中国边缘海和西北太平洋可培养弧菌多样性及可培养弧菌胞外酶活性研究

为了探究可培养弧菌在不同海洋生境中的物种组成和其对褐藻胶和几丁质的降解能力,本研究对中国边缘海(渤海、黄海、东海及南海)和西北太平洋中的可培养弧菌进行了系统性的分离培养与分析。通过16S rRNA基因序列比对,初步确定这些弧菌的分类地位,并对部分菌株进行了胞外酶活性检测。本研究共获得弧菌744株,分属于52个种,有14个潜在新菌,分属于7个潜在新种。在中国边缘海区域共分离得到弧菌368株(分属于43个种),其中坎贝氏弧菌(Vibrio campbellii)为最优势种,共分离出52株。而在西北太平洋海域共获得弧菌376株(分属于26个种),其中查格斯氏弧菌(Vibrio chagasii,159株)占据了绝对优势地位。除不同海域间的差异外,在本研究中还发现大洋不同深度处可培养弧菌的丰度与多样性也有明显不同,海洋真光层分离出的弧菌数量最多,多样性也最高。选取中国边缘海的262株弧菌,对其进行几丁质酶和褐藻胶酶活性检测。其中:7.25%的弧菌具有褐藻胶酶活性;40.84%的弧菌具有几丁质降解能力。中国边缘海与西北太平洋可培养弧菌都具有较高的多样性,但它们的物种组成存在显著差异。同时,海水的深度也是影响可培养弧菌丰度和多样性的重要因素。这些弧菌多具有降解几丁质和褐藻胶的能力,对海洋碳代谢循环起到了重要作用。

中国海域头足类物种多样性

本文回顾了中国头足类物种多样性研究历史,分析了头足类的种类组成、分布特点,结果显示中国海域头足类记录的有效现存种达154种,隶属于34科79属:鹦鹉螺目1科1属1种,乌贼目3科12属37种,闭眼鱿目1科4属13种,开眼鱿目17科38属47种,八腕目8科20属51种,幽灵蛸目1科1属1种,未定目3科3属4种。渤海、黄海、东海和南海的头足类种类组成存在显著差异性,呈自北(渤海)向南(南海)逐渐增多的趋势:渤海9种,黄海15种,东海91种,南海140种。结合上述研究结果和国内外研究现状、发展趋势,对深入开展头足类多样性研究提出了建议。

中国海洋生物地理学研究进展和热点:物种分布模型及其应用

海洋生物地理学是研究海洋生物地理分布时空格局、形成过程及其影响因素的学科,对于生物多样性保护、生态系统结构稳定以及海洋资源可持续利用具有重要支撑作用。物种分布模型是研究物种地理分布变化的重要手段,其发展对于海洋生物地理学的发展具有重要的推动作用。本文综述了中国海洋生物地理学的发展历程和现状;提供了物种分布模型的定义、类型、发展历程及相关重要数据库;整理分析了中国海洋生物地理学研究中的部分热点问题,主要涉及全球变化下海洋生物分布区变化、海洋生物谱系地理结构、海洋生物入侵、种群连通性、海洋保护规划、海洋生态修复、海洋生物对极端环境适应、海洋渔业资源管理和海水养殖规划等。本文同时对海洋生物地理学研究的未来发展进行了展望,强调了改进物种分布模型的重要性,提出要强化环境和生物数据库建设,加强海洋生物地理学与其他学科的交叉融合等。本综述对于今后我国海洋生物地理学的研究,尤其是物种分布模型在相关领域中的应用具有参考价值。

秦皇岛褐潮期超微型浮游生物丰度及多样性研究

秦皇岛作为中国北方重要水产养殖基地,年年爆发褐潮,对当地生态环境造成巨大影响。针对微微型真核浮游生物、浮游病毒和浮游细菌三大类群,进行了褐潮前中2个时期丰度和群落结构及其主要影响因素的分析。本研究利用流式细胞仪技术对褐潮前期和褐潮中期秦皇岛近岸海域微微型真核浮游生物、浮游细菌和浮游病毒的丰度分布特征进行了研究;利用病毒宏基因组技术、18SrDNA V9区和16SrDNA V4～V5高通量测序技术对超微型浮游生物各个类群进行多样性研究。研究发现,褐潮中期微微型真核浮游生物丰度平均值为27.50×103个/mL,浮游细菌丰度平均值为1.97×105个/mL,浮游病毒丰度平均值为9.65×105 VLP/mL。褐潮中期藻类DNA病毒含量提高（20.30%）;不等鞭毛虫门为微微型真核浮游植物主要优势类群;变形菌门为浮游细菌主要优势类群。海水生态系统中超微型浮游生物的多样性及丰度对褐潮的发生具有较高敏感性,未来,针对海洋超微型浮游生物的研究,对进一步了解褐潮机制和寻求褐潮消解方法提供了新的角度和思路。

