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沉积物-水界面生物扰动对湿地甲烷排放影响研究进展

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生态学杂志 2024年

作者：陈大屡赵璐峰唐建军胡亮亮陈欣浙江大学生命科学学院上海海洋大学水产与生命学院

沉积物-水界面是湿地生态系统物质循环的重要环节，其中生物扰动对水体和沉积物之间甲烷产生、氧化和运输有着复杂的影响，成为近些年研究的热点。本文系统回顾了扰动生物类型及其扰动特征，并综述了沉积物-水界面的生物扰动如何影响湿... 详细信息

沉积物-水界面是湿地生态系统物质循环的重要环节，其中生物扰动对水体和沉积物之间甲烷产生、氧化和运输有着复杂的影响，成为近些年研究的热点。本文系统回顾了扰动生物类型及其扰动特征，并综述了沉积物-水界面的生物扰动如何影响湿地甲烷排放的研究现状，以期为湿地生态系统碳汇功能的深入研究及科学管理提供参考。目前大部分研究表明，生物扰动增加湿地甲烷排放，但不同扰动生物类型的影响程度不同。生物扰动可以通过改变沉积物有机碳分布、营养盐通量及氧化还原电位条件而影响产甲烷和甲烷氧化的微生物过程，还可以直接改变沉积物结构与孔隙度从而促进甲烷的冒泡运输。此外，扰动生物也可以通过沉积物-水界面的植被和水生生物食物链间接地影响甲烷排放。今后还应从以下几个方面加强研究：（1）多时空尺度；（2）关注扰动生物与其他生物的相互作用；（3）多学科技术融合；（4）关注气候变化下扰动生物的响应；（5）促进应用研究的发展。

关键词：甲烷沉积物生物扰动湿地冒泡甲烷氧化

基于简化基因组测序筛选白斑狗鱼耐热性状关联的InDel标记

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水产学报 2024年第3期48卷 58-65页

作者：海萨·艾也力汗张钰杨博文咸玉兰高攀沈玉帮新疆维吾尔自治区水产科学研究所上海海洋大学水产与生命学院

为了能给白斑狗鱼耐高温性状的改良提供有效的分子标记，本研究基于白斑狗鱼热敏感组(109尾)和耐高温组(103尾)进行简化基因组测序，对25个染色体中的InDel标记，以前两个PCA为协变量，利用MLM模型(Masked Language Mode)与白斑狗鱼的... 详细信息

为了能给白斑狗鱼耐高温性状的改良提供有效的分子标记，本研究基于白斑狗鱼热敏感组(109尾)和耐高温组(103尾)进行简化基因组测序，对25个染色体中的InDel标记，以前两个PCA为协变量，利用MLM模型(Masked Language Mode)与白斑狗鱼的耐热性状进行了关联分析。结果显示，大部分InDel分布在内含子(63.69%)，外显子分布的InDel位点较少(1.30%)。通过GWAS分析，发现5个位点与白斑狗鱼耐热性状显著关联，分别位于safb基因、未知基因LOC117593903和CLSTN2基因内含子中。其中9N del、4N del-1和4N del-2三个InDel位点均位于CLSTN2基因第3内含子，这3个位点在212尾个体中基因型分布高度连锁。本研究中发现的5个InDel突变可能会对白斑狗鱼的耐热性状产生显著的影响，可作为白斑狗鱼耐热性状改良的候选分子标记。进一步在验证群体中利用KASP技术对部分位点进行了验证。发现9N del位点DD基因型个体在热敏感组中占优势，DI基因型个体在耐高温组中占优势，与简化基因组测序结果基本一致。位于CLSTN2基因第2内含子的3个InDel位点可能影响CLSTN2基因的转录，该基因可能是白斑狗鱼耐高温性状相关的重要候选基因。研究结果为白斑狗鱼分子标记辅助育种提供了理论依据，为白斑狗鱼耐热性状的改良提供了候选分子标记。

