福建台山列岛厚壳贻贝资源调查与评估

为了解海域厚壳贻贝栖息和资源补充情况,探索资源持续利用,作者对福建台山列岛周边海域厚壳贻贝(Mytilus coruscus)资源进行潜水调查及样方采样分析,研究了该海域厚壳贻贝的分布密度、生物量、生物学特征;结合旁侧声纳和测深仪对海底面状地貌与海底地形进行扫测,并对海底表层沉积物进行采样分析,研究了厚壳贻贝生境底质特点、栖息覆盖率等。台山列岛海域调查结果显示岩礁面积共2.189822km2,厚壳贻贝平均密度151.33个/m~2、平均生物量6.89 kg/m~2,平均质量45.55 g/个。计算显示当其栖息覆盖率达到10%、20%、30%和40%时,该海域厚壳贻贝资源增长量分别为520、1 039、1 559和2 079 t/a。目前该海域年均采挖量约为762.8~1 125 t/a。据此,只有当厚壳贻贝覆盖面积达到该岩礁区域面积的20%~30%时,其资源量才能得到有效补充。剖面调查结果表明目前该海域厚壳贻贝覆盖率仅为12%~24%,由此可见,该海域厚壳贻贝资源将面临资源枯竭风险,为更有效地保护和持续利用厚壳贻贝资源,必须采取有效的管理对策措施。     

基于水下摄像的渔山列岛厚壳贻贝资源评估与分析

厚壳贻贝是我国东部沿海重要的经济贝类之一,自然环境中栖息范围不甚明确。本文于2014年7月间利用水下摄像的手段,调查和分析了渔山列岛不同断面上厚壳贻贝的自然分布特征。结果表明:渔山列岛潮下带5条断面的生态类型差异显著,不同断面栖息的优势种也不相同;断面间厚壳贻贝的栖息密度均值为37.04~185.80 ind/m2,其中断面A的栖息密度最低,断面E的栖息密度最高,断面C和断面D的栖息密度相差不大,但是不同调查样方内厚壳贻贝的栖息密度从0~388.89 ind/m2不等;厚壳贻贝主要分布在水深3~9 m的水层中,其中以水深5~8 m的水层中最为密集,约占总栖息密度的90%以上;在水深8 m的区带上,厚壳贻贝的栖息密度为160.19 ind/m2,当水深小于1 m和大于11 m时,厚壳贻贝分布极少;经双因素方差分析表明,厚壳贻贝栖息密度在不同断面(F=57.011,P<0.01)和不同水层(F=66.495,P<0.01)中的差异均极显著,断面和水层的交互作用(F=10.483,P<0.01)对厚壳贻贝的自然分布也有极显著差异;经检验,厚壳贻贝栖息密度(A)的自然分布与水深(D)呈正态分布,可以用高斯方程拟合,R2的取值范围为0.8753~0.9997;利用聚类分析发现,调查样方被明显的分为3组,体现了水深在厚壳贻贝自然分布中的显著作用。     

高温胁迫下厚壳贻贝(Mytilus coruscus)消化腺代谢组学研究

在全球变暖的背景下, 海水温度不断升高、海洋暖化逐渐加剧, 高温严重影响着海洋生物的各种生命过程, 但对于海洋双壳贝类如何应对热应激的研究仍然不足。为此, 开展了以18 °C (CT)为对照组在26 °C (ST)和33 °C (HT)下对厚壳贻贝消化腺组织进行了急性热胁迫下的代谢组学分析,以便于研究其代谢反应。采用LC-MS/MS技术, 并结合生物信息分析手段对差异代谢物进行筛选, 并分析确定相关的代谢通路的变化, 共有2 532种代谢物在厚壳贻贝消化腺中被鉴定。KEGG富集分析用于探索差异代谢物的潜在代谢途径, 共有29条代谢通路被显著富集, 与对照组相比, ST组显著富集于牛磺酸和次牛磺酸代谢、神经活性配体-受体相互作用、鞘脂类代谢和视黄醇代谢等代谢通路; HT组显著富集于酪氨酸代谢、亚油酸代谢、丙氨酸新陈代谢、酪氨酸代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢等代谢通路。研究结果显示, 厚壳贻贝消化腺主要通过调节色氨酸代谢、酪氨酸代谢、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢、氧化磷酸化, 脂肪酸、赖氨酸降解等信号通路应对热应激, 从而帮助维持身体内部环境的稳定状态。上述研究为多视角探究厚壳贻贝耐热机制与应对环境中温度变化的适应性进化提供理论基础。     

