固定化微生物在凡纳滨对虾养成池中的应用

通过监测池塘水体藻类群落组成、多项水质指标、底泥总有机碳(TOC)和底泥异养细菌数等指标值,研究了固定化微生物对凡纳滨对虾生产性养殖池塘水质调控和污染底泥的修复能力,微生物固定所用载体为改良沸石和生物活性炭(相应的固定化微生物分别记为ZE-M组和BE-M组)。试验结果显示,处理组(ZE-M组和BE-M组)池塘水体中藻类组成呈多元化,隐藻、蓝藻和绿藻数量比较接近,而对照组则是蓝藻占绝对优势。试验过程中,对照池的氨氮浓度和COD呈直线上升,而处理组氨氮浓度和COD的增长幅度缓慢,ZE-M、BC-M载体微生物的使用是产生差异的直接原因。对照组和处理组的其它水质指标变化规律及差异性不明显,可能是由于池塘水体由诸多不确定因素影响所致。固定化微生物对池塘底泥TOC含量和异养细菌数的影响显著(P<0.05),试验过程中,试验组和对照组池塘底泥TOC含量随着养殖时间均有增加的趋势,但对照组这一趋势更加明显;试验初期,各组表层底泥中的异养细菌数量在3.367×105～8.60×105CFU/g范围内,试验结束时增长到85×105～393.7×105CFU/g。处理组和对照组的异养细菌差异显著(P<0.05),其中ZE-M处理组最低,仅为对照组的21.59%。试验结果表明,凡纳滨对虾生产性养殖池塘中应用固定化微生物技术能显著改善池塘水质、稳定水体藻相结构和提高微生物对污染底质的生物修复能力。

根际微生物在污染水体植物修复中的作用

综述了近年来国内外有关水生植物根际微生物在污染水体和湿地修复中的作用研究成果,深入探讨了植物修复的机理。指出水生植物对污染环境的修复主要依赖环境、水生植物和微生物以及三者之间的联合作用,植物和微生物的耦合作用是水生植物应用于水体修复的重要机制。人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化-反硝化作用途径;根际微生物和植物的联合作用可以改变磷的存在形态,从而加速磷的去除;在有机物和重金属污染环境中,根际微生物通过增强植物对环境的适应性促进污染物的去除。

湖南镇水库浮游生物及其影响因子的典范对应分析

2006年至2007年间调查了蓝藻(Cyanophyta)暴发水体——湖南镇水库的浮游生物群落结构及其变化,研究了其与环境参数之间的关系。调查期间,共鉴定出浮游植物96种(属),浮游动物73种(属)。单位水体浮游植物平均细胞数量变化于0.49×106～16.71×106L-1之间,浮游动物则变化于8～3548L-1之间。春、夏季螺旋鱼腥藻(Anabaena sporoides)水华持续数月,水体表层细胞密度高达2.28×108L-1,进入秋季后其优势逐渐被颤藻属(Oscillatoria)蓝藻取代。典范对应分析显示,浮游植物的季节演替规律与螺旋鱼腥藻数量、总溶解固形物(TDS)和透明度(SD)存在较高的相关性,浮游动物演替主要与溶解在水中的微囊藻(Microcystis)毒素(EMC)、营养盐和螺旋鱼腥藻数量相关。由于高水平营养盐的存在,上行效应无法有效限制蓝藻的发生,水华蓝藻以其数量优势改变了水体理化条件,成为影响浮游植物群落的潜在因素,而营养盐可能通过主导可食藻类的生长,间接影响浮游动物的动态。将水华蓝藻数量及藻毒素浓度作为环境因子进行多元分析,分别提高了对浮游植物、动物群落的解释15.6%和25.8%,说明水华蓝藻和藻毒素的存在对浮游生物群落的组成和结构具有较大的影响。