大叶藻居群微卫星遗传多样性研究

采用4对微卫星引物对大叶藻的7个地理居群进行了遗传多样性与遗传结构分析。扩增148株大叶藻得到57个等位基因,每个位点平均等位基因数为6,大叶藻居群的平均期望杂合度(He)为0.687,平均观测杂合度(Ho)为0.417。青岛湾居群的遗传多样性最高(A=7.750,AR=7.043),俚岛居群最低(A=4.750,AR=4.543)。从Fst值来看,7个大叶藻居群间属于中度分化。UPGMA系统发育树显示,中国4个大叶藻居群聚类到一起,其遗传分化可能是由于历史大海草场的遗留小片段居群产生,而中国、韩国、日本和爱尔兰居群间的遗传分化则主要是由于地理隔离造成的。自由交配估计结果支持海草的东亚起源说。青岛湾居群遗传多样性较高,可优先作为大叶藻移植修复的材料和基因库,并进行重点保护。

鲬鱼耳石形态多样性研究

硬骨鱼类的矢耳石在物种间存在明显的形态差异,常常被用来进行鱼类的分类研究。例如,张国华等通过形态的观察与描述对鲤科鱼类的耳石进行了区分;潘晓哲等采用耳石形状指数方法对属鱼类进行了鉴别;王英俊用傅里叶方法研究了多种鱼类耳石,并记录了它们之间的形态差异。因为耳石坚硬不易被消化,所以在水生动物的食性研究中,

海洋弧菌对青岛近岸浒苔暴发的响应研究

本研究拟针对浒苔(Ulva prolifera)暴发过程中微生物群落结构的变化规律进行探索,研究结果将对了解浒苔暴发期间的生物地球化学循环具有重要意义。本研究以海洋弧菌为研究对象,通过原位取样、传统培养以及高通量测序等分子生物学手段,探究青岛近岸浒苔暴发过程中弧菌丰度和群落组成的演替规律。研究结果表明,弧菌丰度随着浒苔暴发出现显著性增加,且主要发生在浒苔暴发末期。浒苔暴发过程中营养物质吸收与释放,特别是浒苔释放的溶解有机物(DOM),使弧菌群落结构出现明显演替,优势类群由浒苔暴发前的灿烂弧菌(Vibrio splendidus)转变为消退后的坎贝氏弧菌(Vibrio campbellii)。另外,温度和SiO32-是影响弧菌丰度和群落组成的重要环境因子。

CRISPR/Cas9技术及其在海洋生物中的应用现状与展望

CRISPR系统是细菌对抗噬菌体和外源质粒的一种获得性免疫系统,基于细菌Ⅱ型CRISPR系统开发的CRISPR/Cas9技术体系是目前适用范围最广、效率最高的基因编辑工具。与锌指核酸酶(Zinc-finger nucleases,ZFN)技术和类转录激活因子效应物核酸酶(Transcription activator like effector nucleases,TALEN)技术相比,CRISPR/Cas9具有简便、高效、廉价等优点。目前CRISPR/Cas9技术已经成功应用于大多数模式生物的基因编辑,但其在海洋生物中的应用才刚刚开始。文章将从CRISPR/Cas9技术入手,介绍其发展过程、作用机制、应用现状,并分析其在海洋生物中的应用与前景展望,以期推动这一技术在更多海洋生物研究中得到应用,解决限制海洋生物功能基因验证和深度开发海洋生物基因资源等方面的难题。

