“1+4”海洋科学研究生创新能力培养模式的探索与实践——以江苏海洋大学海洋科学与水产学院为例

随着海洋强国战略的实施,高素质海洋人才不足特别是创新能力不足的问题日益凸显。本文以江苏海洋大学海洋科学研究生为研究对象,围绕创新能力培养,提出以导师团队为核心,以课程体系作基础、以实验训练作保障、以科研项目作驱动、以文化氛围为引领的“1+4”海洋科学研究生创新能力培养模式,并且在学院内各团队推广,在学校多个学院和培养单位得以借鉴应用和实施,取得较好的结果。

水产高层次人才培养的探索与实践——以江苏海洋大学为例

通过调查研究发现,全国水产院校提供的水产人才无论是质量还是数量都远远达不到市场需求,人才缺口巨大。基于此,依托江苏海洋大学建设的国家贝类、藻类产业技术体系连云港综合试验站,构建了一个“2+3+1”的人才培养模式,由此搭建一个较为完善的实践平台,进一步探索水产高层次人才的培养模式。结果表明,依托国家贝类和藻类产业技术体系,水产高层次人才的培养取得显著成效。

基于同位素的极区海洋生物泵运转及机制研究

生物泵是极区海洋净吸收大气CO_(2)的重要路径之一,也是连接海洋上层和底栖生态系统的关键环节。本文概述近10年来应用放射性核素和稳定同位素的独特指示功能,系统地开展普里兹湾、阿蒙森海、宇航员海、白令海、楚科奇海和加拿大海盆等南北极海域生物泵运转规律及维系机制的研究,探究了生物固碳、颗粒有机碳输出、有机物降解、营养盐再生和有机物埋藏等过程的动力学特征及空间变化规律,揭示了淡水组分、颗粒物浓度和痕量营养盐Fe等环境因子对生物泵的影响。研究发现,海冰融水、冰川融水/河水等淡水组分通过改变水体层化、光可获得性和营养盐供给等影响了生物固碳速率、Fe吸收速率和颗粒有机碳(POC)输出通量的空间变化;有机物降解及硝化作用主导着营养盐再生过程;南极底层水形成和颗粒物跨陆架输送影响生物泵的表-底耦合状况。同时,面对未来气候变化和人类活动的双重压力,亟待加强生物泵与食物网相互作用的研究,以准确掌握极区海洋生态系统变化的规律及机制。

海洋鱼类肠道微生物研究进展

肠道作为机体最重要的消化和免疫器官,其肠道微生物复杂多样、种类繁多,对宿主的生长和健康具有至关重要的作用。对于数量众多的海洋鱼类而言,肠道微生物的研究已经取得了很多进展。综述了国内外海洋鱼类肠道微生物的研究进展,包括海洋鱼类肠道微生物的研究方法、组成、影响因素以及肠道微生物对海洋鱼类的影响机制等,以期为促进海洋鱼类健康、高效、绿色和可持续发展提供一定的指导和帮助。

海洋细菌PDA46对番茄的促生作用及转录组分析

为探究海洋解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)PDA46对番茄幼苗生长发育的影响,试验首先采用盆栽灌根的方式检测菌株PDA46对番茄幼苗鲜质量、干质量以及根鲜质量、干质量的影响,之后采集茎尖幼嫩叶片进行转录组测序,并通过GO富集和KEGG通路富集分析海洋细菌PDA46作用下番茄幼苗差异基因的表达与调控。结果表明:海洋生防细菌PDA46对番茄植株有较好促生作用,5.75×10^(8)CFU/mL浓度的发酵液促进效果显著高于5.75×10^(4)CFU/mL。与对照组相比,番茄幼苗鲜质量、干质量以及根鲜质量、干质量分别显著增加24.3%,10.7%,48.2%,33.3%(P<0.05)。茎尖叶片转录组分析发现了1576个差异表达基因(DEGs)。GO富集分析中发现DEGs主要富集在细胞支架、微管细胞骨架、核酸酶活性、细胞周期等;KEGG通路富集分析中发现DEGs主要富集在碳代谢、植物激素信号传导、丙酮酸代谢、苯丙氨酸代谢、脂肪酸降解等代谢途径。综上所述,海洋细菌PDA46能显著促进番茄幼苗生长,促进与植物生长相关基因和抗病基因差异表达。该试验可为海洋微生物菌剂的研发提供新的菌株资源。