固定化微生物修复养殖池塘污染底泥的围隔试验

通过测定上覆水的多项水质指标、底泥总有机碳(TOC)、底泥生物降解能力(G值)、底泥异养细菌数和反硫化细菌数等指标值,在野外实验围隔条件下比较了固定化微生物和游离微生物(FR-M)对污染底质的生物修复能力。微生物固定所用载体包括:纤维网状活性炭,生物活性炭,沸石和硅藻土(相应的固定化微生物分别标记为FC-M,BC-M,ZE-M和D I-M组)。结果显示:固定化微生物对围隔内水质有间接影响,试验后期固定化微生物组(ZE-M,D I-M和FC-M组)的上覆水硝氮浓度显著高于对照组(P<0.05);BC-M组和ZE-M组上覆水中的COD值显著低于游离微生物组(FR-M)和对照组(P<0.05),说明固定化微生物有效削减了水底界面还原性物质的污染程度;与游离微生物或对照组相比,固定化微生物组(FC-M组,D I-M组和ZE-M组)能更有效地降解底泥有机质。固定化微生物对底泥生物降解能力(G值)的影响明显,实验后期固定化微生物组((BC-M组,D I-M组和ZE-M组)的G值均显著高于对照组和游离微生物组(P<0.05),说明固定化微生物技术的运用显著提高了围隔底泥的生物降解能力;固定化微生物对围隔内底泥异养细菌总数影响不显著(P>0.05),可能是由于底泥微生物群落结构受其它多种因子的综合影响所致。固定化微生物对底泥反硫化细菌影响显著(P<0.05),与对照组和游离微生物组相比,固定化微生物(尤其是ZE-M和BC-M组)能更有效地减少围隔底泥反硫化细菌数。实验结果表明,利用载体固定微生物技术能显著提高微生物对污染底质的生物修复能力,其中以ZE-M和BC-M组效果最好。

小球藻核rDNA ITS与叶绿体rbcL基因序列分析及应用

用核基因组rDNA的内转录间隔区（ITS）和叶绿体rbcL基因对小球藻属（Chlorella）6株小球藻的种间和种内关系进行了分析。克隆序列与GenBank数据库检索到的相关小球藻序列（ITS和rbcL序列各为15条）一起进行比较分析。结果显示：ITS序列长度在小球藻种内高度保守，在种间变异较大；而rbcL序列长度在种间和种内水平都高度保守。15株小球藻ITS序列间遗传距离在0．000～0．663之间；而15株小球藻rbcL序列间距离在0．000～0．216之间。6株实验藻中原始小球藻F-2与蛋白核小球藻F-5、F-9近似种内关系；蛋白核小球藻820与普通小球藻Cvq亲缘关系极近；椭圆小球藻Ce与其它5株小球藻亲缘关系最远。研究表明将变异程度较高的核ITS序列与相对保守的叶绿体rbcL基因相结合可以用于小球藻系统发生分析和分子鉴定。

底泥微生物活性对蓝藻水华水柱及沉积物间隙水氮磷分布的影响

比较研究了蓝藻水华暴发水体与无蓝藻水华暴发水体的沉积物间隙水NH_4^+-N、NO_3^--N和。PO_4^(3-)-P的垂向分布特征和表层沉积物的微生物活性(FDA)、碱性磷酸酶活性(APA),并对它们的相互关系进行了统计分析。结果表明,NH_4^+-N含量在两类水体中,都呈现出表层水<底层水<间隙水的趋势,表明其有从沉积物向上覆水体扩散的风险;而PO_4^(3-)-P、NO_3^+-N浓度则呈现表层水>底层水>间隙水的趋势;沉积物有机质(LOI)、APA和FDA活性也都随着深度增加而逐渐降低。APA与FDA活性之间相关性极显著,暗示碱性磷酸酶的分泌主要受微生物活性的影响。间隙水NH_4^+-N含量与表层10 cm内底泥的APA和FDA活性具有极显著正相关性(a=0.01),表明在厌氧环境中,微生物对氮素的分解和矿化作用主要受二者活性影响。