北欧海微微型真核浮游生物的多样性和群落结构及其与环境因子的关系

为探究北欧海微微型真核浮游生物多样性和群落结构的分布特征,本研究于2017年6月采集北欧海一个典型断面的表层海水,利用标靶(18SrRNA基因V4区)扩增结合高通量测序技术研究了水体中微微型真核浮游生物的多样性及群落结构,并探讨了群落结构、优势类群与环境因子之间的关系。结果表明:微微型真核浮游生物群落的主导类群为囊泡虫类(54.61%),主要由甲藻纲(18.42%)和海洋囊泡虫新类群I(23.01%)组成;后鞭毛类占21.55%,其中真菌在各站中都有较高的相对丰度,为18.86%;此外,不等鞭毛类中的硅鞭藻和囊泡虫类中的甲藻在温度较低的站位中分布较多,而海洋囊泡虫新类群I则在温度较高的站位中分布较多。典型相关分析结果表明,温度对微微型真核浮游生物的群落结构有重要的影响。北欧海的水文特征复杂,寒暖流在此交汇,造成了微微型真核浮游生物的群落结构有明显的区域差异。

松江鲈线粒体DNA控制区结构和遗传多样性分析

为探讨松江鲈(Trachidermus fasciatus Heckel)线粒体控制区特征及其群体遗传结构,研究测定分析了中国和日本沿海共8个群体的线粒体控制区序列,分析了其结构特征,识别出终止序列区(ETAS)、中央保守区(CD)和保守序列区(CSB)的特征序列。遗传多样性分析结果显示:69个松江鲈个体共检测到47个单倍型,呈现出核苷酸多样性(0.0079)较低和单倍型多样性(0.978)较高的特点。单倍型邻接关系树和单倍型网络关系图均显示松江鲈分为中国和日本两大世系。遗传分化系数(F_(st))和分子方差分析(AMOVA)结果表明,松江鲈中国群体和日本群体之间存在的遗传差异较显著,中国沿海各群体之间亦存在着一定程度的遗传差异,该分化主要由历史环境变动、当代环境因素和自身生态习性等原因造成。

深圳福田红树林保护区自由生活海洋线虫群落特征研究

分别于2013年7月(夏季)、2013年10月(秋季)、和2014年1月(冬季)在深圳福田红树林保护区选取沙嘴码头(S)、凤塘河口(F)、观鸟屋(G)和基围鱼塘(Y)四个采样区10个采样站点采集样品,探讨海洋线虫在该红树林保护区的丰度、群落结构及其时空变化规律。结果表明,福田红树林保护区海洋线虫群落平均丰度为(1591.4±84.8)ind./10 cm^2,丰度变化范围与中国其他红树林生境基本一致。海洋线虫群落以轴线虫科(Axonolaimidae)和条线虫科(Linhomoeidae)为优势科,假拟齿线虫属(Pseudolella)、拟齿线虫属(Parodontophora)、微口线虫属(Terschellingia)、吞咽线虫属(Daptonema)、亚囊咽线虫属(Subsphaerolaimus)、后线形线虫属(Metalinhomoeus)等为优势属,刮食者(2A型)为优势摄食类型。优势属组成与中国各地红树林生境相似,表明海洋线虫群落种类组成相似。但是,仍有部分属或种的优势度仅在福田红树林生境较高,具有典型的地方性分布特点。福田红树林线虫群落结构和丰度具有显著的空间差异和季节性变化特征。季节动态主要表现为夏季丰度极高,秋冬季丰度低,三个季节种类组成区分度明显。线虫群落结构和丰度的空间差异主要表现为区域差异显著,而潮带差异不显著,表明同一区域线虫群落结构基本一致。区域差异表现为S区线虫丰度最高,F区丰度最低;线虫种类组成在Y区、S区和F区之间存在显著差异。从摄食结构而言,Y区以非选择性沉积食性线虫为优势,其他三区以刮食者为优势摄食类型。相关性分析结果显示,间隙水温度、盐度、沉积物粉砂黏土含量或中值粒径、脱镁叶绿酸、有机质含量等与线虫群落结构和丰度显著相关。植被类型差异、沉积物粒度特征的差异和有机质含量代表的食物资源差异是引起线虫群落空间差异的主要原因,间隙水温度、盐度、沉积物粒度特征的变化是引起季节差异的主要因素。海洋线虫群落的空间差异和季节性动态也是对变化中的红树林环境特征的响应。

基于线粒体控制区的中华绒螯蟹群体遗传多样性分析

中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis H.Milne Edwards）隶属于十足目（Decapoda）、方蟹科（Grapsidae）、绒螯蟹属（Eriocheir）,广泛分布于我国沿海各大水系[1]。中华绒螯蟹肉味鲜美、营养价值高,是我国重要的水产经济物种。目前,中华绒螯蟹的增殖放流和水产养殖等生产活动的开展已造成不同水系种质资源严重混杂[2,3]。因此,为深入了解不同水系中华绒螯蟹的遗传特征和种质差异,有效管理利用和保护中华绒螯蟹资源,对不同水系中华绒螫蟹的遗传多样性和群体遗传结构研究势在必行。