关键词：白斑狗鱼耐热性状 InDel 全基因组关联分析

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海带碳点对斑马鱼胚胎发育的影响

无机化学学报 2024年第6期40卷 1209-1217页

作者：王月顾知之董敬一朱洁刘存光李国涵鲁美辰韩建曹胜男王伟大连海洋大学水产与生命学院大连116023

以水产养殖常见的藻类海带为原料,通过水热法绿色、便捷、高效地合成了生物质碳点,全程实现了从原料选择到材料合成的绿色环保无污染。选择斑马鱼模式生物作为研究对象,研究不同浓度碳点在斑马鱼胚胎发育过程中的荧光成像以及代谢情况... 详细信息

以水产养殖常见的藻类海带为原料,通过水热法绿色、便捷、高效地合成了生物质碳点,全程实现了从原料选择到材料合成的绿色环保无污染。选择斑马鱼模式生物作为研究对象,研究不同浓度碳点在斑马鱼胚胎发育过程中的荧光成像以及代谢情况。并通过研究碳点对斑马鱼胚胎发育的影响,包括孵化率、心率和成鱼存活率等指标,评价了制备的海带碳点的生物安全性。

关键词：海带碳点斑马鱼荧光成像生物安全性评价

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高碳酸盐碱度胁迫对罗氏沼虾生长和肠道健康的影响

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中国水产科学 2024年第8期 926-939页

作者：陈璐茜金怡婷伍宜杰孙盛明上海海洋大学水产与生命学院农业农村部淡水水产种质资源重点实验室上海海洋大学水产与生命学院水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室

为深入探究碳酸盐碱度胁迫对罗氏沼虾（Macrobrachiumrosenbergii）生长繁殖和肠道健康的影响,以（2.85±0.12）g罗氏沼虾幼虾为研究对象,首先进行碳酸盐碱度急性胁迫实验,得出96h半致死浓度(LC50),在此基础上设置1.5（对照组）、3、6和... 详细信息

为深入探究碳酸盐碱度胁迫对罗氏沼虾（Macrobrachiumrosenbergii）生长繁殖和肠道健康的影响,以（2.85±0.12）g罗氏沼虾幼虾为研究对象,首先进行碳酸盐碱度急性胁迫实验,得出96h半致死浓度(LC50),在此基础上设置1.5（对照组）、3、6和9mmol/L4个碳酸盐碱度处理组,分别命名为C1、C3、C6和C9组,进行为期56 d的碳酸盐碱度慢性胁迫实验。结果显示,罗氏沼虾幼虾碳酸盐碱度96 h LC50值为17.955 mmol/L,安全浓度为5.118 mmol/L。各实验组间幼虾成活率、增重率、特定生长率随碳酸盐浓度的升高而降低,均在C9组显著低于其他实验组（P0.05）,但C6与C9组繁殖能力则被显著抑制（P0.05）。在门水平上,各组样品中幼虾肠道的优势菌构成多以变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、浮霉菌门（Plantomycetes）、蓝细菌门（Cyanobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为主。在高碳酸盐碱度胁迫下,C9组罗氏沼虾肠道内部分致病菌[如黄杆菌属（Flavobacterium）和假单胞菌属（Pseudomonas）]丰度明显高于对照组。研究结果提示,罗氏沼虾幼虾具有一定的碳酸盐碱度耐受性,但高碳酸盐碱度慢性胁迫会导致罗氏沼虾幼虾的生长性能、抱卵率和孵化率受到显著抑制,造成其肠道结构受损和肠道菌群结构改变,进而增加盐碱水养殖罗氏沼虾幼虾疾病暴发风险。

