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近海沉积物有机氮的分子组成和矿化机理及其对环境变化的响应综述

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生态学杂志 2024年

作者：杨佳吴云超李进隆李鹏举江志坚刘松林黄小平中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广东省应用海洋生物学重点实验室中国科学院大学

有机氮是近海沉积物中氮的主要存在形式之一，在元素生物地球化学循环过程中扮演着重要角色。沉积物有机氮的分子组成及矿化过程对近海富营养化和主要温室气体(如N2O)的排放有着重要影响。本文对近海沉积物有机氮的分子组成、来源及矿... 详细信息

有机氮是近海沉积物中氮的主要存在形式之一，在元素生物地球化学循环过程中扮演着重要角色。沉积物有机氮的分子组成及矿化过程对近海富营养化和主要温室气体(如N2O)的排放有着重要影响。本文对近海沉积物有机氮的分子组成、来源及矿化过程进行综述，并总结了其对环境变化（人类活动和气候变化）的响应。近海沉积物有机氮分子组成复杂，传统方法只能对其进行初步解析，无法获得其分子组成信息，追踪其转化过程，目前只对蛋白质和核酸代谢过程有所了解；超高分辨率质谱如FTICR-MS能为解析沉积物有机氮的分子组成提供技术支持；富营养化、升温和酸化等因素影响近海沉积物有机氮的矿化过程（矿化相关微生物群落），进而改变近海沉积物有机氮的特征（如分子组成和含量）。基于目前存在的不足，本文提出未来近海沉积物有机氮相关重点研究方向：（1）利用新技术新方法加强沉积物有机氮的分子组成和来源研究；（2）结合基因组学、转录组学等方法深入研究沉积物有机氮的矿化过程及路径；（3）探究人类活动和气候变化影响下，沉积物有机氮矿化过程的响应及其对主要温室气体(如N2O)释放的影响。

关键词：海洋沉积物有机氮分子组成矿化机理环境变化

短吻三线舌鳎、褐斑三线舌鳎和紫斑舌鳎种类的有效性厘定

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水产学报 2024年第3期48卷 109-117页

作者：孔晓瑜罗海容 THOMAS A. Munroe 中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广东省应用海洋生物学重点实验室美国史密斯自然博物馆国家系统研究室

舌鳎属有些种类形态特征高度相似，导致了鉴定困难和种类的混乱，例如短吻三线舌鳎(Cynoglossusabbreviatus, Gray, 1834)、褐斑三线舌鳎(C. trigrammus, Günther,1862)和紫斑舌鳎(C. purpureomaculatus,Regan,1905)的种类有效性和种间关系就存在三种观点：仅短吻三线舌鳎为有效种；短吻三线舌鳎和褐斑三线舌鳎均为有效种，而紫斑舌鳎是褐斑三线舌鳎的次同物异名；三个名义种均为有效种。为了解决这一分类混乱，本研究对三种舌鳎的原始描述、自测的模式标本和中国大陆沿海采集标本的28个形态特征和分子条形码进行了比较分析。结果显示，8个可数和16个可量特征的比例值以及2个描述性状在三个种之间为一致、包含、大部分重叠的关系；只有2个描述特征存在差异，一个是在吻长较上眼上缘距背鳍基部的长度特征上，短吻三线舌鳎和紫斑舌鳎为略长、等长或略短于的连续特征值，而褐斑三线舌鳎为明显大于；另一个差异是体表的花色差异，紫斑舌鳎体长一般小于200 mm，且具有明显的斑纹，短吻三线舌鳎体长一般大于200 mm，且随着体长增加，斑点逐渐淡化或者无斑，而不同体长的褐斑三线舌鳎在头后和身体前3/4均具有明显的零星褐色斑纹。COⅠ分子条形码结果显示，短吻三线舌鳎和紫斑舌鳎的遗传距离为0.000～0.002，为种内差异;褐斑三线舌与其他两种舌鳎之间的遗传距离为0.141～0.145，为种间差异。研究表明，短吻三线舌鳎和褐斑三线舌鳎是有效种，紫斑舌鳎是短吻三线舌鳎的次同物异名。本研究结果为鲽形目鱼类的正确分类提供了科学依据。

关键词：鲽形目舌鳎科形态特征有效性 COⅠ条形码

南海细足磷虾属Hansarsia的分类学研究

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热带海洋学报 2024年

作者：周志乾连喜平谭烨辉中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室南海海洋生物标本馆中国科学院大学

