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基于DNA条形码的长江流域沼蛤序列和形态多样性分析

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湖泊科学 2025年第1期37卷 194-203,I0020-I0023页

作者：肖杨刘凯王英才刘洋洋周旋梁建奎雷琦李珏纯杨瑞张瑞雷彭玉上海海洋大学环境DNA技术与水生态健康评估工程中心上海201306 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430010 中国南水北调集团中线有限公司北京100038

近年来,水利水电工程中暴发了沼蛤(淡水壳菜)污损问题,不同程度地影响了水利和水电工程的输水、生产等安全,引起了国内外社会广泛关注。本文研究结果显示,沼蛤在长江流域主要分布于四川及以下的低海拔区,四川以上高海拔区未见记录;基于... 详细信息

近年来,水利水电工程中暴发了沼蛤(淡水壳菜)污损问题,不同程度地影响了水利和水电工程的输水、生产等安全,引起了国内外社会广泛关注。本文研究结果显示,沼蛤在长江流域主要分布于四川及以下的低海拔区,四川以上高海拔区未见记录;基于COI和ITS 1基因联合构建的系统发育树分析显示,长江流域沼蛤可能存在两个类群,其中COI序列A+T含量(64.7%)显著高于C+G含量(35.3%),种内遗传距离范围为0~0.123;COI序列总单倍型多样性指数为0.893,核苷酸多样性指数为0.069;ITS 1序列A+T含量为45.3%,C+G含量为54.7%,种内遗传距离范围为0~0.061;ITS 1序列总单倍型多样性指数为0.679,核苷酸多样性指数为0.028。基于COI基因分析的两个亲缘关系类群间的遗传分化系数为0.844,基因差异分化系数为0.118;基于ITS 1基因分析的相应参数分别为0.927和0.492。基于形态学特征分析显示,长江流域沼蛤的长高比、长宽比和韧带长度差异显著,可明显分成两个类群,且与COI和ITS 1基因分析显示的两个类群相对应。基于栖息生境分析显示,长江流域沼蛤类群1主要生活在水流较缓、底质以卵石为主的区域,表现为缓流型;类群2主要生活在水流较急、底质以泥沙为主的区域,表现为激流型,对环境的适应性更强,分布范围较类群1更广,在传播扩散能力方面表现更强。本研究有助于了解长江流域沼蛤基础生物学信息,可为流域沼蛤的综合防控提供重要参考。

关键词：淡水壳菜 COI基因 ITS 1基因形态特征栖息生境

基于随机森林的东南太平洋茎柔鱼栖息地适宜性

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广东海洋大学学报 2025年

作者：张慧慧汪金涛雷林陈新军上海海洋大学海洋生物资源与管理学院大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室国家远洋渔业工程技术研究中心

【目的】构建高性能的栖息地适宜性指数模型，以提高对东南太平洋海域茎柔鱼（Dosidicus gigas）适宜栖息地分布的预测准确性，为其资源管理和保护提供科学依据。【方法】根据2006―2020年1―12月份中国鱿钓渔船在东南太平洋海域内的生... 详细信息

【目的】构建高性能的栖息地适宜性指数模型，以提高对东南太平洋海域茎柔鱼（Dosidicus gigas）适宜栖息地分布的预测准确性，为其资源管理和保护提供科学依据。【方法】根据2006―2020年1―12月份中国鱿钓渔船在东南太平洋海域内的生产数据，利用多水层海洋环境数据（0、50、 100、150、200、250和300 m），构建随机森林模型（Random Forest, RF）对环境变量进行筛选，并确定筛选后各环境因子权重，建立基于该权重组合的茎柔鱼栖息地适宜性指数模型（RF based Habitat Suitability Index, HSIRF），与传统算术平均法（Arithmetic Mean Model,AMM）和几何平均法（Geometric Mean Model, GMM）的栖息地适宜性指数模型进行比较。【结果与结论】利用随机森林模型从37个环境变量中优选出8个显著的环境因子，按权重大小降序排序为：海表面高度（SSH）、表层溶解氧质量浓度、50 m水深的温度、混合层深度、50 m水深的溶解氧、表层水温、250 m水深的温度、200 m水深的溶解氧质量浓度。经100次的交叉验证显示，RF模型的R2值为0.95，更接近1，中位数赤池信息准则AIC(Akaike Information Criterion)最低（AMM、GMM和RF＿HSI的AIC分别为-8 300、-552和-8 896），斜率和截距值也最接近理想值，证明其精度显著优于传统的HSI模型。从栖息地适宜性分布来看，适宜性较高的海域主要分布在15°S以南靠近秘鲁和智利的沿岸海域，且1―6月适宜栖息地范围逐渐下降，7―12月适宜生境的海域呈现增加且北移的趋势。

