长江口及毗邻海域沉积物生态环境质量评价

采用地质累积指数法、潜在生态危害指数法和生物效应浓度法3种方法,考虑河口的水动力过程、沉积物分布和盐度影响,把长江口及毗邻海域划分为7个区域进行沉积物生态环境质量评价.结果表明,3种方法评价结果基本一致,长江口及毗邻海域的底质生态环境均受到重金属不同程度的污染,属于中低度污染,口外区和舟山海区的沉积物质量较好,口门、最大浑浊带和杭州湾的沉积物质量较差.用同期的底栖动物群落结构参数进行验证,生态响应明显.     

北极浮冰生态学研究进展

近年来随着北极地区的开放和全球变化对北极地区生态环境和海冰现存量的影响日益显现,北极浮冰生态学研究得到了广泛的重视和实质性的进展.最新研究结果显示,浮冰本身包含了一个复杂的生物群落,高纬度浮冰生物群落的初级产量远高于原先的估算,浮冰生物群落在北极海洋生态系统中的作用被进一步确认.但由于对浮冰生物群落的研究受后勤保障条件的制约,目前尚有大量科学问题有待今后进一步深入研究,预期我国科学家将在其中做出贡献.     

长山群岛海域真核微藻粒级结构及扇贝摄食选择性

采用高通量测序-分子鉴定分级技术于2019年对长山群岛全海域真核微藻粒级结构进行了研究。结果发现,春季以中（47%）、小粒级（41%）为主,夏季以小（39%）、大粒级（38%）为主,秋季以大粒级（60%）为主,春、夏、秋季小、中、大粒级微藻比例为42：47：11、39：23：38、22：18：60。小粒级微藻优势种为细小微胞藻（Micromonas pusilla）、融合微胞藻（Micromonas commoda）和金牛微球藻（Ostreococcus tauri）,中粒级微藻优势种为剧毒卡尔藻（Karlodinium veneficum）、大粒级微藻优势种为柔弱几内亚藻（Guinardia delicatula）、平野亚历山大藻（Alexandrium hiranoi）、多纹膝沟藻（Gonyaulax polygramma）,综合整个真核微藻群落,春季由中粒径的剧毒卡尔藻占据优势（23.9%）,夏季由大粒径的平野亚历山大藻占据优势（29.4%）,秋季由大粒径的多纹膝沟藻占据优势（66.8%）,有毒甲藻在该海域中占有绝对优势,贝毒累积风险较高,小粒径微藻中金牛微球藻和抑食金球藻曾在渤海引发褐潮,潜在威胁该海域贝类养殖业。虾夷扇贝对小粒级和大粒级微藻的选择性较低,对中粒级微藻的选择性较高,尤其对水体中优势种剧毒卡尔藻一直表现出主动选择。光学需氧量、无机氮、溶解氧、石油类及部分重金属Cd、As、Hg影响着整个长山群岛海域真核微藻粒级结构时空演变。     

第六次北极科学考察海洋沉积物可培养细菌的多样性分析

【目的】研究北极海洋沉积物可培养细菌的菌种资源多样性。【方法】采用海水Zobell2216E培养基和涂布平板法对第六次北极科学考察获得的海洋沉积物开展细菌分离培养,通过16S rRNA基因系统发育分析了解可培养细菌的多样性。【结果】根据菌落形态特征,从40个站位的北极海洋沉积物样品中共分离并获得16S rRNA基因有效序列的细菌达445株;基于16S rRNA基因的相似性分析与系统发育研究结果表明,分离获得的细菌分属于细菌域的4个门、6个纲、13个目、28个科、49个属、91个种,其中γ-Proteobacteria占大多数;有12株与模式菌株的16S rRNA基因序列相似性小于97%,可能代表了6个潜在的细菌新物种;此次获得的细菌种类组成与以往第五次北极科考获得的相比,在属水平上差异较大。【结论】北极海洋沉积物中存在着丰富的微生物菌种资源,具有很多新型微生物仍未被发现,是亟待开发的微生物资源宝库。     

北极苔原土壤中可培养细菌的分离及其抗菌活性测定

【目的】北极地区具有高纬度、低温、高辐射等独特的环境条件。北冰洋及周围大面积的陆地区域鲜有人类踪迹,其中微生物数量不可低估。本研究旨在了解北极土壤中的可培养微生物的多样性及其抗菌活性。【方法】对来源于北极黄河站附近的7份不同植物根下苔原土壤进行直接涂布和富集培养后涂布。【结果】共获得细菌菌株721株,对其中608株进行细菌16S rRNA基因序列测定,归属于86个属,229个种,主要分布于变形菌门(Proteobacteria,54.3%)、放线菌门(Actinobacteria,21.2%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,12.8%)、厚壁菌门(Firmicutes,10.0%)和奇异球菌门(Deinococcus-Thermus,1.6%)。其中从16S rRNA基因序列同源性推测有22株细菌菌株为潜在新种/属。从分离菌株中筛选出16株可抑制金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)或鲍氏不动杆菌(Acinetobacterbaumannii)生长的拮抗菌。【结论】获得了北极土壤地区特有的微生物菌株资源,为进一步筛选拮抗菌的活性物质提供了菌株基础。     