基于线粒体DNA Cyt b序列的双齿围沙蚕群体遗传多样性分析

双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）俗称红虫,隶属于多毛纲（Polychaeta）、沙蚕亚科（Nereidinae）、围沙蚕属（Perinereis）,是我国潮间带河口泥沙滩上的优势种,体大且肥,可做饵料,也是我国沿海河口增养殖种类之一。该种为热带、亚热带的广布种,分布于韩国、泰国、菲律宾、印度、印度尼西亚以及我国近海[1]。近年来随着沙蚕的采捕量增大及环境变化,导致沙蚕资源逐渐匮乏,影响到其资源的可持续利用与发展[2]。

八种海洋盾纤类纤毛虫的形态学研究

对采自山东、广东和香港沿海的八种盾纤类纤毛虫:冠帆口虫、维亚可夫帆口虫、蠕形康纤虫、贪食迈阿密虫、异海洋尾丝虫、中华后阿脑虫和两种蟹栖异阿脑虫相似种进行了形态学研究。其中,中国南海新记录种维亚可夫帆口虫种群与Wang,et al.所描述种群以及中华后阿脑虫新种群与Song&Wilbert记述的青岛种群和南极种群相比,在个体大小和体动基列数目上均有所差异;贪食迈阿密虫潍坊种群的体动基列恒为12列,与Song&Wilbert的报道有较大差异。两种异阿脑虫与蟹栖异阿脑虫在口纤毛器结构和体形上完全相似,但在体动基列数目上有明显差异,因数据不足,暂定为蟹栖异阿脑虫相似种。

渤海自由生活海洋线虫体型特征及生物量谱

为了解渤海海洋线虫体型及生物量谱特征,本研究对2014年11月采自渤海中部13个站位的海洋线虫标本进行了个体体长、体宽的实际测量,基于这些测量数据,构建线虫群落生物量谱。研究结果显示,渤海海洋线虫平均体长为(531.7±273.4)μm,平均体宽为(15.2±8.2)μm,平均体长-体宽比值L/W为37.4±14.3,以纤细型线虫为主。近黄河口及莱州湾口站位的海洋线虫比其他站位线虫体长、体宽值更大,L/W值较低,“长而粗”线虫比例更高。渤海线虫生物量谱多为单峰型,波峰值出现在-4~-2粒级,在近黄河口及莱州湾口站位波峰出现于-2粒级,其他站位波峰则多位于更小的-4或-3粒级。粉砂黏土含量、底层水温度和底层水盐度等非生物因素对渤海线虫体型的影响突出。基于线虫体长、体宽的分析方法在检测群落变化方面具有敏感性,可以为了解海洋线虫群落对环境变化的响应提供有价值的信息。

南麂列岛中华蛸(Octopus sinensis)形态与遗传多样性分析

2020年6~12月在南麂列岛采捕一种中大型章鱼44只,描述了形态特征,采用多元分析方法分析了形态多样性,并比较了与真蛸的差异,利用线粒体细胞色素氧化酶亚基I(COI)基因序列构建了系统发育树,并计算了Kimura-2-Parameter(K2P)遗传距离。结果表明,此种章鱼形态特征与中华蛸基本一致,而与真蛸存在显著的形态差异:其第二、三对腕的扩大吸盘位于第12~15个吸盘之间,而真蛸则位于第15~19个吸盘之间;茎化腕吸盘数少于真蛸;舌叶指数小于真蛸。主成分分析与判别分析能将真蛸群体显著区分开,判别准确率为100%,而其余四个群体(南麂列岛与三个中华蛸群体)间存在重叠;聚类分析表明南麂列岛群体与中华蛸更近,二者均与真蛸存在较大距离。在遗传多样性分析中,南麂列岛群体单倍型4个,单倍型多样性水平为0.320±0.121,多态位点6个,核苷酸多样性指数为0.00111;系统发育树表明,该群体与中华蛸亲缘关系最近,K2P遗传距离0.14%,而与真蛸复合体其他类型为2.96%~12.11%。因此,从形态和分子水平鉴定南麂列岛章鱼为中华蛸。