低盐度形成的微生物膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响

为研究环境因子在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)稚贝附着过程中的调控作用, 作者探讨了低盐度对微生物膜生物构成、群落结构的影响及所形成微生物膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响。在实验室条件下, 研究微生物膜的日龄与干质量、细菌密度和硅藻密度、叶绿素a含量的关系及其对厚壳贻贝稚贝附着的影响。通过DGGE指纹图谱技术对微生物膜中的细菌群落结构多样性进行了分析。研究发现,盐度13和23时形成的微生物膜能有效促进厚壳贻贝稚贝的附着, 且盐度23、28d时稚贝附着率最高, 达到72%。相关性分析表明, 微生物膜的诱导活性与盐度、干质量、细菌密度、硅藻密度、日龄呈显著正相关性, 与叶绿素a无相关性。微生物膜的干质量、附着细菌密度及底栖硅藻密度明显随着日龄的增加而增加, 叶绿素a含量与微生物膜日龄无显著相关性。细菌群落在厚壳贻贝稚贝附着过程中发挥重要调控作用。     

基于线粒体COⅢ基因分析厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖群体遗传多样性

基于线粒体DNA的COⅢ基因序列对我国沿海重要经济贝类厚壳贻贝3个养殖群体(温州、宁德、福州)的遗传多样性和遗传结构进行了分析。由PCR扩增获得23个体的COⅢ基因787bp的部分序列,其多态性遗传参数统计显示,23个个体共检出21个单倍型,总群体单倍型多样性指数(Hd)为0.978,核苷酸多样性指数(Pi)为0.01045,平均核苷酸差异数(K)为8.534,三个群体均显示出较丰富的遗传多样性。遗传分化系数(Fst)表明,福州群体与宁德群体和温州群体间有一定程度的遗传分化,而宁德群体和温州群体间无遗传分化。     

不同保存方法对厚壳贻贝样品蛋白提取效果的比较

为了解厚壳贻贝(Mytilus coruscus)稚贝样品在冷冻保存过程中的蛋白变化情况,作者采用直接冷冻法、添加海水冷冻法、蛋白裂解液冷冻法等分别对保存1周至6个月的厚壳贻贝样品蛋白提取的不同效果进行了比较。SDS-PAGE胶结果显示,3种冷冻保存方法均出现4个有规律条带(a、b、c、d),其相对分子量依次约为55、46、38和26kDa。SDS-PAGE蛋白条带灰度值的检测结果表明,1个月内蛋白裂解液法保存的样品最佳;直接冷冻法和添加海水冷冻法的研究发现保存过程中的蛋白均出现不同程度的降解现象,因而可能不适宜用于该种稚贝样品的保存。     