关键词：栖息地适宜性指数模型随机森林模型环境因子选择权重优化东南太平洋茎柔鱼

基于贝叶斯剩余产量模型的东海剑尖枪乌贼资源评估

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大连海洋大学学报 2025年

作者：吴嘉敏李楠方舟上海海洋大学海洋生物资源与管理学院大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室国家远洋渔业工程技术研究中心农业农村部大洋渔业开发重点实验室农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站

剑尖枪乌贼（Uroteuthis edulis）是我国重要的海洋捕捞对象，在我国海洋渔业生产中占有重要地位，对其进行资源评估在资源可持续利用方面具有重要意义。本研究利用2009―2021年来自中国大陆、中国台湾省及日本的渔获量数据和单位捕捞... 详细信息

剑尖枪乌贼（Uroteuthis edulis）是我国重要的海洋捕捞对象，在我国海洋渔业生产中占有重要地位，对其进行资源评估在资源可持续利用方面具有重要意义。本研究利用2009―2021年来自中国大陆、中国台湾省及日本的渔获量数据和单位捕捞努力量渔获量数据，使用基于贝叶斯剩余产量模型JABBA中三种剩余产量模型对东海剑尖枪乌贼的资源状况进行评估。结果显示，使用Schaefer模型时，模型拟合效果最好。2021年东海剑尖枪乌贼资源量为135.0×104t，最大可持续产量MSY为57.34×104t。回顾性分析结果显示，评估结果存在回顾性误差，F/FMSY的值可能被低估，资源量可能被高估，资源状态可能往“不健康”状态发展。预测性分析表明，当总允许可捕量TAC设置为小于等于52.26×104t（即2021年渔获量）时，剑尖枪乌贼资源量仍旧能维持一定的上升速度，但仍低于BMSY。今后需要考虑环境因子对种群动态的影响，在数据收集和模型设置方面进行进一步调整和优化，考虑参数假设和模型假设的不确定性，并选择更合适的评估模型进行资源评估。

关键词：剑尖枪乌贼资源评估剩余产量模型 JABBA

基于鱼类早期资源调查和eDNA技术揭示长江南京段鱼类资源多样性

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生态学杂志 2025年

作者：李天佑吴思燃赵华丽唐阅刘宝兴方弟安上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心南京农业大学无锡渔业学院中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业农村部淡水渔业和种质资源利用重点实验室

在“长江大保护”的生态背景下，传统的渔业资源捕捞监测受到诸多限制。环境DNA技术因无损性和高灵敏度等优势已被广泛应用于渔业资源监测。鱼类早期资源调查既能反映鱼类资源现状，又能揭示其多样性特征。为了解禁渔后长江南京江段鱼... 详细信息

在“长江大保护”的生态背景下，传统的渔业资源捕捞监测受到诸多限制。环境DNA技术因无损性和高灵敏度等优势已被广泛应用于渔业资源监测。鱼类早期资源调查既能反映鱼类资源现状，又能揭示其多样性特征。为了解禁渔后长江南京江段鱼类资源现状，本研究利用鱼类早期资源调查结合环境DNA技术于2023年6—8月对其鱼类物种组成和多样性进行了分析。结果表明：在长江南京段共检测出39种鱼类，属于6目11科39种，其中基于鱼类早期资源调查检出的鱼类有6目9科30种，eDNA方法检出的鱼类有5目9科30种，两种方法共同检测出鱼类21种；基于两种方法的共同优势种为刀鲚（Coilia nasus）、贝氏■（Hemiculter bleekeri）和银飘鱼（Pseudolaubuca sinensis）；基于早期资源调查和环境DNA方法计算得出的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数平均值为分别为1.89±0.22和1.86±0.15；0.63±0.08和0.56±0.04；长江南京江段鱼类多样性处于较丰富的水平，鱼类多样性呈现逐渐恢复趋势。本研究揭示了鱼类早期资源调查和环境DNA技术进行渔业资源监测的可行性和应用前景，为长江南京江段鱼类资源的保护与恢复提供了基础资料和科学依据。

关键词：长江环境DNA 鱼类早期资源鱼类多样性

低温对斑马鱼ZF4细胞基因组DNA甲基化水平的影响

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中国水产科学 2019年第2期26卷 271-279页

作者：侯艳雯刘玮姜蓬垒张俊芳韩兵社水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海海洋大学海洋生物科学国际联合研究中心中国科学技术部上海海洋大学

低温压力会导致鱼类生理功能失调、机体损伤甚至死亡,鱼类会产生各种适应性变化来应对低温压力,其中涉及的表观遗传学机制越来越受到重视。为了探讨鱼类低温应激压力下的表观遗传学调控机制,本研究对斑马鱼(Daniorerio)胚胎成纤维细胞ZF... 详细信息

