长江水生生物资源与环境本底状况调查(2017—2021)

长江是中华民族的母亲河,为了落实长江大保护,农业农村部统筹部署设立长江渔业资源与环境调查(2017—2021)。由中国水产科学研究院总牵头,中国水产科学研究院长江水产研究所技术总协调,联合流域内外24家科研院所和高校,对长江流域重点水域的鱼类种类组成及分布、鱼类资源量、濒危鱼类、长江江豚、渔业生态环境、消落区、捕捞渔业和休闲渔业等7个专题开展了系统调查。调查结果显示,(1)长江历史(2017年前)分布鱼类记录有18目37科163属443种,本次调查中有135种鱼类未采集到,新采集到15种外来鱼类;(2)当前鱼类资源数量约为8.86亿尾,重量约为12.48万t,仅相当于20世纪50年代的27.3%、80年代的58.7%,流域性优势种为鲤、鲫、鲢、黄颡鱼、短颌鲚、鲇、蛇、草鱼、光泽黄颡鱼、䱗、鳜、铜鱼、翘嘴鲌、鳊、鳙,重量占比达50%,数量占比达45%;(3)长江流域的国家一、二级重点保护鱼类29种(属),本次调查共记录到15种,白鲟已被IUCN认定灭绝,鯮和鲥已多年未见野生个体,长江鲟被IUCN认定野外灭绝,中华鲟、胭脂鱼和松江鲈多年未见自然繁殖;(4)2017—2021年,长江中下游干流、洞庭湖和鄱阳湖的长江江豚个体数量整体稳中有升,分布范围有所扩大;(5)长江流域水质总体较好,整体符合渔业水质标准;(6)长江流域重点水域2019—2020年最大水面19663 km^(2),最小水面14281km^(2),消落区总面积6337 km^(2),其中反季节性消落区633 km^(2);(7)禁捕前,长江捕捞渔业从业者以初中学历以下的中老年为主。调查结果表明,长江全面禁捕退捕是长江水生生态系统保护的生态工程,更是渔民产业转型生存条件改善的民生工程,禁捕后鱼类资源将有显著恢复,长江江豚种群规模也有望稳中有升,但濒危鱼类的处境依然堪忧,衰退的消落区将成为制约未来长江水生生态系统恢复的限制性因素。作为长江流域重要水域全面禁捕前展开的系统调查,本调查结果可以为长江禁捕效果评估提供基准。

施氏鲟精子诱导匙吻鲟雌核发育

采用照射强度为10188μW(/cm2·s),照射距离为15cm的紫外线对施氏鲟(Acipenser schrenckii)精子进行4-7min的照射,用照射后的精子对匙吻鲟(Polyodon spathula)卵进行人工授精,以探索精子的最佳紫外线照射时间。设计热休克起始时间、持续时间和休克温度3因子、3水平的正交试验,以探索人工诱导匙吻鲟雌核发育的理想热休克条件。结果表明:用紫外线照射5min处理的施氏鲟精子,与匙吻鲟卵受精所得胚胎经染色体观察均为单倍体(n=60),表明照射精子遗传失活的有效性和可靠性;若热休克处理前受精卵保持在(18±0.3)℃,在一定的休克温度(35-39℃)条件下,于不同时间(受精后16-20min)起始热休克,持续处理2min均能诱导受精卵染色体加倍。对热休克处理条件的优化结果表明,将受精卵于受精后18min,在37℃的水中热休克处理2min,二倍体诱导率最高,达18.8%。染色体鉴定显示,该条件下处理的胚胎均为二倍体(2n=120),未发现单倍体和非整倍体。本研究为进一步分析异源精子诱导匙吻鲟雌核发育机制以及匙吻鲟性别决定的分子机制奠定了基础。

