基因进行精细定位并克隆,探究oc性状形成的分子机制。【方法】以油蚕oc突变品系和野生型家蚕品系大造(Dz)为亲本,其杂交产生的F1代雄性个体与oc突变的雌性个体进行回交得到的1 397头BC_1代个体为定位材料,以家蚕已经报道的基因组序列为参考设计markers,通过亲本及F1代个体筛选多态性markers,并利用多态性markers和BC_1代个体对oc突变基因进行精细定位。通过半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR(q PCR)筛选oc紧密连锁区间内的候选基因,确定目标候选基因,继而克隆和测序该基因,分析油蚕oc突变的原因。【结果】利用1 397头BC_1代个体和11对有效的多态性markers将oc突变基因定位在M10与M11两个markers之间,物理图谱距离大约为234 kb。通过家蚕基因组数据库对oc连锁区域内的基因进行检索发现该区域有5个预测基因。对这5个预测基因在10个家蚕品系中进行的表达分析发现,只有BGIBMGA003572基因在oc突变个体体壁的表达量明显比正常个体中的低。通过基因的同源分析发现该基因编码的蛋白和人类单羧酸转运蛋白9(可能的尿酸转运蛋白)是同源蛋白,推测其为oc突变的候选基因。对BGIBMGA003572进行的克隆和测序结果显示其编码序列有5个氨基酸在oc突变体中发生了突变。【结论】通过定位克隆,本研究将oc突变基因定位在了234 kb的紧密连锁区间,其中编码单羧酸转运蛋白9的BGIBMGA003572可能和oc突变体的表型有关。     

食品中农药残留的高通量微生物检测方法研究

目的甲胺磷的微生物高通量定量分析法,并在待检蔬菜样品进行初步的探索。方法以短双歧杆菌LJM-006作为测试菌,选择浓度为0、0.25、0.5、1.0、2.0和4.0 mg/L的甲胺磷标准品溶液20μL加入所述检测管内,37℃厌氧培养8～10 h,分别测定反应管和阴性对照反应管的A500值,B值为样品反应管的A500值,B0值为阴性对照反应管的A500值;以B/B0为纵坐标Y,甲胺磷浓度的对数值为横坐标X,绘制标准曲线,建立甲胺磷含量与B/B0的线性回归方程;以此方法进行模拟食品样品中所含甲胺磷检测,进行准确度、精密度分析。结果双歧杆菌菌株LJM-006对甲胺磷敏感性高,与其他有机磷农药的交叉反应率均小于2%;在0.01～100 mg/L浓度范围内B/B0与甲胺磷浓度对数值的线性关系良好,甲胺磷检测的标准曲线为Y=-24.68X＋66.72,R2为0.9902,IC50=0.25 mg/L,检测下限达到0.1 mg/L,回收率为78.5%～105.7%,批内变异系数≤12%,批间变异系数≤8.2%。结论该方法具有操作简便,具备一定灵敏度和特异性等优点,可作为一种食品中甲胺磷残留筛检方法。     

哺乳动物精子形成过程的研究——超薄切片和冷冻蚀刻

哺乳动物精子发生过程包括精原细胞有丝分裂、精母细胞减数分裂和精子形成。精子形成就是将子细胞发育为精子的过程,在细胞学和遗传学上都具有重要意义。本文报道采用冷冻蚀刻和超薄切片两种方法制备大白鼠、小白鼠、狗、人的睾丸样品,在电子显微镜下的观察结果,讨论精子头,尾的形成和内质网、高尔基复合体在精子形成中的作用。     

活性污泥中电活性微生物的富集筛选研究进展

活性污泥含有多种微生物,是废水处理系统中污染物降解转化的重要驱动者。电活性微生物(Electroactive microorganisms,EAMs)是活性污泥的重要微生物类群,在废水资源化与能源化中发挥着核心关键作用。本文概括了活性污泥中EAMs的富集和筛选方法,整理总结了目前已从活性污泥中获得的EAMs菌种资源信息,在此基础上分析了从活性污泥中富集和筛选EAMs所存在的问题,并进一步展望了未来的研究方向,以期加速EAMs菌种资源的挖掘,促进以EAMs为主导的废水资源化与能源化技术发展。     