抗番茄早疫病海洋细菌221-11的鉴定及其生防效果评价

为了鉴定拮抗番茄早疫病菌(Alternaria solani)的海洋细菌并评价其生防效果,本研究以前期从海洋中分离筛选的番茄早疫病菌拮抗细菌221-11为研究对象,根据形态学特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析鉴定拮抗细菌的种类,再采用室内盆栽试验检测海洋拮抗细菌对番茄植株的促生效果以及对番茄早疫病的预防、治疗效果,最后测定拮抗菌对植物防御酶(SOD、POD、CAT)活性的影响.结果表明,海洋拮抗细菌221-11为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),该菌对番茄早疫病菌抑菌圈直径为61.20±0.30 mm,抑制率为77.2%,且能抑制孢子萌发并致畸;盆栽灌根接种35 d发现5.75×10^(2)~5.75×10^(8) CFU/mL海洋拮抗细菌221-11发酵液均能促进番茄植株生长,其中,以5.75×10^(8) CFU/mL发酵液处理株高、鲜质量和干质量最高,分别增长15.23%、64.23%和118.97%;发酵液的预防和治疗效果分别为63.45%和45.74%;接种高浓度221-11发酵液后叶片防御酶SOD、POD、CAT的活性显著增加,最高增加139.82%.综上所述,海洋拮抗细菌221-11对番茄植株有一定的促生潜力且对番茄早疫病有很好的防治效果,是生物防治番茄早疫病的潜在菌株.

海洋调查实习类课程改革与创新实践探索

海洋科学专业人才培养是加强我国海洋强国建设的关键举措,其中海洋调查实习类课程是提升海洋科学人才综合运用专业知识能力的重要环节。但目前国内涉海类高校中此类课程种类繁多,教学及实习方式各有不同,响应课程进行改革和创新所取得的成效也未进行有效对比和评估。本文以此为出发点,结合作者在江苏海洋大学海洋科学专业开设海洋调查实习课程过程中遇到的问题,探讨如何通过“强化基础知识、增强实践能力、促进学以致用”三个方面进行课程改革与创新,以期为涉海类高校开设相关海洋调查实习类课程的建设和改革提供参考。

临海实验站在海洋科学类研究生实践教学中的作用探析

临海实验站是涉海类高校为了加强海洋研究设立的濒海实验基地,它的设立对大学的学科建设、人才培养和合作交流等方面起到举足轻重的作用。在海洋科学类研究生的培养过程中,临海实验站为学生提供了最佳的实践教学基地,为研究生实践实训、对外交流和完成创新创业项目等方面起到了很好的支撑作用,是研究生把课程理论转化为应用实践的依托平台,是研究生教学实践培养方案的重要组成部分。

海洋天然产物喹啉类生物碱的生物活性研究进展

海洋天然产物喹啉类生物碱是从海洋生物中提取的次级代谢产物,具有新颖的化学结构和广谱的生物活性,是多种新药开发研制的先导化合物。对海洋天然产物喹啉类生物碱的来源及生物活性进行了综述,并对其发展前景进行了展望。

海洋硅藻对不同氮源及氮磷比的生理学响应

近海,特别是河口区域,氮营养盐形态多样,且氮磷营养盐比例变化幅度大,对近海浮游植物的生理过程有着明显的调控作用。以河口常见硅藻三角褐指藻为研究对象,培养于不同形态氮及氮磷比营养盐中,发现三角褐指藻均在第4天进入对数生长期,细胞浓度快速增加,并在第8至第9天达到峰值,对应的藻液pH也呈现相同模式。在生长初期,NH_(4)^(+)为氮源的比生长速率明显比NO_(3)^(-)处理组高,而在生长的中后期阶段,NH_(4)^(+)处理组的三角褐指藻生长速度下降更快。在生长初期至平台期,细胞的光化学效率及光合参数未受氮源和氮磷比的影响,而在氮磷比(物质的量比)为64∶1,即磷限制时,比生长速率和各项光合生理参数,如最大电子传递速率rETR_(max)、光饱和点I_(k)和光能利用效率α,在生长各阶段均出现显著下降。结果表明,铵盐对硅藻初期生长的促进作用更为显著,当细胞浓度达到平台期后,不同形态氮处理间差异很小。另外,虽然消亡期细胞浓度下降幅度很小,但rETR_(max)与光能利用效率却明显降低,说明这两种参数可作为关键指标来判断藻华所处生长周期。