切尾拟鲿消化系统的组织学研究

用形态解剖和组织学方法对切尾拟鲿(Pseudobagrus truncatus)消化系统进行了研究。结果表明,切尾拟鲿为典型的肉食性有胃鱼,肠道系数0.63±0.04。消化道包括口咽腔、食道、胃、肠及肛门。食道上皮为复层扁平上皮,内含较多杯状细胞和粘液细胞;胃呈"U"形,包括贲门部、盲囊部和幽门部,胃的粘膜表层是单层柱状上皮。贲门部、盲囊部粘膜上皮下层有胃腺组织;肠由前肠、中肠和后肠三部分组成,肠粘膜表层也为单层柱状上皮,在上皮细胞之间分散有大量的杯状细胞,杯状黏液细胞自前向后数量逐渐增多;消化腺分为肝脏和胰脏,肝小叶分隔不明显;呈弥散型的胰分布在肠系膜上。

切尾拟鲿染色体核型分析

[目的]为切尾拟鲿的种质资源保护和遗传育种研究提供理论依据。[方法]采用PHA和秋水仙素腹腔注射、肾细胞短期培养和空气干燥制片法,对切尾拟鲿染色体数目和核型进行了研究。[结果]切尾拟鲿的二倍体染色体数目为2n=52,染色体臂数(nf)为84,核型公式为:2n=18m+14sm+20st。[结论]该研究对长江水系切尾拟鲿资源的保护利用及系统演化研究具有重要意义。

切尾拟鲿外周血细胞的显微结构

应用Wright-Giemsa染液联合染色方法,通过光镜对切尾拟鲿Pseudobagrus truncatus外周血细胞的形态进行观察。结果表明,切尾拟鲿外周血细胞可分为红细胞、单核细胞、淋巴细胞、血栓细胞和嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞两种类型的粒细胞。未发现嗜碱性粒细胞。白细胞中,血栓细胞数量最多,占白细胞总数的39.32%;嗜酸性粒细胞数量最少,仅占白细胞总数的2.30%;单核细胞体积最大,大小为(14.58±3.95)μm×(12.96±2.67)μm;血栓细胞体积最小,大小为(6.53±0.96)μm×(3.65±0.41)μm。此外,统计了红细胞密度为(1.68±0.39)×106/mm3,白细胞密度为(5.84±0.73)×103/mm3。

鱼类遗传与育种学实践教学模式探索

鱼类遗传与育种学是水产养殖学专业的一门应用性及实践性很强的专业必修课。根据高等教育的发展及创新型人才培养目标的要求,鱼类遗传与育种学的实践教学也做出了相应的变动和改进。本文就鱼类遗传与育种学实践教学中存在的问题进行了分析,从实践教学内容、教学方法及手段、教学资源与成绩考核等方面进行了探索,提出了相应的教改措施。

5种经济鱼类基因组大小的测定

采用流式细胞术,以鸡(Gallus gallus)血细胞DNA含量(2.3pg/2C,C指单倍体)为标准,对5种经济鱼类白甲鱼(Onychostoma sima)、三倍体兴国红鲤(triploid Cyprinus carpio var.singuonensis)、胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)、中华沙鳅(Sinibotia superciliaris)和花鱼骨(Hemibarbus maculatus)的基因组大小(或称C-值)和倍性进行测定。结果表明,5种淡水鱼类的的C-值分别为:白甲鱼(1.18±0.01)pg,三倍体兴国红鲤(1.92±0.07)pg,胭脂鱼(2.62±0.28)pg,中华沙鳅(0.89±0.01)pg,花鱼骨(1.24±0.02)pg,C-值从大到小排列依次为:胭脂鱼>兴国红鲤>花鱼骨>白甲鱼>中华沙鳅。在5种经济鱼类中,除了亲缘关系很近的白甲鱼与花鱼骨(同一科)的C-值大小差异不显著外(P>0.05),其余的种间(不同科)的C-值大小差异显著。倍性分析结果表明,白甲鱼、花鱼骨和中华沙鳅属于二倍体,兴国红鲤属于三倍体,胭脂鱼属于四倍体。