基于多元统计分析的渔山列岛潮间带软体动物功能群和次级生产力比较

渔山列岛于2008年成为国家级海洋生态保护区,为了解渔山列岛保护区内潮间带软体动物次级生产力的时空变化。于1982年和2010年的3个季节(春、夏、冬)在渔山列岛进行潮间带软体动物调查,采用多元统计分析软体动物时空差异,以Brey经验公式计算分析软体动物次级生产力(P值,P/B值)。结果表明,年际间物种食性结构发生了明显的改变,1982年潮间带软体动物对次级生产力贡献率最大的物种有单齿螺(Monodonta labio)、锈凹螺(Chlorostoma rustica),占软体动物总次级生产力的42.88%,2010年潮间带软体动物对次级生产力贡献率最大的物种有覆瓦小蛇螺(Serpulorbis imbricata)、条纹隔贻贝(Septifer virgatus),占软体动物总次级生产力的75.96%。1982年,年均栖息密度为2758ind/m2,年均生物量为2100.26g/m2,年均次级生产力为240.04g/(m2·a),年均P/B值为0.63a–1;2010年,年均栖息密度为699ind/m2,年均生物量为1101.85g/m2,年均次级生产力为94.82g/(m2·a),年均P/B值为0.55a–1。多因素方差分析表明软体动物次级生产力年际间差异显著(F=5.761,P0.05),季节间和潮位间差异都不显著(F=0.135,P0.05;F=2.076,P0.05),P/B的值较低,表明该海域软体动物世代更替速度较慢,2010年的P/B值(0.55a–1)低于1982年的P/B值(0.63a–1),表明近30年来群落结构受到影响。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)4 个群体遗传多样性的 ISSR 分析

采用ISSR分子标记对中国沿海4个厚壳贻贝群体进行遗传多样性和遗传结构分析,筛选出13条引物对4个群体120个样品共扩增出192个清晰的扩增位点,其中多态位点188个,多态位点百分率为97.92%,在物种水平上遗传多样性较为丰富。群体遗传多样性结果表明,PPL在81.77%—89.58%之间,H在0.2950—0.2818之间,I在0.4213—0.4447之间,其中福州群体多样性指数最低,温州群体最高。4个群体间GST为0.1519,Nm值范围介于3.0576—5.9714之间,AMOVA分析显示遗传变异主要来自群体内个体间。群体间遗传距离和聚类分析显示,温州群体和宁德群体首先聚为一支,再与舟山群体聚类,最后与福州群体聚在一起。表明地理位置较远的群体,遗传距离也较大,地理距离和遗传距离一致。     

海水酸化对厚壳贻贝(Mytilus coruscus)外套膜代谢组的急性影响

海洋酸化是当前全球面临的最为紧迫的环境问题之一,已显现出对海洋生物的严重影响。贻贝是我国重要的经济贝类之一,但目前尚缺乏海洋酸化背景下厚壳贻贝的分子响应相关研究。为此,对厚壳贻贝外套膜组织开展了急性酸化条件下的代谢组学分析,以期了解厚壳贻贝在酸化条件下,其外套膜组织的代谢物组成和含量变化。采用超高压液相色谱-串联质谱技术,结合代谢物数据库搜索和鉴定,从厚壳贻贝外套膜中鉴定代谢物总计7882种。与对照组相比,酸化处理后的厚壳贻贝外套膜组织中共有497种代谢物含量发生显著变化(P<0.05),其中,320种差异代谢物显著上调,177种显著下调。差异代谢物富集的代谢通路主要包括脂代谢、信号转导、维生素代谢、核酸代谢、氨基酸代谢以及ABC转运体。结合外套膜游离氨基酸组成分析以及抗氧化活性分析,推测厚壳贻贝通过激活尿素合成、增强细胞膜流动性以及加强渗透压调节和钙离子转运等方式来应对海洋酸化的威胁。上述研究为深入了解贻贝应对海洋酸化的分子策略,以及在海洋酸化大背景下的贻贝健康养殖奠定了基础。     

基于线粒体COI 基因的毛蚶群体遗传多样性

采用PCR技术,扩增了大连、乳山、烟台、舟山4个毛蚶(Scapharca subcrenata)地理群体共38个个体的线粒体COI基因部分序列,并分析了4个毛蚶群体的遗传多样性和系统发育关系。研究结果显示:38个毛蚶COI部分序列经处理得到长度均为625bp的基因片段,共分为30种单倍型;基于COI部分序列的分析结果,毛蚶4个地理群体总的变异位点为301个,多样性指数Pi为0.15048,平均核苷酸差异数为92.242,单倍型多样性指数S为241。聚类分析显示毛蚶大连群体、乳山群体和烟台群体具有高度的遗传多样性,3个群体交叉聚在一起,没有明显的群体分化;舟山群体单独聚为一支,与其他3个群体分化明显。研究表明,线粒体COI基因不能单独做为毛蚶大连、乳山和烟台群体的遗传标记,但可以作为毛蚶舟山群体的有效群体遗传标记,为线粒体COI基因在群体遗传学的应用提供了基础资料。     