细足磷虾属Hansarsia(原Nematoscelis)的物种在海洋浮游生态系统中扮演着关键角色,但常存在混淆和错误鉴定。本研究采用形态学分析方法,对中国科学院南海海洋生物标本馆在南海和东印度洋海域采集到的细足磷虾属标本进行了深入研究,旨在... 详细信息

细足磷虾属Hansarsia(原Nematoscelis)的物种在海洋浮游生态系统中扮演着关键角色,但常存在混淆和错误鉴定。本研究采用形态学分析方法,对中国科学院南海海洋生物标本馆在南海和东印度洋海域采集到的细足磷虾属标本进行了深入研究,旨在明确种间差异并解决分类上的混淆。本研究a)补充和修订了秀细足磷虾、瘦细足磷虾、小细足磷虾和长细足磷虾的特征描述；b)描绘四个种从亚成体到成体的第一和第二胸足的变化；c)指出成体瘦细足磷虾的额角二型现象以及第一胸足掌节刚毛的数量变化；d)明确了在南海和东印度洋海域的小细足磷虾和长细足磷虾的区别。研究结果不仅提高了分类学的准确性,也为磷虾资源的保护和可持续利用提供了科学依据。

关键词：磷虾细足磷虾属形态学分类第一胸足

长牡蛎(Crassostrea gigas)环GMP-AMP合酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)的基因克隆与功能研究

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热带海洋学报 2024年

作者：白晶毛帆刘客林宋菁晨喻子牛张扬中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室中国科学院南海海洋研究所暨南大学

环GMP-AMP合酶(cyclic GMP-AMP synthase, cGAS)是一种关键的细胞内传感器,能够识别细胞质内异常存在的DNA并触发免疫反应。为了揭示cGAS在软体动物先天性免疫调控中的重要作用,本研究成功克隆了长牡蛎中的cGAS基因(CgcGAS),其开放阅读... 详细信息

环GMP-AMP合酶(cyclic GMP-AMP synthase, cGAS)是一种关键的细胞内传感器,能够识别细胞质内异常存在的DNA并触发免疫反应。为了揭示cGAS在软体动物先天性免疫调控中的重要作用,本研究成功克隆了长牡蛎中的cGAS基因(CgcGAS),其开放阅读框(open reading frame, ORF)全长1623bp,编码540个氨基酸,理论相对分子质量为62.3kDa,并具有保守的Mab21结构域。系统进化分析表明了CgcGAS为软体动物cGAS家族中的一员。定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)结果显示Cgc GAS广泛表达于各组织,并在消化腺的相对表达量最高。亚细胞定位实验观察到CgcGAS蛋白在细胞核和细胞质中都有分布,主要定位于细胞核,提示其可能在细胞核内的DNA感应以及细胞质内的DNA结合和信号传递中发挥作用。另外,双荧光素酶报告基因系统和RNA干扰实验结果显示, CgcGAS能够显著激活NF-κB和ISRE信号通路,及其下游的炎症相关因子干扰素诱导病毒抑制蛋白(virus inhibitory proteinendoplasmicreticulum-associatedinterferon-inducible,viperin)、肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor, TNF)、白细胞介素-17(interleukin-17, IL-17)及转录因子干扰素调节因子2/8 (interferon regulatory factor 2/8, IRF2/8)的表达。综上所述, CgcGAS在长牡蛎的先天性免疫反应中的信号传递过程中发挥了关键作用。

关键词：长牡蛎先天性免疫环GMP-AMP合酶基因克隆功能

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南海小叶海蛞蝓线粒体基因组特征与系统进化

热带海洋学报 2024年

作者：刘慧张辉贤刘馨蔓林强沈萍萍烟台大学海洋学院中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室(LMB)广东省应用海洋生物重点实验室中国科学院南海海洋研究所珠海科技学院

南海小叶海蛞蝓发现于南海海域，其形态特征与叶海牛科物种极为相似，呈修长的卵圆形，背部呈深灰色且具不规则乳白色瘤状突起，其中央两排较大橙色突起并行分布。本文利用线粒体全基因组测序对其进行鉴定，并根据蛋白编码基因（protein... 详细信息