关键词：罗氏沼虾碳酸盐碱度生长围食膜肠道菌群盐碱水

来源：博看期刊

饲料中间隔添加壳寡糖对仿刺参生长、非特异性免疫和消化的影响

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水产学报 2024年第4期48卷 179-191页

作者：李肖凡王荣月黄冲汤金伟刘娟黎睿君大连海洋大学水产与生命学院

壳寡糖是良好的免疫增强剂，但在水生动物中的应用还十分有限。本研究通过间隔投喂的方式研究壳寡糖对仿刺参生长性能、非特异性免疫能力、消化能力、组织学和抗病力的影响。实验挑选体重(18.51±0.28) g的仿刺参，对照组饲喂基础饲料... 详细信息

壳寡糖是良好的免疫增强剂，但在水生动物中的应用还十分有限。本研究通过间隔投喂的方式研究壳寡糖对仿刺参生长性能、非特异性免疫能力、消化能力、组织学和抗病力的影响。实验挑选体重(18.51±0.28) g的仿刺参，对照组饲喂基础饲料，实验组以3天1次的饲喂频率饲喂含0.5%壳寡糖的饲料，其余时间饲喂基础饲料，连续投喂8周后，检测该饲喂方式下仿刺参生长性能、非特异性免疫能力、肠道消化酶、肠道和呼吸树组织学、肠道免疫基因表达情况以及对灿烂弧菌的抗病力。结果显示，3天1次的壳寡糖饲喂频率极显著提高了仿刺参的脏壁比和肠壁比；在免疫指标方面，显著提高了仿刺参体腔细胞的吞噬活性和呼吸爆发能力，极显著提高了肠道的酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)和总一氧化氮合酶(T-NOS)活性，其中肠道AKP和LZM活性分别提高了70.06%和156%，肠道Aj-lyz基因表达量极显著提高了22.04%；抗氧化指标结果显示，实验组极显著提高了仿刺参体腔细胞过氧化氢酶(CAT)活性，而体腔细胞和肠道的丙二醛(MDA)含量无显著差异。组织学结果显示，该饲喂频率极显著提高了仿刺参前肠肌肉层厚度和浆膜层厚度，中肠和后肠的皱襞高度和宽度。灿烂弧菌攻毒结果表明，实验组仿刺参的相对保护率达到66.67%。研究表明，3天1次的饲喂频率能够一定程度上提高仿刺参的生长性能，非特异性免疫酶、消化酶活性，并明显改善肠道结构。研究结果可为壳寡糖对仿刺参作用机制的研究及投喂频率的确定提供数据支撑和理论依据。

关键词：仿刺参壳寡糖饲喂频率免疫酶抗氧化组织学

葡萄CYP707A基因家族的鉴定及对果实成熟的功能验证

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生物技术通报 2024年第2期40卷 160-171页

作者：龚丽丽余花杨杰陈天池赵双滢吴月燕上海海洋大学水产与生命学院上海200120 浙江万里学院宁波315100

【目的】CYP707A是细胞色素P450家族的亚家族成员,所编码的ABA8'-羟化酶是ABA分解代谢的关键酶,对植物生长发育起着重要作用。鉴定葡萄CYP707A基因家族,可为进一步研究葡萄果实成熟机理和生物育种技术提供理论依据。【方法】利用生物学... 详细信息

