长牡蛎繁殖周期、生化成分的季节变化与环境因子的关系

为了阐明长牡蛎的繁殖策略,自2004年3月—2005年2月对乳山湾养殖海区的环境因子(水温、盐度、叶绿素a含量)、长牡蛎繁殖周期及其生化成分(糖原、脂肪、蛋白质、RNA/DNA比值)的季节变化进行研究。结果显示,水温在一年中呈现显著变化,夏季水温最高,最高值为29.5℃(8月),冬季水温最低,最低值为1.8℃(1月);盐度在夏季雨水较多的时候略有降低;叶绿素a含量在夏末秋初(8月和9月)和春季(4月)有2个峰值,冬季最低。长牡蛎的繁殖周期分为冬季的休止期和从春季到夏季的繁殖期,在长牡蛎的繁殖期,条件指数逐渐下降到最低值,表明繁殖期长牡蛎生长变慢。在长牡蛎的配子发生过程中软体部蛋白质和脂肪含量略有上升,而糖原含量显著下降,表明长牡蛎配子的发生需要储存的糖原提供能量;RNA/DNA比值在配子发生过程中逐渐升高,显示RNA/DNA比值可以作为一个指标来指示长牡蛎的性成熟。配子发生过程中,长牡蛎的灰分含量逐渐升高,表明长牡蛎通过分解自身的贮能物质提供能量,使体内有机物含量减少,从而导致灰分含量上升。实验结果表明长牡蛎的配子发生类型为保守种。     

天鹅湖长蛸营养成分的分析及评价

对长蛸(Octopus minor)肌肉组织营养成分、营养价值进行了分析评定。结果表明:长蛸肌肉样品中,粗蛋白、粗脂肪、灰分的鲜质量分数和干质量分数分别为14.85%和71.80%、0.41%和2.0%、1.94%和9.36%,水的质量分数为79.30%;测得17种氨基酸,总质量比是651.7 mg/g,必需氨基酸质量比为256.5 mg/g,占氨基酸总量的39.36%;必需氨基酸中色氨酸得分最高为217,所有必需氨基酸均在53分以上,半胱氨酸+蛋氨酸为第一限制性氨基酸;共检测10种主要脂肪酸,其中EPA+DHA的总质量分数为31.23%(雌)、32.10%(雄);富含钠、钾、钙、镁、铁等11种矿物元素,微量矿物元素中锌质量比最高,为111.36 mg/g;维生素A、B含量丰富。     

DNA条形码及其在海洋生物中的应用

近6年来,DNA条形码(DNA barcoding)被应用于很多生物类群研究,大部分研究结果表明这一新的物种鉴定工具是可行高效的。虽然DNA条形码技术目前还存在争议,但它仍然越来越被人们所关注。目前国际上已经成立了专门管理条形码的机构——生命条形码联盟,以促进全球物种DNA条形码鉴定标准的探索与开发。本文主要介绍DNA条形码的概念、原理、工作流程及其优点,综述DNA条形码技术在海洋生物中的研究现状,阐述了存在的问题及未来的展望。     

长牡蛎壳橙品系幼虫和稚贝的生长性状遗传参数评估

为查清长牡蛎(Crassostrea gigas)壳橙品系在不同生长阶段各生长性状的遗传力、遗传相关和表型相关,本实验通过平衡巢式设计和人工授精的方法,建立了30个全同胞家系,利用个体动物模型计算了长牡蛎壳橙品系幼虫期和稚贝期的壳高、壳长、壳宽和湿重的遗传参数。研究发现:幼虫在1～21日龄时壳高和壳长的遗传力分别为0.19±0.08～0.36±0.11和0.17±0.08～0.28±0.10,均为中等遗传力;稚贝在90～270日龄时壳高和壳长的遗传力分别为0.13±0.07～0.40±0.12和0.11±0.06～0.37±0.12,在270日龄时壳宽和湿重的遗传力分别为0.17±0.08和0.22±0.09。在不同生长阶段,各性状之间的遗传相关和表型相关均为正相关,其中壳高和湿重与其它性状间的遗传相关相对更高(分别为0.35±0.30～0.99±0.08和0.72±0.17～0.93±0.06),表明对这两个性状的直接选育将对其它生长性状起到间接促进作用。本研究获得了长牡蛎壳橙品系不同生长阶段的遗传参数,这些参数将为制定适宜的选育技术路线提供基础资料。     

栉孔扇贝雌核发育二倍体早期成活与生长发育的研究

利用筛选出的精子遗传失活法和卵染色体加倍法,批量诱导出第二极体抑制型栉孔扇贝雌核发育二倍体个体,观测了幼体不同发育时期的成活率、发育速度和个体大小等生物学特性。结果发现,雌核发育二倍体的卵裂率、胚胎畸形率、D形幼虫发生率、孵化后3,6,9,12,15,18 d的成活率均显著低于对照组,表明栉孔扇贝基因组中可能存在大量有害隐性基因,雌核发育个体中有害隐性基因的纯合导致了成活率的显著下降。在发育速度方面,D形幼虫期之前,雌核发育二倍体个体明显低于对照组个体;壳顶期后则相反,雌核发育二倍体个体高于对照组个体。在个体大小方面,雌核发育二倍体个体在孵化后3 d前,壳长和壳高均小于对照组个体;孵化3 d后,壳长和壳高逐渐大于对照组个体。这一结果显示随着致死隐性基因因纯合而被自然排除,雌核发育二倍体的生长性状逐渐优越于正常个体,通过将这些雌核发育二倍体个体培养至成体,则可望培育出栉孔扇贝的优良品系。     