南海小叶海蛞蝓发现于南海海域，其形态特征与叶海牛科物种极为相似，呈修长的卵圆形，背部呈深灰色且具不规则乳白色瘤状突起，其中央两排较大橙色突起并行分布。本文利用线粒体全基因组测序对其进行鉴定，并根据蛋白编码基因（protein-coding genes,PCGs）序列分析其系统进化关系。结果表明，该物种线粒体基因组全长为14677 bp，包含37个基因，分别为13个PCGs、2个rRNA和22个t RNA。线粒体基因组的碱基组成为：A占30.4%、T占37.3%、C占15.0%、G占17.3%,A+T含量为67.7%。在13个PCGs中，除了ND5和ND6使用TTG作为起始密码子外，其他11个PCGs的起始密码子均符合ATN的形式。最大似然法进化树分析结果表明，该物种与突丘小叶海蛞蝓（Phyllidiella pustulosa）亲缘关系极为密切，并与媚眼叶海牛（Phyllidia ocellata）聚为一支。Blast分析发现，该物种与P. pustulosa线粒体全基因组序列相似度为94.6%,COX1基因序列相似度为98.8%。结合形态特征与分子鉴定结果表明，该物种为Phyllidiella属新种，将之命名为南海小叶海蛞蝓（Phyllidiella nanhaiense sp. nov.(Zhang,Liu&Shen, 2018)）。南海小叶海蛞蝓的发现及其线粒体基因组数据为Phyllidiella属的深入研究提供参考，对海蛞蝓的物种多样性和系统发育研究具有重要意义。

关键词：南海小叶海蛞蝓线粒体基因组进化分析物种鉴定

中国南沙群岛新腹足目(软体动物门,腹足纲)二新记录种

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热带海洋学报 2024年

作者：何晨陈志云谭烨辉中国科学院大学中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室南海海洋生物标本馆

通过整理中国科学院南海海洋生物标本馆馆藏的采自南沙群岛的海洋贝类标本,鉴定出分别隶属于腹足纲Gastropoda新腹足目Neogastropoda核螺科Columbellidae和肋脊笔螺科Costellariidae的新记录种2种,分别为:舌状绘核螺Graphicomassa ligul... 详细信息

通过整理中国科学院南海海洋生物标本馆馆藏的采自南沙群岛的海洋贝类标本,鉴定出分别隶属于腹足纲Gastropoda新腹足目Neogastropoda核螺科Columbellidae和肋脊笔螺科Costellariidae的新记录种2种,分别为:舌状绘核螺Graphicomassa ligula (Duclos, 1840)和肋条菖蒲螺Vexillum costatum (Gmelin, 1791)。

关键词：南沙群岛腹足纲核螺科肋脊笔螺科新记录种

垂向层化对海洋生物生产和碳沉降影响的模型研究

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生态科学 2024年第3期43卷 1-10页

作者：张黄琛谭烨辉中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广东省应用海洋生物学重点实验室广州510301 中国科学院大学北京100049 南方海洋科学与工程广东省实验室广州510301

受到太阳辐射和淡水输入等影响,海洋的次表层和表层将形成温度跃层和盐度跃层。温度和盐度跃层的存在将使得海洋在不同深度上形成明显的层化现象,阻碍上下层水体间的物质交换。为了研究这种不同深度上的层化现象对海洋生态系统垂向结构... 详细信息

受到太阳辐射和淡水输入等影响,海洋的次表层和表层将形成温度跃层和盐度跃层。温度和盐度跃层的存在将使得海洋在不同深度上形成明显的层化现象,阻碍上下层水体间的物质交换。为了研究这种不同深度上的层化现象对海洋生态系统垂向结构的影响,使用了一个简化的一维营养盐-浮游植物-碎屑的模型进行研究。结果显示,无论是表层还是次表层的层化,都会显著地抑制层化区域以下水层营养盐的向上输运,导致层化区以上水层内营养盐浓度的降低。同时,层化区域以上水体浮游植物生物量显著降低,次表层浮游植物生物量最大值层(DCM层)变薄,导致真光层内生物生产力降低;而真光层向深海的碳输出通量也同时降低。层化区域越厚、层化越强,真光层内生物生产越受抑制,碳输出通量越低。相比于表层层化,次表层层化的存在则进一步导致DCM层深度加深,并显著降低DCM层的浓度,使得次表层层化造成的真光层内生物生产力和向深海碳沉降降低得更多。研究证明了在全球气候变化造成海洋增温和冰川融化、极端降雨事件增多造成局部海域表层盐度降低的背景下,海洋垂向层化的增强将对海洋生态系统和全球海洋生物地球化学循环产生不可忽视的影响。

关键词：海洋层化 DCM层生物生产力碳沉降通量模型

海洋特征天然产物——硝基苯酯倍半萜类的研究进展

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药学学报 2024年第1期59卷 35-42页

作者：陈仪佘江链唐斓刘永宏周雪峰中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广东省海洋药物重点实验室广东广州510301 中国科学院大学北京100049 南方医科大学药学院广东广州510515