凡纳滨对虾覆膜养殖池塘沉积物微生物群落的磷脂脂肪酸谱图分析

于2010年7—10月,选择浙江省宁波市3个凡纳滨对虾覆膜养殖池塘进行水质、沉积物理化因子的研究,并采用磷脂脂肪酸谱图(PLFA)法研究了沉积微生物在不同养殖阶段的群落结构变化及其与环境因子的相关性。结果表明,在整个凡纳滨对虾养殖期间,沉积物PLFAs组成以饱和脂肪酸、支链脂肪酸和单不饱和脂肪酸为主,多不饱和脂肪酸与环丙烷脂肪酸含量较少。微生物总生物量、细菌生物量和真菌生物量伴随着养殖的进行都明显增加。虽然沉积物微生物是以细菌为主体,但真菌更适应沉积物的环境,因此细菌与真菌的比值在不断降低。G+细菌与G-细菌的比值表现在养殖后期比中期有所下降,但在末期变化不明显。冗余分析(RDA)表明,微生物总生物量、细菌生物量和真菌生物量与总氮(TN)正相关性最为显著,G+细菌生物量和G-细菌生物量与NO2--N、NO3--N呈现显著的正相关,这些微生物群落结构因子全部和透明度(SD)呈现显著负相关关系。

不同模式凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖池塘沉积物酶活性及其微生物群落结构分析

采用现场测定、磷脂脂肪酸(PLFA)法及基质脱氢酶活性测定等方法,对4种不同养殖模式的凡纳滨对虾池塘的水质、沉积物酶活性及微生物群落结构进行了分析和研究。结果表明:养殖末期,凡纳滨对虾淡水混养和海水混养池塘水质较好,海水集约化池塘水质最差;其中海水集约化池塘沉积物基质中有机质含量、微生物生物量、微生物活性和酶活性都很高,真菌、G+菌的相对含量则很低。主成分分析(PCA)表明:第一主成分主要与脲酶、有机质含量、微生物活性、总PLFA、B/F有显著的正相关关系(r>0.9),而与Gram+/Gram-、pH、18:1ω9C/T、单不饱和/支链却存在显著的负相关关系(r>0.9);第二主成分主要与脱氢酶有显著正相关关系(r>0.8),四种池塘在PCA图中分散开,说明其微生物群落结构及环境状况存在明显差异。

UV-B辐射对2种海洋微藻生长和生理生化特征的影响

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了UV-B辐射对杜氏盐藻、小角毛藻的生长、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活力的影响.结果表明:(1)UV-B辐射对小角毛藻的生长起促进作用,高剂量UV-B辐射对盐藻的生长具有一定抑制作用.(2)2种微藻叶绿素含量均低于对照组,UV-B辐射使盐藻叶绿素含量先下降后升高,而小角毛藻则随辐射剂量的增加呈现下降趋势.(3)2种微藻可溶性蛋白含量均低于对照组,且随辐射剂量的增加而下降;2种微藻超氧化物歧化酶活力较对照组呈现出升高的趋势.

横山水库春季浮游生物RAPD-DNA指纹与物种组成关系分析

2013年4月,对浙江横山水库4个站位12个采样点的浮游生物群落进行了DNA多态性的RAPD指纹分析和种类组成鉴定,并通过聚类分析探讨了DNA指纹拓扑结构与物种组成对应关系。结果表明：筛选出的12条随机引物共获得87条长度在120~1 700 bp的谱带,多态率为87.4%;各站位平均有56.2条谱带,其中1号站位下层最多为63条,4号站位中层最少为50条;共观察到64种浮游生物,其中4号站位的上层采样点种类最多为27种,3号站位上层最少为16种,其它各采样点在17~25种不等,12个采样点均出现的种类有曲壳藻、卷曲纤维藻、小球藻、细胶鞘藻和简壳虫。基于物种组成与RAPD的系统聚类分析,可以将12个采样点的浮游生物群落划分为两大类。表明横山水库春季浮游生物群落DNA指纹结构与物种组成密切相关。