入侵红藻真江蓠(Gracilaria vermiculophylla)和非入侵红藻绳状龙须菜(Gracilariopsis chorda)的比较转录组研究

红藻真江蓠(Gracilaria vermiculophylla)是西北太平洋地区特有种,但在过去100年间它借助海运(太平洋牡蛎养殖)快速入侵到北美、欧洲和地中海等沿海栖息地,对当地的生物多样性、海洋环境和生态系统等造成重大影响。为从分子水平初步了解真江蓠成功入侵的潜在机制,文章对其入侵起源地——日本北部的真江蓠及非入侵种——绳状龙须菜(Gracilariopsis chorda)进行了同质园实验(common garden experiment)处理后的比较转录组研究,以探究该地区入侵属性不同的两种红藻间的基因表达差异。结果表明,真江蓠和绳状龙须菜共有基因序列集(Universal Gene,unigene)主要集中在核糖体、嘌呤和嘧啶代谢等通路。其中,在真江蓠中光系统II反应中心蛋白D1(photosystem II reaction center protein D1)、细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase)和核酮糖1,5二磷酸羧化酶大亚基(Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit,rbcL)等基因的表达量显著上调,而逆转录转座子蛋白(retrotransposon protein)、细胞壁相关的水解酶(cell wall-associated hydrolase)和金属离子转运蛋白Nramp5的表达既上调也下调。与光合作用过程相关基因的大量表达可能有助于真江蓠应对逆境胁迫,特别是光系统ⅡD1反应中心蛋白表达量升高可能有助于藻体修复光系统Ⅱ复合体,从而制造更多的有机物以备藻体生长所需。而金属离子转运蛋白Nramp5等的上调和下调则表明江蓠等红藻可能通过某些基因表达量的增减对不同的环境变动作出响应。总体而言,代谢过程中的资源再分配很可能是驱动真江蓠适应和耐受新的生境的主要分子机制。

细胞周期蛋白E (Cyclin E)在海洋无脊椎动物中的研究进展

细胞周期蛋白E (Cyclin E)是细胞周期蛋白家族成员之一,其在细胞周期活动中发挥重要作用,本文对Cyclin E的结构、生物学功能与作用机制及其在海洋无脊椎动物中的研究进展进行了综述和展望。

中国海域海盘车科(棘皮动物门,海星纲)种类记述

基于中国科学院海洋生物标本馆的馆藏标本,通过传统形态学,结合扫描电子显微镜等方法,对分布于中国海域的海盘车科(Asteriidae)种类进行了系统的分类学研究,共鉴定出该科5 属10 种,分别为:粗钝海盘车(Asterias argonauta Djakonov, 1950)、多棘海盘车(Asterias amurensis Lütken, 1871)、罗氏海盘车(Asterias rollestoni Bell, 1881)、异色海盘车(Asterias versicolor Sladen, 1889)、日本滑海盘车(Aphelasterias japonica (Bell, 1881))、张氏滑海盘车(Aphelasterias changfengyingi Baranova & Wu, 1962)、日本长腕海盘车(Distolasterias nipon(D?derlein, 1902))、美丽长腕海盘车(Distolasterias elegans Djakonov,1931)、座冠海星[Coronaster volsellatus (Sladen, 1889)]和尖棘筛海盘车[Coscinasterias acutispina(Stimpson, 1862)]。文中对物种的鉴别特征进行了描述,并提供了地理分布和种属鉴定所需要的检索表。

荣成俚岛和胶南斋堂岛斑头鱼渔业生物学特征的比较研究

对2010年10月采自荣成俚岛和胶南斋堂岛近海的斑头鱼(Hexagrammos agrammus)繁殖群体生物学特征进行了比较分析。研究结果表明:两个群体斑头鱼的体长组成和体质量组成差异不显著,优势体长组均为100～150mm,优势体质量组分别为20.0～50.0g和30.0～70.0g;体长与体质量关系分别为W=2.0×10-5 L3.025 7(R2=0.968 7)和W=1.0×10-5 L3.080 5(R2=0.943 8),肥满度指数(K)分别为1.83±0.19和2.08±0.20。荣成俚岛斑头鱼较胶南斋堂岛群体的生长速度慢、肥满度指数低,但卵径大、性成熟较早。斑头鱼雌雄个体的性腺成熟度和性成熟系数均与体长呈正相关关系;肝脏指数和肥满度指数变化可作为判定斑头鱼繁殖时期的重要依据。水温不同造成2个群体繁殖期差异,胶南斋堂岛群体繁殖时间相对滞后。