基于线粒体D-loop序列的江苏克氏原螯虾养殖群体遗传多样性分析

江苏是我国克氏原螯虾的主产区,近年来繁养模式不断变化,多代繁养后的遗传多样性变化情况尚未可知,以及江苏地区克氏原螯虾养殖种群的群体遗传学特征数据尚不清楚。为研究当前江苏主产区克氏原螯虾养殖群体的遗传多样性特征,对来自江苏南京、徐州、连云港、扬州、淮安、无锡、泰州兴化和宿迁泗洪的8个克氏原螯虾养殖群体样本的线粒体控制区D-loop基因片段进行PCR扩增和测序分析,分析了不同养殖群体的遗传结构特点。共测序获得了8个群体223个样本的线粒体D-loop序列,比对长度包括863个位点,其中,变异位点95个,简约信息位点25个。基因序列中AT含量(80.01%)高于CG含量(19.99%),表现出较为明显的碱基组成偏倚性。223个样本共定义了37种单倍型,其中,单倍型Hap 1为8个群体的共有单倍型。泗洪群体独有的单倍型最多,泰州兴化群体独有的单倍型最少。本研究所涉及的养殖群体总体单倍型多样性指数(Hd)为0.39,总体核苷酸多样性指数(Pi)为0.003 37,遗传多样性处于较低水平。其中,宿迁泗洪群体的遗传多样性指数最高(Hd为0.632),兴化群体的遗传多样性指数最低(Hd为0.228)。不同群体间的遗传距离总体较小,其中,南京群体与其他群体间的遗传距离相对较大(0.005),提示南京群体与其他群体间的基因交流较少。8个养殖群体间的遗传分化系数为-0.219 6~0.317 33,徐州、扬州、无锡及连云港群体间的遗传分化系数为负值,表明这些群体间存在较为频繁的基因交流。分子方差分析(A-MOVA)结果显示,95.35%的遗传变异来自于群体内,群体间的遗传变异较少(4.65%)。最小跨度网络图和系统发育分析均未显示出单倍型与不同群体的对应关系,提示当前江苏克氏原螯虾养殖群体间的基因交流较为频繁。

江苏徐圩港区表层沉积物重金属污染评价及来源分析

为科学评估江苏徐圩港区建设开发对周边生态环境的影响,2022年9月测定了徐圩港区表层沉积物10种常见重金属含量,运用单因子污染指数法、潜在生态风险指数法、地质累积指数法、相关性分析和主成分分析,对该港区进行重金属污染评价及来源分析。调查区域沉积物中所有站位重金属含量均符合第一类海洋沉积物标准,单因子污染指数法显示有个别站位属于中等污染,综合污染指数结果显示,有4个站位属于轻微污染,5个站位属于中等污染。潜在生态风险指数显示沉积物重金属潜在生态风险由高到低为Cd>As>Cu>Ni>Pb>Co>Zn>V>Cr>Mn,综合生态风险指数结果显示仅有1个站位属于严重污染。地质累积指数显示沉积物重金属污染程度由高到低为Cd>As>Zn>Cu>Ni>Mn>Co>Pb>V>Cr,总体污染情况较轻。Cr,V,Co,Pb,Ni和Cu之间具有极显著相关性,Cd与其他重金属元素均无强相关性。PC1(V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Pb)主要为水产养殖、工业生产、航运交通和自然源的混合源;PC2(Cd)主要为机械制造等工业活动来源;PC3(As,Zn)主要为农业和生活污染等人为来源。Cd是徐圩港区潜在污染重金属,生态风险指数较高,因此应加强对徐圩港区相关重金属的监测,查清重金属污染的主要来源,为生态环境保护和管理提供基础资料。

水产胶原蛋白热稳定性与环境温度相关性研究进展

水产胶原蛋白是一种优良的生物材料,被广泛应用于医药、化妆品、食品加工等领域。但水产胶原蛋白热稳定性较差,且目前对其热稳定性与环境温度相关性的研究较少。本文详细论述水产胶原蛋白的三螺旋结构,对其热稳定性的来源作出详细分析,并以环境温度为主导因素,综述生存环境温度差异带来的水产胶原蛋白氨基酸组成变化、结构变化(亚基组成,翻译后修饰)与热稳定性差异。生存在较高温度下的生物,其胶原的变性温度(denaturation temperature, Td)也相对较高,且含有较高比例的α1亚基与较少的α2、α3亚基,反之亦然。这种亚基比例改变的实质可能涉及Ⅰ型胶原α1(Ⅰ)α2(Ⅰ)α3(Ⅰ)与α1(Ⅰ)2α2(Ⅰ)分子构型的互相转变。除上述变化,变温动物可以调节胶原翻译后修饰数量,辅助亚基比例的变化,增强或降低胶原的热稳定性,这是变温动物特有的一种能力。水产胶原蛋白的热稳定性随环境温度的变化而改变,是生物对环境适应能力的一部分。本文对现阶段关于胶原蛋白结构、热稳定性与环境温度相关性的研究进行总结,以期为胶原蛋白材料的研究与应用提供参考。

基于OBE理念的《海洋环境保护》课程教学模式改革创新研究

OBE是近年来高校教育理念中的一个新方向,它以目标导向、反向设计、由成果推过程等新奇方式展开教学,并经实验取得了较好的教学效果。本文通过分析《海洋环境保护》课程当前存在的问题,基于OBE理念进行了《海洋环境保护》课程教学改革探索,以期取得更好的教学效果,助力培养海洋人才。OBE是Outcome-Based Education的英文简称,它是以学习输出为基础的教学模式。教学的最终目的是让学生取得学习成果,OBE是一种先进的教学理念,该教学理念以学生为本,强调想让学生取得的何种学习成果,为什么要让学生取得这样的学习成果,怎样帮助学生取得目标学习成果以及怎样才能知道学生掌握了这些学习成果等四项教学重点问题。