横山水库浮游动物群落结构特征及水质评价

为了解横山水库浮游动物群落结构特征及水质状况,于2012年5月(春)、7月(夏)、10月(秋)及2013年1月(冬)对该水库的浮游动物及主要水质理化指标进行了调查分析,利用生物多样性指数法和综合营养状态指数法评价其水质状况。结果共鉴定浮游动物100种(原生动物47种、轮虫36种、枝角类12种、桡足类5种)。春夏秋季种类组成主要以轮虫和原生动物为主,枝角类与桡足类种类较少;冬季各种类均很少。优势种为王氏似铃壳虫(Tintinnopsis wangi)、淡水简筒虫(Tintinnidium fluviatile)、球形沙壳虫(Difflugia globulosa)、湖生累枝虫(Epistylis lacustris)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)、针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)和等刺异尾轮虫(Trichocerca similis),季节更替明显。浮游动物年均丰度为1460 ind./L,变化范围17—3164 ind./L;年均生物量为1.252 mg/L,变化范围0.042—2.732 mg/L;香农多样性指数(H')、均匀度指数(J)及丰富度指数(D)年均值分别为2.06、0.68及1.30;全年综合营养状态指数值范围33.36—44.15。CCA分析表明,温度及pH等环境因子与浮游动物群落结构具有明显相关性。水质总体评价显示,横山水库水质处中污染状态、水体处中营养水平,基本符合国家Ⅱ类水的水质标准,但作为饮用水水源地,其水质还需进一步加强管理与调控。

粉绿狐尾藻和凤眼莲对不同形态氮吸收动力学研究

采用改进常规耗竭法,研究了粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)在抑菌和非抑菌两种处理中对NO3-、NH+4吸收的动力学特征。结果表明:两种植物对NO3-和NH+4的最大吸收速率(Imax)和亲和力(1/Km)有显著差异,凤眼莲对NO3-、N H+4的吸收速率显著高于狐尾藻,说明凤眼莲更适宜用于污染水体养分的去除;不同植物对NO3-、NH+4表现出吸收偏好性,凤眼莲对NO3-有较高的Imax值和亲和力,而狐尾藻对NH+4有较高的Imax值和亲和力;抑菌处理能显著增加凤眼莲对NH4+的吸收速率,NO3-浓度高于1.00 mmol/L时,抑菌处理能显著减小凤眼莲对NO3-的吸收速率,狐尾藻对NO3-、N H4+的吸收未受到抑菌处理的显著影响。

黑鲷精子的超低温冻存及DNA损伤的SCGE检测

以0.5mL的麦细管为冻存管和DMSO为抗冻剂进行超低温冷冻黑鲷精子,对冻精核DNA的损伤情况进行单细胞凝胶电泳(SCGE)检测,其结果表明,以Cortland溶液为稀释液,5%、10%、15%及20%DMSO为抗冻剂的超低温冻存的黑鲷精子活力、受精率与鲜精无显著差异。其中以10%DMSO为抗冻剂的冻存效果最佳,冻精的激活率、运动时间、寿命及受精率分别达(92.91±1.25)%、(39.90±2.70)min、(53.82±2.84)min及(89.35±1.99)%;而以25%及30%DMSO为抗冻剂时,冻精活力及受精率显著下降。SCGE检测结果显示,DMSO浓度为5%、10%、15%及20%时,黑鲷冻精与鲜精的彗星率及损伤系数差异不显著;DMSO浓度为25%及30%时,冻精与鲜精的彗星率及损伤系数差异显著;冻精的彗星率与抗冻剂DMSO浓度成正相关。黑鲷鲜精及冻精核的DNA损伤主要为轻度和中度损伤,重度损伤比例较低,完全损伤仅存在于25%及30%DMSO为抗冻剂的冻精中,且比例低。分析认为,较高浓度的DMSO是引起冻精核DNA损伤的主要原因。

真鲷精子的超低温冻存及DNA损伤的检测

因名贵经济鱼类育种或种质资源保存的需要,精子超低温冻存及冻精质量评价的研究已越来越引起研究者的重视。在海产鱼类中,已见对大黄鱼（Pseudosciaena crocea）、