【目的】CYP707A是细胞色素P450家族的亚家族成员,所编码的ABA8'-羟化酶是ABA分解代谢的关键酶,对植物生长发育起着重要作用。鉴定葡萄CYP707A基因家族,可为进一步研究葡萄果实成熟机理和生物育种技术提供理论依据。【方法】利用生物学信息方法分析葡萄中CYP707A家族基因的基因结构、蛋白基序、染色体定位、共线性、系统进化关系及启动子区顺式作用元件等,并利用RT-q PCR分析VvCYP707A基因在葡萄不同品种(早熟和中熟)的时空表达模式、组织表达模式以及对外源ABA处理的响应模式,并利用果实瞬时表达技术对Vitvi07g01751进行功能验证。【结果】葡萄基因组鉴定出5个VvCYP707As基因,分布于5条染色体,其中Vitvi02g01269、Vitvi07g01751和Vitvi18g00792为片段复制基因。CYP707A基因家族高度保守,其中,基因结构和蛋白基序相似,亚细胞定位均位于内质网;VvCYP707A启动子区域富含与生长发育和激素响应相关的顺式作用元件,均含有ABA激素响应元件;通过RT-qPCR检测基因的表达模式发现,VvCYP707A基因具有时空特异性和组织特异性,主要在果实的幼果期与膨大期和茎、叶组织中高表达,其中Vitvi07g01751基因在早熟品种‘甬早红’膨大期果实中特异性高表达,且在两个品种间的表达模式一致,随着果实的成熟其表达先升高后降低。外源ABA处理下VvCYP707A分为两种表达模式,在浆果肉中外源ABA可诱导5个VvCYP707A基因高表达,在浆果皮中会显著抑制VvCYP707A基因的表达;在葡萄果实中瞬时表达Vitvi07g01751,葡萄的糖度积累缓慢,显著增加编码ABA的受体VvPYL4基因表达量,推测了Vitvi07g01751介导ABA调控葡萄果实成熟的机制。【结论】研究结果揭示了葡萄Vitvi07g01751在果实成熟中起着重要作用。

关键词：葡萄 CYP707A基因全基因组鉴定生物信息学果实成熟脱落酸 PYL基因

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不同时空尺度下土地利用结构与空间格局对苏州河水质的影响

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环境科学 2024年第2期45卷 768-779页

作者：谭娟熊丽君王卿任志文朱丹丹王敏上海市环境科学研究院上海200233 上海海洋大学水产与生命学院上海201306 上海师范大学环境与地理科学学院上海200233

土地利用与河湖水质的关系存在时空异质性.以上海苏州河为研究对象,基于2001、2005、2010、2015和2020年水质监测和土地利用数据,提取5种空间尺度(200、500、1000、2000和5000 m河段缓冲区)的景观格局指数,采用相关分析和冗余分析,研究... 详细信息

土地利用与河湖水质的关系存在时空异质性.以上海苏州河为研究对象,基于2001、2005、2010、2015和2020年水质监测和土地利用数据,提取5种空间尺度(200、500、1000、2000和5000 m河段缓冲区)的景观格局指数,采用相关分析和冗余分析,研究了多时空尺度下苏州河水质与缓冲带土地利用构成和空间格局特征的响应关系.结果表明:(1)苏州河水质近20年呈逐步改善趋势,TN是当前水体主要污染物.(2)不同尺度缓冲带土地利用均以建设用地为主,绿地林地占比呈小幅增长趋势.(3)缓冲带土地利用景观特征与水质存在关联性,并表现出时间和空间尺度效应.时间尺度上,建设用地、农业用地、景观优势度、聚集度和多样性指数与各项水质参数呈现出显著的相关性.就NH_(4)^(+)-N、TP和TN而言,2010年呈现出与其他年份相反的相关关系.2001年土地利用景观特征对水质的总解释率最高,为93.65%.近10年来,绿地林地对水质的调控作用凸显.(4)空间尺度上,绿地林地、斑块数量、景观形状和多样性指数与大部分水质指标呈现出显著的相关性.绿地林地对NH_(4)^(+)-N、TP和TN的正调控效应均以2000 m尺度最强.斑块数量和景观形状指数在较大空间尺度上对水质的调控作用相对较强,而香农多样性指数则在小尺度上对水质起到较好的正调控作用.2000 m尺度下土地利用景观特征对水质总解释率最高,为68.47%.研究表明,增加2000 m缓冲区内绿地林地的面积并优化其景观配置将对苏州河水质保护具有积极作用.