肠道细菌对厚壳贻贝稚贝附着的作用研究

为探讨肠道细菌形成的微生物被膜对贝类附着的作用,从厚壳贻贝(Mytilus coruscus)成体肠道中分离10株肠道细菌,调查厚壳贻贝肠道细菌形成微生物被膜特性,分析微生物被膜密度、细菌种属与厚壳贻贝稚贝附着之间的相互关系。所有肠道细菌均可有效促进稚贝附着。其中,Paracoccus sp.1微生物被膜诱导的稚贝附着率最高(61%),且微生物被膜膜厚较厚,细菌分布较密集;仅5株肠道细菌Roseovarius sp.1、Winogradskyella sp.1、Tenacibaculum sp.4、Bacillus sp.5和Nonlabens sp.1的被膜密度与附着显著相关(P0.05)。系统发育分析发现肠道细菌诱导附着率与其种属无关。本研究表明源于厚壳贻贝成贝肠道细菌可以促进其稚贝的附着,说明肠道细菌对厚壳贻贝的生长发育具有一定的作用。本研究结果为深入探讨肠道细菌与厚壳贻贝相互作用和推动该种规模化养殖提供理论依据。     

紫贻贝与厚壳贻贝杂交子代生长和存活比较

利用辽宁大连的紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)与福建宁德的厚壳贻贝(M.coruscus)为亲本,采用2×2双列杂交设计,构建了紫贻贝自交组(M.galloprovincialis♀×M.galloprovincialis♂)、正交组(M.galloprovincialis♀×M.coruscus♂)、反交组(M.coruscus♀×M.galloprovincialis♂)与厚壳贻贝自交组(M.coruscus♀×M.coruscus♂)4个遗传组合,比较分析了受精率、孵化率、子代的成活率、生长数据等,探讨了紫贻贝与厚壳贻贝种间杂交的可行性,同时为贻贝良种选育提供参考。结果表明,自交组与反交组的受精强度具有不对称性,正交组与自交组受精率无差异,反交组的受精率及孵化率显著低于正交组与自交组(P0.05),且浮游幼虫不能正常存活;正交组子代具有生长优势,第9、11、13天的浮游幼虫及第78天的稚贝壳长均显著大于自交组(P0.05);正交组与紫贻贝自交组在整个幼虫阶段存活率无显著差异,在壳顶幼虫期显著高于厚壳贻贝自交组(P0.05)。     

Effects of 17β-estradiol exposure in the mussel Mytilus galloprovincialis

Mussels Mytilus galloprovincialis were exposed to different concentrations of estradiol (20, 200, and 2000 ng/l) in a semi-static regime (1-day dosing intervals) for up to 7 days in an attempt to see how mussels dealt with exogenous estrogenic compounds. Sex hormone levels were determined in whole tissue. Free-estradiol was only significantly elevated at the highest exposure dose (up to 10-fold). Most of the estradiol was in the tissues as fatty acid esters (>78%), which sharply increased in a dose-dependent manner (from 4 ng/g in controls to 258 ng/g at the high exposure group). In contrast, neither free nor esterified testosterone levels showed significant differences between control and exposure groups. The results suggest the existence of mechanisms that allow mussels to maintain their hormonal status, and the important role that fatty acid esterification may play within those mechanisms. Synthesis and conjugation rates of estradiol were further investigated by measuring the activity of P450 aromatase, and palmitoyl-CoA:estradiol acyltransferase, in digestive gland microsomal fractions. Overall, the study contributes to the better knowledge of molluscan endocrinology, and defines new mechanisms of regulation of free steroid-levels in mussels.     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)Hox基因家族的鉴定、进化与表达分析