“课程+基地+企业”一体化教学模式在鱼类遗传育种学实践教学中的应用

针对《鱼类遗传育种学》传统教学模式是以理论教学为主,实践教学缺失等问题,从2013年起,我们在该课程改革中开展了实践案例教学法和"课程+基地+企业"一体化教学模式。结果表明,通过改革提高了学生专业综合能力,强化了学生专业实践操作技能,培养了学生综合运用专业知识解决品种选育、良种繁育等生产应用问题的能力。同时也提高了教师的专业综合能力,收到了较好的实践教学效果。

我国匙吻鲟养殖产业发展分析

近几年,匙吻鲟养殖已成为我国淡水养殖中的"热点"。本文总结了匙吻鲟(Polyodon spathula)在我国的养殖现状、存在的问题,阐述了目前匙吻鲟产业化养殖的发展前景及对策,提出匙吻鲟养殖产业将成为我国淡水养殖业中新的增长点,渔业产业结构调整和渔民转产转业的重要方向。

沱江中游鱼类资源现状及多样性

为探究“十年禁渔”前沱江中游江段鱼类资源和物种多样性,于2017—2020年对该江段鱼类资源进行了8次调查,并对鱼类种类组成、生态类型、群落相似度、种群优势度、生物多样性以及群落结构稳定性等特征进行分析。结果显示,本次调查共采集鱼类87种,隶属于5目14科52属。其中,长江上游特有鱼类18种,外来物种6种,分别占总种类数的20.69%和6.90%。鱼类群落以底层、缓流型、产沉性卵、杂食性鱼类为主。相对重要性指数(IRI)显示,蛇、鲤等中小型鱼类为优势种。Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数、Pielou指数变化范围分别为2.700~3.742、0.873~0.968、5.374~11.323、0.737~0.887,表明沱江中游鱼类群落分布均匀。等级聚类分析(Cluster)和非度量多维尺度分析(NMDS)显示,在一定的相似性水平上,沱江中游江段鱼类的群落类型基本可分为3组,莲花山、麻柳坝工业园与铁路沟可以聚为一组,万古庙、五里店水电站、资州大桥、银山镇、二水厂与西林渡口聚为一组,沱桥独立成组。数量/生物量比较曲线分析结果显示,西林渡口和沱桥江段鱼类群落结构稳定性相对较高,其余江段鱼类群落结构均受到中度干扰。研究表明,与历史资料相比,沱江中游鱼类群落发生了显著变化,经济鱼类占比减少,鱼类个体呈现小型化和低龄化。本研究补充了沱江中游鱼类资源现状的基础数据,以期为该江段鱼类资源管理与“十年禁渔”生态评估提供科学依据。

沱江浮游生物群落时空分布及相关环境因子分析

为研究沱江浮游生物群落结构的时空特征，并探讨影响其形成的环境因子，于2013年对沱江10个采样断面按季节进行采样分析。研究期间共检出浮游甲壳动物13种，以中小型枝角类和剑水蚤为主；尽管桡足类密度与枝角类接近，但由于体型原因桡足类生物量始终占据优势地位。检出浮游植物7门95种，优势属7个，全年均以硅藻为主。两类生物在上游资阳市区的断面中总生物量最高，中游农村断面最低：其生物量季节变化也趋于一致，均在丰水季节8月取得最高值，枯水季节2月最低。与历史数据相比，呈现出浮游植物增多，浮游甲壳动物减少的趋势。根据结构方程模型（SEM）和冗余分析（RDA）的结果，浮游甲壳动物生物量在浮游植物生物量和溶氧高的环境中较大，桡足类对溶氧的要求比中小型枝角类高。浮游植物对高温、高营养和高pH较偏好，尤其是一些优势属。尽管受浮游植物生物量影响，浮游动物对浮游植物的控制力却极弱。在流速缓慢且污染较严重的城市江段浮游植物密度已高达2．7×10 7cells／L，浮游动物尽管能选择性地以部分浮游植物为食，对其控制力却极弱，如不加强污染控制，沱江可能有暴发水华的危险。