低温压力会导致鱼类生理功能失调、机体损伤甚至死亡,鱼类会产生各种适应性变化来应对低温压力,其中涉及的表观遗传学机制越来越受到重视。为了探讨鱼类低温应激压力下的表观遗传学调控机制,本研究对斑马鱼(Daniorerio)胚胎成纤维细胞ZF4进行短期低温胁迫(18℃处理3d、5d和10℃处理3d、5d)和长期低温胁迫(18℃处理30 d),然后用具有不同甲基化敏感性的同裂酶HpaⅡ和MspⅠ对细胞基因组DNA进行酶切以监测细胞基因组DNA甲基化水平变化。结果显示短期低温胁迫下ZF4细胞生长受到抑制甚至死亡,而经过长期低温胁迫的ZF4细胞对低温压力产生了一定适应性。并且低温胁迫下DNA甲基化水平呈现动态变化,短期低温培养细胞的基因组DNA甲基化水平明显增高,但是长期低温培养细胞的DNA甲基化水平反而下降。此外,研究发现抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)或者共济失调–毛细血管扩张突变蛋白(ataxia telangiectasia mutated,ATM)抑制剂KU-55933可以抑制18℃5 d低温处理后的ZF4细胞DNA甲基化水平的增高,说明活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生和ATM的激活介导了DNA甲基化水平的增高。本研究结果显示,短期低温刺激下ZF4细胞ROS的产生导致DNA损伤,激活DNA损伤修复机制,进而导致基因组DNA甲基化水平上升,该研究为后期斑马鱼低温胁迫分子机制的研究奠定基础。

关键词：斑马鱼ZF4细胞低温应激 ROS ATM DNA甲基化

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低温压力对ZF4细胞组蛋白修饰的影响

中国水产科学 2019年第2期26卷 280-286页

作者：姜蓬垒时应娣侯艳雯韩兵社张俊芳水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海海洋大学海洋生物科学国际联合研究中心中国科学技术部上海海洋大学

为探索低温压力对斑马鱼细胞组蛋白修饰的影响,建立并优化使用斑马鱼(Danio rerio)成纤维细胞ZF4进行染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)的条件。本研究分别优化了ChIP过程中裂解细胞所使用的NP-40浓度、超声破碎... 详细信息

为探索低温压力对斑马鱼细胞组蛋白修饰的影响,建立并优化使用斑马鱼(Danio rerio)成纤维细胞ZF4进行染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)的条件。本研究分别优化了ChIP过程中裂解细胞所使用的NP-40浓度、超声破碎的时间,确定了最佳NP-40浓度为0.2%,超声时间为20 min。利用针对β-actin启动子区域的引物,通过常规PCR初步验证ChIP实验是否成功。琼脂糖凝胶电泳结果显示, IgG组常规PCR产物基本无条带,H3K27me3组条带较暗, H3K4me3和H3K27ac组有较亮条带,初步说明实验可靠。使用正常培养(28℃)与长期低温驯化(18℃, 30 d)的斑马鱼成纤维细胞ZF4作为实验材料,通过优化之后的ChIP技术进行实验。分别使用qPCR和ChIP-qPCR检测低温驯化对肿瘤坏死因子b(tumor necrosis factor b,tnfb)基因表达以及其启动子区域H3K4me3、H3K27ac、H3K27me3的影响。qPCR结果显示tnfb基因经过低温驯化后上调,而ChIP-qPCR结果显示,tnfb基因启动子区域的H3K4me3、H3K27ac富集度也出现升高, H3K27me3没有明显变化,提示低温压力可能通过影响tnfb基因启动子区域的H3K4me3、H3K27ac水平来调控tnfb基因的表达。本研究建立并优化的ChIP实验条件可以用来研究ZF4细胞组蛋白修饰变化,为下一步探索低温压力对斑马鱼细胞全基因组组蛋白修饰的影响奠定基础。

关键词：染色质免疫共沉淀低温斑马鱼细胞组蛋白修饰

促卵泡激素对牙鲆尾部神经分泌系统活动的影响

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水产学报 2022年第1期46卷 10-19页

作者：江鹏鑫潘歆蓓吕为群上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海海洋大学海洋生物科学国际联合研究中心(中国科学技术部)

为探究促卵泡激素(FSH)是否参与调控鱼类特有的尾部神经分泌系统(CNSS)活动,实验利用电生理技术检测FSH是否影响dahlgren细胞放电活动。此外,利用PCR技术检测离体的CNSS在FSH急性灌流后和繁殖季节CNSS主要的相关基因的表达。结果显示,FS... 详细信息