为探究厚壳贻贝Hox基因家族的定位、进化以及在不同成体组织中的表达模式,基于厚壳贻贝全基因组数据,结合生物信息学方法,鉴定分析厚壳贻贝Hox基因家族成员的理化性质、染色体分布、系统进化关系、基因结构以及表达分析。结果显示,从厚壳贻贝全基因组数据中鉴定出11条Hox基因序列,并分别命名为Hox1-5、Antp、Lox2、Lox4、Lox5、Post1、Post2。对11条Hox序列的基本特征分析发现最长的是编码703个氨基酸的Hox2,最短的是编码190个氨基酸Post2,等电点5.11～10.22,且不均等分布于同一条染色体上。亚细胞定位预测结果显示,除Post1基因在细胞质和细胞核中均有发现,其余10个基因亚细胞均定位在细胞核内。系统进化分析发现,使用厚壳贻贝中鉴定出的101条氨基酸序列进行建树,聚类的结果倾向于四类,而从已鉴定的厚壳贻贝11个基因结合软体动物Hox建树结果分析, Post1和Post2聚为一支, Hox4、Antp、Lox5、Lox2和Lox4聚为一个大类,Hox1、Hox2和Hox3各自聚为一类Hox,此外,Hox5单独聚为一类。厚壳贻贝不同组织的qRT-PCR结...     

基于COI和ITS-1基因对魁蚶野生群体和人工繁育子代的遗传分析

采用线粒体 COI 基因和核糖体第一内转录间隔区 ITS-1基因,对荣成(RC)和即墨(JM)2个魁蚶(Scapharca broughtonii Schrenck)野生地理群体及一个人工繁育的即墨子代(JZ)群体,进行遗传多样性和遗传结构分析,探讨即墨人工繁育的子代作为荣成魁蚶底播增殖苗种的可行性。分子方差分析(AMOVA)结果表明,3个群体的遗传差异主要存在群体内。荣成野生群体和即墨野生群体间的Fst值,基于COI基因和ITS-1基因分别为0.1678和0.1193,表明荣成野生群体与即墨野生群体之间存在中等程度的遗传分化。单倍型多样性和核苷酸多样性分析结果表明,人工繁育的即墨子代群体的遗传多样性明显降低。荣成野生群体与即墨子代群体之间的遗传差异,较之与即墨野生群体间的遗传差异更大。如果采用即墨子代在荣成底播,可能会对荣成野生魁蚶野生群体的遗传结构产生一定影响,因此,采用即墨人工繁育子代作为荣成魁蚶底播增殖的苗种来源时必须十分慎重,并在苗种繁育时尽量采用大群体有效亲本。     

紫贻贝(Mytilus edulis)与厚壳贻贝(M.coruscus)杂交的细胞学观察及子一代的早期生长比较

为了研究紫贻贝与厚壳贻贝种间杂交的核相变化,并评估其杂交优势,本实验以两种贻贝亲本为材料建立了4个交配组合,分别为:紫贻贝自交组EE(Mytilus edulis♀×M.edulis♂)、厚壳贻贝自交组CC(Mytilus coruscus♀×M.coruscus♂)、正交组EC(M.edulis♀×M.coruscus♂)和反交组CE(M.coruscus♀×M.edulis♂)。通过Hoechst 33258染色、荧光显微观察的方法,对4个交配组从受精、减数分裂到卵裂的核相变化过程进行了观察,并对孵化后幼虫到稚贝期的生长情况进行了记录。结果表明:正反交组的受精细胞学过程与自交组较为相似,但第二极体排出时间延长。对各实验组子一代早期的生长和存活研究表明:浮游阶段,杂交组幼虫生长优势不明显;附着变态后,正交组EC在壳长及壳高等生长指标的杂交优势表现明显,且正交组(EC)大于反交组(CE)。自交组的受精率、孵化率、成活率均高于杂交组。