元江鲤种群遗传多样性

选择12对微卫星标记检测了于2011年采集自元江(红河上游中国江段)5个样点192尾鲤的群体遗传多样性。共检测到201个等位基因,每个位点等位基因2—27个。各群体各位点平均等位基因(NA)12.25—14.67个,平均有效等位基因(NE)8.28—9.73个,平均观察杂合度(HO)0.7765—0.8037,平均期望杂合度(HE)0.7761—0.8080,平均多态信息含量(PIC)0.7534—0.7843。元江鲤种群192个个体各位点NA、NE、HO、HE、PIC分别为16.50、11.26、0.7927、0.8049、0.7966,种群遗传多样性水平高。元江鲤群体之间遗传分化小,可作为一个种群管理单元进行管理。增殖放流要防止遗传多样性丧失。

宽体沙鳅(Botia reevesae)β-肌动蛋白基因的cDNA克隆与表达分析

利用RT-PCR和快速扩增cDNA末端(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术首次克隆了宽体沙鳅(Botia reevesae)-肌动蛋白基因的cDNA全序列,该序列全长为1795bp,由长100bp的5非翻译区(untranslated region,UTR)、570bp的3非翻译区和1125bp的开放阅读框(open reading frame,ORF)组成,编码375个氨基酸。宽体沙鳅-actin氨基酸序列包含1个糖基化位点、9个N-豆寇酰化位点、3个actin信号位点等主要结构区域。PSI-BLAST比对表明,宽体沙鳅-actin氨基酸与真鲷、罗非鱼、虹鳟等鱼类同源性达99%。NJ法系统进化分析显示宽体沙鳅-actin首先与鲢聚在一起,然后与、尖头等鱼类聚在一起。荧光定量PCR检测-actin基因在宽体沙鳅脑、鳃、心脏、肝、胃等12个组织的表达无显著差异(P<0.05),具有良好的稳定性。

白乌鳢染色体核型和DNA含量分析

通过向活体白乌鳢(Opniocepnalus argus)腹腔注射植物血凝素(PHA)和秋水仙素进行短期药物处理后,制备染色体标本并对其核型进行分析。以鸡血细胞DNA含量为标准(2.50 pg),用流式细胞仪测定了白乌鳢外周血细胞的DNA含量。结果表明:(1)白乌鳢的染色体组为2 n=48,核型公式为4 m+22 st+22 t,总臂数NF=52,无性染色体。(2)白乌鳢的DNA含量为鸡血对照的0.59倍,其DNA含量为(1.48±0.04)pg/N。白乌鳢的染色体数和DNA含量均显示其具有二倍体特征。依据实验结果推论白乌鳢为乌鳢的白化变异个体。

中华沙鳅染色体核型

采用PHA和秋水仙素活体注射方法制备了中华沙鳅头肾组织染色体标本并分析其核型。结果表明,中华沙鳅二倍体染体色数目为96,核型公式为:2n=8m+12sm+20st+56t,臂数NF=116,无异形染色体分化。通过与其他鳅科鱼类染色体核型比较,推测中华沙鳅核型是鳅科祖先经过罗伯逊易位、染色体类型转变、染色体多倍化等途径进化而来。

达氏鳇稚鱼感觉器官在摄食行为中的作用

通过选择性封闭达氏鳇(Huso dauricus)稚鱼不同感觉器官(包括视觉、嗅觉、触觉、侧线感觉、电感觉、嗅觉+触觉、嗅觉+触觉+电感觉),研究其在达氏鳇稚鱼摄食行为中的作用,旨在为达氏鳇的资源保护和人工培育提供科学依据。实验鱼受精卵采自黑龙江抚远江段,经过开口饲养56 d,随机选择120尾体质健壮的稚鱼用于实验。实验鱼体长为(13.98±1.27)cm,体重为(17.32±4.31)g,在实验开始前暂养适应15 d,实验设计7个实验组和1个对照组。实验持续12 d,期间水温维持在25.2~27.5℃;1 h摄食实验显示,封闭视觉、侧线感觉或触须后稚鱼的摄食量与正常稚鱼(对照组)无显著性差异(P>0.05)。结果表明,封闭嗅觉、嗅觉+触须、电感觉、电感觉+嗅觉+触觉时,平均每尾达氏鳇稚鱼摄食量分别为正常水平的69.1%、63.0%、54.3%与43.9%,且差异显著(P<0.05),说明电感觉和嗅觉在达氏鳇稚鱼期的摄食中起重要作用;延长摄食实验时间时,达氏鳇稚鱼可能产生了摄食定势与习惯,电感觉和嗅觉的摄食作用并不明显。