水肥耦合对汉源花椒幼苗叶片光合作用的影响

以汉源花椒幼苗为试验材料,通过盆栽试验研究了不同水肥耦合处理对汉源花椒叶片气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)日变化的影响,并探讨了汉源花椒光合特性与土壤田间持水量(FWC)、施肥量(包括施全量NPK、1/2NPK和不施肥,其中全量NPK含尿素150 kg N/hm~2、过磷酸钙60kg P_2O_5/hm~2和硫酸钾150 kg K_2O/hm~2)和环境因子间的关系。结果表明:各处理汉源花椒叶片Gs、Pn、Tr和Vpdl日变化均呈"单峰"型曲线,其峰值分别出现在10:00—12:00、10:00—12:00、14:00和14:00左右,没有出现光合"午休"现象;Ci最低值出现在10:00—12:00左右;WUE日变化呈"双峰"型曲线,峰值分别出现在10:00和16:00左右,但第2个峰值明显低于第1个峰值。NPK+50%FWC和1/2NPK+50%FWC两处理叶片Pn日变化峰值出现在12:00左右,而其他处理均出现在10:00左右。叶片Gs、Pn、Tr和WUE平均值均随施肥量的增加而增加,而Ci和V_(pdl)平均值随施肥量的增加而降低。叶片Gs、Pn和Tr平均值随土壤水分含量的增加总体上呈先增加后降低的趋势变化;Ci平均值总体上随土壤水分含量的增加而增加;WUE平均值随土壤水分含量的增加而降低;V_(pdl)平均值随土壤水分含量的增加呈先降低后增加的趋势变化。叶片Pn与地径(D)、苗高(H)、D~2H、叶绿素含量和chla/chlb比值呈显著正相关。为了促进植株生长和获得较高的叶片Pn和WUE,土壤水分应控制在35.9%—46.7%FWC。叶片Gs、Pn和Tr与光合有效辐射强度(PAR)呈显著正相关,Tr与气温的相关系数高于它与其他环境因子的相关系数,提高叶片Pn的最佳PAR为1263.6μmol m~(-2)s~(-1)。说明适宜的土壤水分含量和肥料施用量能延长汉源花椒叶片Pn达到峰值的时间,对提高叶片Pn和WUE及促进植株生长具有重要作用;PAR是影响叶片Gs和Pn的主要环境因子,气温是影响叶片Tr的首要环境因子。     

气候速度影响下中国周边海域鲨鱼保护优先区识别

鲨鱼在气候变化和人类活动等因素的影响下面临着种群衰退的风险,开展鲨鱼保护优先区研究是鲨鱼保护行动的重要工作.将气候速度引入鲨鱼保护优先区的识别过程,旨在阐明中国周边海域鲨鱼现状保护成效和保护空缺,并预测气候速度影响下的鲨鱼保护优先区空间格局及其变化趋势.以集成物种分布模型模拟的146种鲨鱼栖息地作为保护对象,以2015年至2100年两种气候变化情景下的气候速度作为保护的机会成本,基于系统保护规划理论模拟现状和未来情景下的鲨鱼保护优先区选址方案.研究结果表明：（1）长江口以南至台湾海峡和北部湾近岸海域为鲨鱼多样性分布的主要区域,台湾海峡区域亦为珍稀濒危物种的重要分布区;（2）在两种气候情景下,南海中南部将面临较高的气候变化风险,而长江口以南至珠江口的近岸海域气候速度均相对较低,提示了这些区域或能成为气候变化影响下的生物避难所;（3）现有保护区仅保护了1.33%的海域和不到4%的鲨鱼物种,尚存在较大的保护空缺.当保护海域比例提升至10%时,可覆盖绝大多数鲨鱼物种.而当比例提升至30%时,珍稀濒危物种的栖息地将得到有效保护;（4）气候变化影响下保护优先区选址将发生不同程度的变化,尤其是在中国南海区域,如在保护规划时兼顾气候速度,可在满足相似保护目标的前提下减少保护优先区内25%以上的气候压力,以使其具有较强的应对气候变化潜力。