耦合敏感参数实时识别的新型数据同化算法研究——以湖泊藻类模拟为例

数据同化是提升复杂机理过程模型精度的关键技术之一,而湖泊藻类模型的敏感参数具有随时间动态变化的特征,导致数据同化过程中无法精准更新某一时段的敏感参数,影响数据同化的模型精度提升效果.针对上述问题,本研究耦合了参数敏感性分析与集合卡尔曼滤波,研发了一种能够实时识别模型敏感参数的新型数据同化算法;为验证研发算法的效率,依托巢湖的高频水质自动监测数据,测试算法对藻类动态模型的精度提升效果.测试结果表明：研发算法能够精准跟踪模型敏感参数的动态变化,并根据监测数据实时更新模型敏感参数,实现了水质高频自动监测数据与藻类动态模型的深度融合,藻类生物量模拟精度提升了55%,即纳什系数(NSE)从0.49提升到0.76,模拟精度提升效果也显著优于传统数据同化算法(NSE=0.63).研发算法可应用于其它水生态环境模型的数据同化,为水生态环境相关要素的精准模拟预测提供关键技术支撑.     

6-DMAP和低渗诱导长牡蛎“海大2号”三倍体的研究

为探索低渗和6-二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)诱导长牡蛎(Crassostrea gigas)三倍体最佳条件以及6-DMAP和低渗配合使用诱导三倍体的可行性,本研究通过低渗、6-DMAP以及6-DMAP与低渗配合三种方法诱导长牡蛎“海大2号”三倍体。研究显示,低渗处理组中,当第一极体(PB1)出现40%时,在盐度为8的低渗海水中持续处理15 min,综合评价指数最高,为34.33%,此时2日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为73.77%±1.89%和45.78%±6.23%,8日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为50.65%±4.89%和21.17%±5.54%。6-DMAP处理组中,当PB1出现40%时,75 mg/L的6-DMAP持续处理15 min,综合评价指数最高(36.52%),此时2日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为74.81%±0.68%和46.30%±1.54%,8日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为60.37%±0.61%和30.25%±2.85%。6-DMAP和低渗配合组中,当PB1出现40%时,在盐度为8的低渗海水中,以50 mg/L的6-DMAP持续处理15 min,...     

长牡蛎外套膜色遗传规律初步研究

比较了长牡蛎(Crassostrea gigas)不同外套膜色家系的受精率与孵化率,不同生长阶段的生长与存活及外套膜色在子代个体中的分布规律。结果表明,不同家系的卵径、受精率和孵化率无显著差异(P0.05);壳高在60和150日龄稚贝阶段略有差异(P0.05),在350和450日龄成体阶段差异不显著(P0.05);不同生长阶段的存活率差异不显著(P0.05)。外套膜纯黑BB家系的子代外套膜基本全部为4级着色;外套膜纯黄YY1家系子代的外套膜基本全部为1级着色,YY2家系子代的外套膜黄色与黑色比例约为3∶1,符合孟德尔分离定律。由此推测长牡蛎外套膜色可能由一个主效基因控制,且黄色对黑色具有显性上位效应。研究结果可以为长牡蛎外套膜色的人工选育提供理论依据。     

四种单胞藻和海洋红酵母对刺参浮游幼虫生长与变态成活的影响

本实验研究4种单胞藻与海洋红酵母(Rhodomonas sp.)搭配以及单胞藻混合投喂对刺参浮游幼虫体长生长及变态存活率的影响。采用三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、小新月菱形藻(Nitzschia closteriumf.minutissima)、牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)和等鞭金藻(Isochrysis galbana)与海洋红酵母分别以1∶0、0.8∶0.2、0.6∶0.4、0.4∶0.6、0.2∶0.8和0∶1的比例搭配投喂刺参浮游幼虫,观测浮游幼虫每天的体长变化以及变态成活率。结果表明,单胞藻与海洋红酵母以适当比例混合投喂能提高刺参幼虫的体长日增长率,单独投喂海洋红酵母的刺参变态成活率也显著高于单独投喂单胞藻组。采用2种单胞藻以0.5∶0.5的比例混合投喂浮游幼虫,结果表明牟氏角毛藻与小新月菱形藻混合投喂组刺参浮游幼虫的变态成活率高于牟氏角毛藻与等鞭金藻的混合组。     

作物模型参数敏感性分析现状与展望

作物模型作为作物产量预测等方面应用广泛、作用巨大的重要工具,其参数的校正和优化等工作是模型模拟的前提。普通的试错法缺乏客观性且效率低下,对作物模型的输入参数进行敏感性分析,识别模拟过程中参数的敏感程度,能够有效识别关键参数并减少率定的参数量,为后续模型参数优化和校正工作奠定基础。本文主要分析了作物模型的局部敏感性分析方法和全局敏感性方法的利弊及其适应条件,涵盖傅立叶幅度灵敏度检验法(FAST)、Morris法、LH-OAT法、普适似然不确定性估计法(GLUE)、Sobol法以及扩展傅立叶幅度灵敏度检验法(EFAST)等,回顾各方法在作物模型中的研究现状,并对作物模型参数敏感性分析方法提出了展望。