雅砻江鲈鲤种群遗传结构

鲈鲤（Percocypris pingi）是长江上游特有珍稀鱼类。2011年6-8月,从长江上游支流雅砻江冕宁江段收集34尾鲈鲤,测定其线粒体控制区（D_Loop）序列以评估其遗传多样性。结果显示,D_Loop序列全长933-934 bp,34个D_Loop序列中定义了7个单倍型,12个多态位点,种群平均单倍型多样性Hd=0.082 0±0.042 0,核苷酸多样性Pi=0.003 6±0.000 4,说明鲈鲤种群遗传资源不丰富,结构简单。

长江上游水下光照度的初步调查

2009年1月2日—2月10日,沿长江从上往下选取云南水富码头、四川泸州市合江弥陀镇、重庆江津航道处、宜昌葛洲坝下磨基山四个江段进行了6次不同天气下的水下光照度的测量。水富码头、弥陀镇以及江津航道处三个江段的4次测量,无论天气是阴雨天、阴天、大雾还是晴天,其水下照度在水面下0～1.5 m急剧衰减,在1.5 m处衰减率达到99.5%以上,以后光照度随着水深呈缓慢衰减之势,1.5 m以下至江底的照度基本维持在1.2～8.9 lx。而葛洲坝下磨基山江段的水下照度无论是大雾还是晴天,都呈逐步衰减的态势,在20 m的水底光度衰减率才达到99.9%,维持在9～20 lx。根据调查的数据,从鱼类行为生态学研究与野生鱼类驯养、中华鲟保护及四大家鱼等产漂流性卵鱼类的保护三个方面进行了生态学意义探讨。

乌鳢β-肌动蛋白cDNA克隆与表达分析

利用RT-PCR技术首次克隆获得了乌鳢(Channa argus)的β-肌动蛋白基因cDNA序列.结果显示,乌鳢β-肌动蛋白的cDNA序列全长1 813bp,包含一个1 125bp的开放阅读框(ORF),共编码375个氨基酸.蛋白序列分析显示,乌鳢β-肌动蛋白的相对分子质量为41.731kDa,等电点PI为5.16,由20种氨基酸组成(甘氨酸数目占比最高为7.73%,色氨酸数目占比最低为1.07%),含有3个actin信号位点.蛋白同源性分析显示,乌鳢β-肌动蛋白与大西洋鲑、虹鳟、莫桑比克罗非鱼的同源性达99%以上,与非洲爪蟾、鸡和人等脊椎动物的同源性达98%以上,表明β-肌动蛋白基因在不同物种之间具有很高的保守性.基于NJ法的β-actin基因系统发育分析显示,乌鳢处于鲈形目和鲑形目鱼类的基部,并没有与鲈形目鱼类聚类为一支,表明乌鳢β-actin基因的进化速率较其他鲈形目鱼类更慢.组织表达分析显示,乌鳢β-actin在检测的11个组织中均有表达,且表达量比较稳定,表明该基因可作为内参选择时的候选基因,可为乌鳢功能基因研究时的内参选择提供参考.

基于MOOC的在线学习行为分析

以超星MOOC平台数据结构课程的学习数据为研究对象,对四类学习者的在线学习行为与学习效果进行相关性分析.结果表明,学习目的是影响学习者学习行为的重要因素;校内专业必修和校外学分制选修的学习者,以及有强烈学习意愿的学习者,在各项学习行为中表现较好,最终学习效果较好.最后,从学习者和MOOC平台两个角度,提出促进在线学习效果的策略,为教师跟踪学习者的学习状态、课程完成率,提高教学管理提供参考.