为探究促卵泡激素(FSH)是否参与调控鱼类特有的尾部神经分泌系统(CNSS)活动,实验利用电生理技术检测FSH是否影响dahlgren细胞放电活动。此外,利用PCR技术检测离体的CNSS在FSH急性灌流后和繁殖季节CNSS主要的相关基因的表达。结果显示,FSH促进dahlgren细胞放电频率和诱导部分细胞静止型放电转向爆发型放电。促卵泡激素受体结合抑制剂(FRBI-8)能够阻断FSH对dahlgren细胞放电活动的影响。FSH灌流后,CNSS中FSH受体基因(fshr)的表达量无显著变化,而L型电压门控钙离子通道基因(LCa2+)的表达量显著上调。在繁殖季节,脑垂体中fshβ的表达量和性腺指数(GSI)或CNSS中的尾加压素Ⅱ基因(UⅡ)的表达量呈显著的正相关。本研究首次证明FSH能够调控CNSS,这为进一步解析CNSS在生殖和季节适应中的作用奠定基础。

关键词：牙鲆尾部神经分泌系统神经调节促卵泡激素尾加压素Ⅱ

TGF-β/Smad信号通路响应光周期变化参与调控斑马鱼卵巢发育

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南方水产科学 2019年第3期15卷 68-75页

作者：刘春晓吕为群杨志刚陈阿琴海洋生物科学国际联合研究中心(上海海洋大学) 中国科学技术部上海201306 水产科学国家级实验教学示范中心(上海海洋大学) 上海201306 水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室(上海海洋大学) 上海201306

为研究不同光周期条件下转化生长因子-β超家族/Samd (TGF-β/Smad)信号通路在斑马鱼(Danio rerio)卵巢中的作用,利用荧光定量PCR技术检测连续黑暗(0 L∶24 D, DD)、自然光照(14 L∶10 D, LD)和连续光照(24 L∶0 D, LL)条件下斑马鱼卵巢... 详细信息

为研究不同光周期条件下转化生长因子-β超家族/Samd (TGF-β/Smad)信号通路在斑马鱼(Danio rerio)卵巢中的作用,利用荧光定量PCR技术检测连续黑暗(0 L∶24 D, DD)、自然光照(14 L∶10 D, LD)和连续光照(24 L∶0 D, LL)条件下斑马鱼卵巢中TGF-β/Smad信号通路中相关基因的相对表达量,并利用免疫组化技术检测不同光周期条件下p-Smad2在斑马鱼卵巢中的定位情况。结果显示,在不同光周期条件下,TGF-β/Smad信号通路中信号分子在斑马鱼卵巢中的表达模式不尽相同,其中配体(tgfb3)、受体(tgfbr2a,tgfbr2b,tgfbr1b)和下游蛋白激酶(smad2和smad3a)的表达趋势一致,即在不同光周期处理3 d后,上述6个基因的相对表达量DD组最高,LL组最低,但处理7 d后则呈相反趋势。在斑马鱼卵黄发生前期至充分生长未成熟期的卵母细胞中均检测到p-Smad2蛋白信号,但光周期处理后未影响p-Samd2在斑马鱼卵巢中的定位。结果表明,光周期变化可能通过改变tgfb3/受体/蛋白激酶基因的表达模式影响斑马鱼的卵巢发育。

关键词：斑马鱼光周期转化生长因子-β Smad蛋白卵巢发育

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雌雄罗非鱼对持续性高温的响应机制

上海海洋大学学报 2021年第3期30卷 426-434页

作者：黄思婕周艳魏亚丽鲁纪刚陈良标上海海洋大学中国科学技术部海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306

为探究不同性别尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)对持续性高温生境的响应,持续监测36℃实验组和28℃对照组的雌鱼和雄鱼的形态学特征变化,并取处理70 d的罗非鱼脑、背部肌肉和鳃组织进行TUNEL染色法分析,选取该实验组和常温对照组个... 详细信息

为探究不同性别尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)对持续性高温生境的响应,持续监测36℃实验组和28℃对照组的雌鱼和雄鱼的形态学特征变化,并取处理70 d的罗非鱼脑、背部肌肉和鳃组织进行TUNEL染色法分析,选取该实验组和常温对照组个体的背部肌肉进行转录组测序。结果显示:高温处理组的生长发育速度明显迟缓于对照组,雄鱼生长发育比雌鱼快;TUNEL染色法显示在背部肌肉组织中凋亡信号最强,而在其他组织中信号较弱;在高温处理后的雌鱼和雄鱼中分别鉴定出3405个和4645个差异表达基因,上调基因均多于下调基因。对这些差异表达基因的KEGG通路聚类分析发现,雌鱼主要涉及细胞周期、嘌呤代谢和DNA复制等通路,雄鱼在心肌细胞的肾上腺素信号传导、心肌收缩和紧密连接等通路显著富集。这些结果为研究不同性别罗非鱼对高温环境的适应机制提供了分子生物学的基础信息。

关键词：尼罗罗非鱼高温处理肌肉转录组

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