关键词：水质土地利用景观格局空间尺度苏州河

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大菱鲆29个脂质代谢相关基因的组织表达

水产学报 2024年第3期48卷 30-45页

作者：刘国旭孟晓雪马强卫育良梁萌青徐后国上海海洋大学水产与生命学院中国水产科学研究院黄海水产研究所

不同鱼类的脂肪组织分布模式具有高度多样性。大菱鲆具有相对特殊的脂质储存模式；鳍条附近皮下脂肪组织是其重要的脂肪存储部位。为了更好地了解大菱鲆的脂质代谢生理，本实验初步研究了29个脂质代谢相关基因在大菱鲆体内的组织表达，... 详细信息

不同鱼类的脂肪组织分布模式具有高度多样性。大菱鲆具有相对特殊的脂质储存模式；鳍条附近皮下脂肪组织是其重要的脂肪存储部位。为了更好地了解大菱鲆的脂质代谢生理，本实验初步研究了29个脂质代谢相关基因在大菱鲆体内的组织表达，这些基因参与了脂肪生成、脂肪酸β氧化、甘油酯的生物合成和水解、脂质运输以及相关的脂代谢转录调控过程。从30尾鱼(10尾混样作为一个重复)中采集眼、鳃、脑、皮肤、肌肉、肝脏、胃、肾脏、脾脏、心脏、前肠、幽门盲囊、后肠、盲肠和脂肪等共15个组织样本进行qRT-PCR分析。结果显示，肠和脑中脂肪生成基因表达量高，肝脏和肌肉脂肪生成基因表达量低。肠内大部分载脂蛋白和脂质代谢相关转录因子的基因表达水平也较高。肌肉中脂肪酸β氧化相关基因的表达水平较低。细胞内甘油酯酶在脑、眼和心脏中高表达。研究表明，在大菱鲆体内，肠道可能不仅是脂质摄取的场所，也是大菱鲆体内重要的脂肪代谢器官。本研究为进一步探讨大菱鲆脂代谢特征及探索不同储脂类型鱼类中脂肪代谢的多样性提供了基础数据，也将有助于在分子水平上进一步研究鱼类的脂质代谢调节。

关键词：大菱鲆基因组织分布脂质代谢脂质储存模式鱼类肠道功能

敲除trpa1b基因对斑马鱼高温耐受能力的影响

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大连海洋大学学报 2024年

作者：宫晓婷颜倩倩陈良标上海海洋大学水产与生命学院水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室

为了探究瞬时受体电位锚蛋白1b （transient receptor potential ankyrin 1b，Trpa1b）在高温条件下对斑马鱼的影响，利用CRISPR/Cas9基因敲除技术构建trpa1b基因缺失的斑马鱼模型，采用组织学和转录组等方法，研究了高温胁迫下trpa1b... 详细信息

为了探究瞬时受体电位锚蛋白1b （transient receptor potential ankyrin 1b，Trpa1b）在高温条件下对斑马鱼的影响，利用CRISPR/Cas9基因敲除技术构建trpa1b基因缺失的斑马鱼模型，采用组织学和转录组等方法，研究了高温胁迫下trpa1b基因敲除(trpa1b-/-)斑马鱼和野生型（WT）斑马鱼的存活情况、组织凋亡及其他相关基因表达的变化。结果表明：通过加热装置使水温1 ℃/h的速度加热，发现相比于野生型斑马鱼，trpa1b-/-纯合子高温下整体存活时间更短；通过对40 ℃下不同基因型斑马鱼组织进行取样，TUNEL染色对比其细胞凋亡程度，trpa1b-/-纯合子鳃和脑组织的凋亡程度显著高于野生型斑马鱼（P<0.05）；对常温下（28 ℃）高温下（38 ℃和40 ℃）的不同基因型的鳃组织进行了转录组测序分析，高温下trpa1b-/-纯合子中hspa1b和hsp90aa1.1表达量显著性下调（P<0.001），同时细胞内钙离子、泛素-蛋白质转移酶、溶酶体及核糖体相关基因表达发生改变，使其在热刺激下生存能力受损。研究表明，trpa1b基因是维持斑马鱼高温耐受所需的重要基因，trpa1b缺失会导致斑马鱼高温不耐受更加明显，这为后续探究鱼类耐高温机制研究提供参考。

关键词： Trpa1b 基因敲除高温耐受斑马鱼