北极海洋链霉菌604F的卤化酶基因克隆及特征

【目的】本研究旨在克隆来自北极海洋、具有合成卤化物潜力的链霉菌(Streptomyces sp.)604F中的一个卤化酶基因,为后续克隆卤化物合成基因簇、分离鉴定卤化物提供指导。【方法】利用琼脂块法初步测试抗菌活性,借助液相色谱-飞行时间串联质谱技术(LC-Tof MS)初步寻找Streptomyces sp.604F发酵粗提液中的卤化物,并以简并PCR扩增合成次级代谢产物的指示基因(I型、II型聚酮合酶及非核糖体多肽合成酶编码基因);根据依赖黄素腺嘌呤二核苷酸的卤化酶基因保守区设计的简并引物,扩增基因片段并测序分析;采用高效热不对称交错PCR(hiTAIL-PCR)技术扩增卤化酶基因全长。【结果】Streptomyces sp.604F具有较强的抗白色念珠菌活性,其基因组同时含有编码I型聚酮合酶、II型聚酮合酶和非核糖体多肽合成酶基因,以及卤化酶基因;通过染色体步移克隆该卤化酶基因全长,共1443 bp,编码一个新的非色氨酸卤化酶,在合成已知卤化物的卤化酶数据库中,与其同源关系最近的为一类参与合成糖肽类次级代谢产物的卤化酶。【结论】Streptomyces sp.604F具有新的非色氨酸卤化酶,且推测参与糖肽类化合物的卤化修饰,为后续寻找目的卤化物提供了指导,也为研究该合成基因簇奠定基础。     

探寻黄金的微生物技术

黄金保有色金属物，170多元／克。蕴藏在含硫化矿物的岩石中，分布非常广泛，在海域中，也有在金矿场的矿渣、尾矿及矿液中也有残留，甚至在某些植物或昆虫组织中也有存在，不过其含量甚微。就地壳物质而言，平均每吨含黄金量只有0．0001盎司（1金盎司=31．1035g），这样含量稀少的黄金要找到它，就像是“大海捞针”之难，而微生物技术的应用可打开探寻黄金便利之门。（1）一种蜡状杆菌（Bacillus cereus）对黄金有特殊的敏感性和结合力，研究者把它形容为有敏感“嗅觉”之功能。     

北极岛衣共生菌藻宏基因组文库的构建

为从地衣中筛选耐寒基因,采用CTAB法提取岛衣北极变种的共生菌藻中基因组DNA,经Sau3AⅠ酶切,获得2~6 kb的DNA片段。再与经BamHⅠ酶切消化并经去磷酸化处理的质粒载体pUC19体外连接,转化至DH5α大肠杆菌(Escherichia coli)的感受态细胞中,成功构建了岛衣北极变种的宏基因组文库。     

楚科奇海及其海台区粒度分级叶绿素a与初级生产力

2003年夏季中国第二次北极科学考察期间,在楚科奇海及其海台区进行了叶绿素a浓度与初级生产力的现场观测。结果表明,观测海区叶绿素a浓度范围为0.009～30.390μg/dm3。表层浓度为0.050～4.644μg/dm3,平均值为(0.875±0.981)μg/dm3;陆架区次表层和底层的浓度高于表层,海台区深层水的浓度较低,200m层的浓度为(0.015±0.007)μg/dm3。水柱平均叶绿素a浓度区域性特征明显,陆架区高于海台区。R断面进行3趟重复观测,平均叶绿素a浓度分别为(2.564±1.496)μg/dm3,(1.329±0.882)μg/dm3和(0.965±0.623)μg/dm3,浓度呈下降趋势。观测站潜在初级生产力为0.263～4.186mgC/(m.3h),陆架区平均潜在初级生产力((2.305±1.493)mgC/(m.3h))比海台区((0.527±0.374)mgC/(m.3h))高近4倍。平均同化数为(1.22±1.14)mgC/(mgChla.h)。观测区细胞粒径>20μm的小型浮游生物对总叶绿素a浓度和初级生产力的贡献率分别为63.13%和65.16%,细胞粒径2.0～20μm的微型浮游生物和细胞粒径<2.0μm的微微型浮游生物对总叶绿素a和初级生产力的贡献率相差甚小,其对总叶绿素a浓度的贡献率分别为19.18%和17.69%,对总初级生产力的贡献率分别为20.11%和14.73%。     

浙江披山海域主要鱼类时空生态位

依据2015年11月(秋)、2016年2月(冬)、5月(春)、8月(夏)4个航次的渔业资源底拖网调查数据,运用相对重要性指数(IRI)、Shannon指数和Pianka指数对浙江披山海域主要鱼类的时空生态位宽度和重叠进行分析,并结合冗余分析和种间竞争系数研究了主要鱼类间的竞争共存关系及生态位分化。结果表明: 研究期间共采集鉴定鱼类61种,隶属13目29科48属,其中主要鱼类(IRI>100)有19种。绿鳍鱼与丽叶鲹的时间生态位重叠值最高,二者对时间资源利用的同步性最强;孔虾虎鱼与断线舌鳎的空间生态位重叠值和时空生态位重叠值均最高,二者在空间资源序列上的同域性最强,同时,物种对时空二维资源的利用趋于一致。披山海域时空二维生态位显著重叠(Q_ik>0.6)的种对仅占总种对数的5.8%,表明物种时空分布的差异较大,时空生态位重叠受季节变化的影响比较明显,种间竞争系数计测结果与生态位重叠基本一致。冗余分析揭示了主要鱼类与温度、盐度、溶解氧等环境因子之间的关系,进一步解释了物种间的生态位分化。