可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)胚胎及幼虫发育研究

采用人工授精的方法获得受精卵,在人工培育条件下观察了可口革囊星虫胚胎及幼虫发育过程及其盐度和pH对胚胎发育的影响,探究可口革囊星虫胚胎及幼虫发育规律。结果表明,可口革囊星虫胚胎及幼虫发育过程为:受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→担抡幼虫→海球幼虫→稚虫。在水温28—29℃、盐度23、pH8.1—8.2条件下,受精后7h10min发育到担轮幼虫;受精后45h30min,胚胎发育结束,孵化出海球幼虫;胚胎发育的适宜盐度为17.10—30.15、适宜pH为7.40—8.56;海球幼虫经16—18d培育变态为稚虫。可口革囊星虫担轮幼虫以自身卵黄为营养,浮游生活,具趋光性;海球幼虫早中期浮游生活,具趋光性,后期逐渐转向底栖;稚虫底栖生活,以单细胞藻类及有机碎屑为食。可口革囊星虫幼虫发生模式上属间接发生类型。

可口革囊星虫受精过程及早期卵裂的细胞学变化

为探究可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)受精过程中精子入卵、极体排放、雌雄原核的形成与结合以及早期卵裂的特点,为胚胎发育机制研究奠定基础及指导人工育苗,显微观察了可口革囊星虫卵母细胞的形态;用荧光染色剂HOECHST33258对已固定的成熟卵及受精卵进行染色的方法,在荧光显微镜下观察了可口革囊星虫受精过程及第一与第二次卵裂的细胞学变化。成熟卵呈椭圆形,卵膜较厚,核区偏位,染色体排列整齐。在水温30℃-31℃、盐度23条件下,授精后5min-10min,精子完成入卵;授精后10min-20min,完成第一次减数分裂、释放第一极体;授精后20min-30min,完成第二次减数分裂、放出第二极体,部分受精卵的第一极体分裂为二;授精后30min-40min,雌、雄原核形成,并相互靠近向卵中央迁移;授精后40min-50min,雌、雄原核在卵中央结合成合子核;授精后50min-70min及70min-90min分别完成第一及第二次卵裂。可口革囊星虫的受精过程及早期卵裂的细胞学特点为:1)成熟卵是处在第一次减数分裂中期的初级卵母细胞,具有受精能力;2)精子入卵位点是随机的,存在多精入卵现象;3)雌、雄原核以融合方式结合成合子核;4)第一及第二次卵裂均为经裂、不等裂。

海、淡水养殖日本鳗鲡肌肉和鱼皮营养分析比较

为了比较海、淡水养殖日本鳗鲡(Anguilla japonica)肌肉和鱼皮营养成分差异,采用生物化学方法对海水与淡水养殖日本鳗鲡肌肉和鱼皮的一般营养成分、氨基酸含量、脂肪酸含量和矿物质含量进行测定与分析。结果显示,海、淡水养殖日本鳗鲡鱼皮的水分、粗蛋白和灰分含量均显著性低于肌肉(P<0.05),但鱼皮粗脂肪含量显著高于肌肉(P<0.05)。淡水养殖日本鳗鲡肌肉的粗蛋白含量显著性高于海水养殖日本鳗鲡(P<0.05)。海、淡水养殖日本鳗鲡肌肉总氨基酸含量分别为50.22%和54.10%,鱼皮总氨基酸含量分别为42.56%和45.80%。海、淡水养殖日本鳗鲡鱼皮呈鲜味氨基酸占氨基酸总量显著性高于肌肉(P<0.05)。海、淡水养殖日本鳗鲡肌肉和鱼皮均以不饱和脂肪酸为主(65.96%—67.51%),并以单不饱和脂肪酸C18:1n9含量为主(38.64%—44.79%)。海水养殖日本鳗鲡肌肉矿物质元素(Fe、Ca、Cu、Na)和鱼皮矿物质元素(Fe、Mn、Na)的平均含量均显著高于淡水养殖日本鳗鲡(P<0.05),但Zn含量显著低于淡水养殖日本鳗鲡(P<0.05)。研究表明,不同养殖环境的日本鳗鲡肌肉和鱼皮营养成分丰富,淡水养殖日本鳗鲡肌肉和鱼皮的氨基酸含量和脂肪酸组成方面稍优于海水养殖日本鳗鲡,而海水养殖环境日本鳗鲡肌肉和鱼皮的矿物质元素含量得到较高的富集。