基于协同创新平台的海洋生物学研究生人才培养问题及对策

协同创新平台是高校创新人才培养的重要依托,该平台可以凝聚学校、科研院所和企业等多方力量,提高创新人才培养的效果。目前,地方高校协同创新中心运行中还存在着缺乏有效的运行机制和成员之间合作有限等问题。文章结合海洋生物学研究生人才培养的现状,提出建立由管理部门主导的协同创新平台、规划协同创新平台的发展方向、完善协同创新平台运行机制和教育教学改革等措施建议,为基于协同创新平台的海洋生物科技领域高素质人才培养提供有益参考。

自然波动光强下两种海洋硅藻光生理特性比较

选取两种典型海洋硅藻三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii),设置低光(8%自然光强)和高光(41%自然光强)两种光照条件,探究自然波动光强下两种硅藻的生长、叶绿素a和生物硅含量以及光响应曲线,并利用短期光胁迫实验分析适应不同培养光强后细胞对高光的耐受能力。结果表明,高光条件下培养的两种硅藻具有较低的叶绿素a含量,相较低光培养条件,两种硅藻的叶绿素a含量分别降低30%(三角褐指藻)和51%(威氏海链藻)。但两种硅藻的比生长速率、生物硅含量及单位叶绿素a的光合放氧速率无显著变化。短期光胁迫实验表明,前期培养光强会影响大粒径硅藻威氏海链藻在短期光胁迫下的光合活性:高光培养的威氏海链藻具有更强的光胁迫耐受能力,其光系统Ⅱ光化学活性抑制率为(34±5)%,显著低于低光培养威氏海链藻(59±6)%的抑制率。研究结果可为阐明硅藻如何响应及适应动态光强提供参考信息。

肠道菌群对水产动物重要经济性状影响的研究进展

随着绿色可持续发展理念贯穿于水产养殖全过程,我国水产养殖业转型升级进入了新的发展阶段,水产动物肠道菌群也逐渐成为一个重要的研究领域。肠道菌群作为动物体不可忽视的重要组成部分,在促进水产动物生长发育、提高抗病力以及应对环境胁迫等方面起关键作用。在生长和品质方面,健康的肠道菌群能够提高水产动物的生长速度、饲料转化率以及肌肉脂肪含量;在抗病方面,健康的肠道菌群能够促进水产动物免疫系统的发育,抑制病原菌的定殖;在抗逆方面,健康的肠道菌群能够提高水产动物对冷应激、低盐胁迫等环境胁迫的适应。相关研究有助于探究益生菌、益生元对水产动物肠道菌群的影响,同时又有利于水产动物宿主肠源性益生菌的筛选与利用。本文综述了国内外肠道菌群对水产动物重要经济性状中生长、品质、抗病以及抗逆性状影响的研究进展,对肠道菌群在水产养殖相关应用做出展望,为未来水产养殖业中肠道菌群的研究与实践提供了理论参考。

“雨课堂”模式在海洋化学教学中的应用研究

海洋化学是海洋科学的一个分支,具有自己明确的研究目标,同时和海洋生物学、海洋地质学、海洋物理学等学科关系密切,是海洋科学专业教学中的重要课程。多种智慧教育平台的推出为教育改革开辟了新视野,将雨课堂这一智慧教学工具融入海洋化学课程的教学中,课上提供随堂测试,课下发布复习材料等,可以极大地提高教学效率和学习效果,加深学生对海洋化学知识的掌握,对于提高教学质量和效果具有一定的支撑。

《中国教育现代化2035》背景下基于SC-OBE-CQI理念的海洋化学课程教育改革探索

世界海洋科学发展趋势日益蓬勃,其中海洋化学是一门关键的交叉学科,包含了海洋学和化学的基本内容。在《中国教育现代化2035》的背景下,贯彻以学生为中心,成果为导向和持续改进的教学理念,探讨海洋化学的课程改革,旨在提高学生的学习效果和素质,以更好地适应未来海洋发展的需要,为海洋科学研究和应用发展培养更多的专业人才。

“海洋生物学”课程思政建设研究与实践

海洋生物学课程思政建设是一项十分重要的教育任务,对于加强学生思想政治素质,促进海洋生物学科学的发展和应用具有重要意义。本文结合海洋生物学课程特点和思政教育目标,从海洋生物学课程特点和思政教育目标、课程思政建设内容、课程思政的实施与思考等几个方面探讨了海洋生物学课程的思政建设与实践,提出了9 个思政教育融入点,以期实现海洋生物学专业知识与思政教育的有机融合。