倍半萜类化合物在自然界中广泛存在,而硝基苯酯倍半萜类化合物较为罕见。迄今发现的12种天然来源硝基苯酯倍半萜均来自于海洋曲霉属Aspergillus真菌,是一类典型的海洋特征天然产物。该类天然产物显示了较好的抗肿瘤、抗病毒和抑制破骨... 详细信息

倍半萜类化合物在自然界中广泛存在,而硝基苯酯倍半萜类化合物较为罕见。迄今发现的12种天然来源硝基苯酯倍半萜均来自于海洋曲霉属Aspergillus真菌,是一类典型的海洋特征天然产物。该类天然产物显示了较好的抗肿瘤、抗病毒和抑制破骨细胞分化活性,特别是在治疗破骨细胞相关疾病中显示较好的药用开发价值。本文对硝基苯酯倍半萜的天然产物来源和化学结构、化学和生物合成、生物活性和药理机制进行了综述,并对其吸收(absorption)、分布(distribution)、代谢(metabolism)、排泄(excretion)及毒性(toxicity)(ADME/T)和类药性进行预测和讨论,为海洋来源硝基苯酯倍半萜类天然产物及其药用开发潜力提供较为全面的认识。

关键词：硝基苯酯倍半萜海洋天然产物曲霉属抑制破骨细胞分化类药性

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珊瑚来源潜在降解对甲氧基肉桂酸辛酯的细菌物种多样性

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热带海洋学报 2024年

作者：黄沁愉吕丽娜李洁琚慧敏苏宏飞广西大学海洋学院中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室(中国科学院南海海洋研究所)

对甲氧基肉桂酸辛酯(2-ethylhexyl-4-methoxycinnamic acid, EHMC)是国内防晒产品中最常见的有机紫外吸收剂成分,随人类活动汇入海洋并在珊瑚组织内积累,加速珊瑚白化。微生物降解法是去除珊瑚EHMC污染的有效手段之一,然而目前珊瑚的EHM... 详细信息

对甲氧基肉桂酸辛酯(2-ethylhexyl-4-methoxycinnamic acid, EHMC)是国内防晒产品中最常见的有机紫外吸收剂成分,随人类活动汇入海洋并在珊瑚组织内积累,加速珊瑚白化。微生物降解法是去除珊瑚EHMC污染的有效手段之一,然而目前珊瑚的EHMC降解细菌资源及EHMC对珊瑚微生物群落的影响仍知之甚少。本文选择三亚鹿回头近岸海域珊瑚为研究对象,开展EHMC降解菌多样性研究。首先,以EHMC为唯一碳源对珊瑚组织样品进行多次富集,获得EHMC的耐受菌群,利用高通量测序技术,分析富集菌群组成和多样性;同时通过细菌的分离鉴定和功能验证,筛选出潜在的EHMC降解菌株。16S rRNA基因高通量测序结果显示,在EHMC胁迫下,滨珊瑚、角蜂巢珊瑚和鹿角珊瑚三个样品的细菌群落多样性下降。从属水平上看,壤霉菌属、副球菌属、Pelagibaca属和赤杆菌属等细菌在原始珊瑚中占比极低,经EHMC多次富集后成为优势菌属。通过纯化培养, EHMC富集样品共分离出60株可培养细菌。16S rRNA基因鉴定结果显示, 60株细菌分别归属于3个门、3个纲、6个目、8个科、13个属和17个种。可培细菌的优势菌属主要为芽孢杆菌属,其次是红球菌属,副球菌属,微小杆菌属和尖球菌属。经对单个纯培养菌株的活性筛选,最终筛选出8株潜在EHMC降解菌株,分别归属于芽孢杆菌属、短波单胞菌属、副球菌属、尖球菌属、Phycicoccus属、红球菌属和分枝杆菌属。前人研究表明,红球菌属、芽孢杆菌属和副球菌属等细菌与芳香族化合物的生物降解相关。本研究分析了EHMC污染对珊瑚细菌群落的影响,并分离出潜在的EHMC降解细菌,为珊瑚抵御有机紫外吸收剂污染提供有用信息,也为后续构建珊瑚益生微生物组减轻珊瑚礁有机污染积累了宝贵的菌种资源。

关键词：珊瑚对甲氧基肉桂酸辛酯菌群多样性微生物降解