岱衢洋和官井洋大黄鱼自交与杂交子代生长性能及杂交优势分析

2007年3月至2008年8月对象山港海区网箱养殖的岱衢洋、官井洋大黄鱼自交以及正反向杂交子代进行生长特性观察。结果表明:整个实验过程(0～526d),官井洋大黄鱼自交子代(GG)和反交子代(GD)(官井洋♀×岱衢洋♂)大黄鱼较岱衢洋自交子代(DD)和正交子代(DG)(岱衢洋♀×官井洋♂)大黄鱼生长快,到526d实验结束时,GG和GD体重分别达到330.514g和336.694g,而DD和DG则仅为278.975g和243.297g。对其各阶段生长速度分析,发现虽然一龄DD生长较慢,但过冬后DD生长明显加快,体长增长速度超过其他各群子代,体重增长也达到GG和GD增长水平,即有后期增长潜能。对比各群子代肥满度发现,526d时,DD肥满度最低(1.675),GD肥满度(1.779)虽高于DD,但显著小于GG(1.933)。鉴于GD生长速度高于DD,与GG相当,而体型又优于GG,认为GD具有较大的经济养殖和优良品种选育的潜力。拟合各阶段体长体重数据,得出各群体生长曲线公式如下,DD:W=0.0206L2.9427,R2=0.9949;GG:W=0.0139L3.0994,R2=0.9785;DG:W=0.0229L2.9136,R2=0.9905;GD:W=0.0177L3.0079,R2=0.9949,拟合度较好,可通过体长估算体重,应用于实际生产。

溶藻弧菌外膜蛋白OmpK基因表达和间接ELISA检测方法的初步建立

溶藻弧菌是中国南部水产养殖业中弧菌病的最主要病原菌,数量居海洋类弧菌之首,其快速检测具有重要意义。以溶藻弧菌国内标准株ATCC17749基因组DNA为模板,PCR扩增出外膜蛋白OmpK基因,将其克隆入表达载体pET-28a中,获得重组质粒pET-28a-OmpK,限制性内切酶结合琼脂糖凝胶电泳分析和序列测定结果表明,该序列开放读码框正确且与已发表的OmpK结构编码序列完全一致。将重组质粒pET-28a-OmpK转化大肠杆菌BL21pLysE,高效表达重组蛋白,将其纯化后免疫小鼠所得的高免血清能外膜蛋白OmpK特异性结合,表明体外表达的重组蛋白OmpK具有良好的免疫原性和反应原性。利用该抗溶藻弧菌外膜蛋白OmpK的抗血清建立了间接ELISA检测方法,检测灵敏度为104CFU/mL,能特异性检测出溶藻弧菌,与其他菌株无交叉反应。

小黄鱼(Larimichthys polyactis)消化道形态与组织学结构特征及其消化酶活性的研究

为了解小黄鱼(Larimichthys polyactis)消化道结构特点及其功能与食性的相关性,采用解剖、石蜡切片、AB-PAS反应及酶活检测技术,观察研究了小黄鱼消化道的形态及组织学结构、黏液细胞定位及消化酶活性。结果显示:消化道由口咽腔(舌)、食道、胃及肠构成,食道粗短,胃卜型,肠呈“S”型弯曲,肠指数为0.63;舌上皮中分布有味蕾及少量各型黏液细胞。食道、胃及肠均由黏膜层、黏膜下层、肌层及外膜组成;食道含初级及次级突起,分别被覆复层扁平及单层柱状上皮,大量黏液细胞分布于复层上皮内,以Ⅱ型为主。胃内胃腺发达,分布有大量Ⅰ及Ⅱ型黏液细胞;胃中蛋白酶活性较高。肠上皮为单层柱状上皮,上皮层分布有各型黏液细胞,以Ⅱ型为主;肠道肌层厚度、黏膜褶皱高度及黏液细胞总密度由前往后递增;肠道中胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶及碱性磷酸酶活性较高,且后肠高于前、中肠。小黄鱼消化道形态、组织结构及酶活性分布特点与其肉食食性相适应,口咽腔(舌)及食道上皮具有较好的保护作用,胃在蛋白质消化吸收方面发挥重要作用,肠道在蛋白质、脂类、糖类、无机盐等物质的消化吸收方面起重要作用。