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河口近海N2O的分布特征及微生物代谢驱动机制

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热带海洋学报 2025年

作者：洪义国张宝善吴佳鹏龙爱民广州大学大湾区环境研究院珠三角水质安全与保护教育部重点实验室热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所) 中国科学院大学

河口近海区域作为陆地与海洋生态系统的交汇点，其在氧化亚氮（nitrous oxide,N2O）的生物地球化学循环中扮演着至关重要的角色。N2O作为一种强效温室气体，其在河口近海的分布特征和微生物代谢驱动机制对全球气候变化具有显著影响。本... 详细信息

河口近海区域作为陆地与海洋生态系统的交汇点，其在氧化亚氮（nitrous oxide,N2O）的生物地球化学循环中扮演着至关重要的角色。N2O作为一种强效温室气体，其在河口近海的分布特征和微生物代谢驱动机制对全球气候变化具有显著影响。本文综述了河口近海区域N2O的分布特征，N2O释放的主要微生物代谢途径（硝化过程、硝化细菌反硝化过程、不完全反硝化过程、硝化作用耦合反硝化过程），N2O产生与消耗过程的测定方法以及N2O释放的环境影响因素。对河口近海N2O生物地球化学循环的研究有助于我们制定有效的管理策略，减少N2O排放，减缓全球变暖具有重要意义。

关键词：微生物氮代谢 N O 生物地球化学循环河口近海

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鳞砗磲的人工繁育和早期发生

水产学报 2016年第11期40卷 1713-1723页

作者：张跃环肖述李军马海涛向志明张扬喻子牛中国科学院南海海洋研究所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

基于2015年的预备性试验,于2016年3—6月在三亚开展了鳞砗磲人工繁育技术研究。结果显示,采用五羟色胺催产剂可以有效促使鳞砗磲排放配子,精卵比例为50∶1;00∶1时受精率、孵化率较高,孵化密度控制在15;0个/m L较适宜,经过36 h孵化,获... 详细信息

基于2015年的预备性试验,于2016年3—6月在三亚开展了鳞砗磲人工繁育技术研究。结果显示,采用五羟色胺催产剂可以有效促使鳞砗磲排放配子,精卵比例为50∶1;00∶1时受精率、孵化率较高,孵化密度控制在15;0个/m L较适宜,经过36 h孵化,获得初孵D形幼虫;优选的D形幼虫经过5 d的微充气培养,即发育至足面盘幼虫,进入附着变态期。利用净水采苗法促使幼虫完成变态,经过7;0 d,幼虫出现鳃、次生壳,并建立完善的虫黄藻系统,即完成变态、形成稚贝。利用一定浓度虫黄藻浸泡足面盘幼虫2 h以内,可以有效地提高变态率。采用微流水+微充气模式和2000;000 lx光照（白天）进行稚贝培养,稚贝利用体内虫黄藻提供的营养就可以继续完成贝壳生长、器官发育。经过48 d和65 d的培育,分别成功获得壳长×壳高=（1174.0±146.5）μm×（1208.0±135.3）μm的稚贝约3万个,壳长×壳高=（1750.2±224.1）μm×（1816.5±226.5）μm的幼贝约0.5万个。本研究首次在国内人工繁育成功,获得了鳞砗磲苗种,为鳞砗磲人工大规模繁育、增殖放流、移植保育等工作奠定了基础。

关键词：鳞砗磲人工繁育幼虫培育附着变态虫黄藻稚贝培养

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熊本牡蛎无嵴和多嵴品系生产性状比较

水产学报 2016年第12期40卷 1883-1888页

作者：张跃环秦艳平武祥伟周颖力肖述李军张扬马海涛向志明喻子牛中国科学院南海海洋研究所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

为了评估熊本牡蛎左壳放射嵴有无对其生产性能的影响,于2013年5月,以熊本牡蛎湛江群体子一代作为基础群体,筛选出无嵴及多嵴品系,采用繁殖生物学方法,比较了两个品系的表型性状差异。结果显示,野生群体中,多嵴亲本规格略大于无嵴亲本,... 详细信息

为了评估熊本牡蛎左壳放射嵴有无对其生产性能的影响,于2013年5月,以熊本牡蛎湛江群体子一代作为基础群体,筛选出无嵴及多嵴品系,采用繁殖生物学方法,比较了两个品系的表型性状差异。结果显示,野生群体中,多嵴亲本规格略大于无嵴亲本,鲜重、壳重及怀卵量均显著大于无嵴亲本;两个品系的受精孵化参数、D型幼虫大小及变态规格彼此间无显著差异;多嵴品系存活力及生长潜力在幼虫及养成期间显著高于无嵴品系。中间育成期间,湛江及大风江牡蛎养殖区环境对两品系生长性状造成了一定程度影响,表现出明显的环境效应,但是对存活力尚未造成影响。熊本牡蛎左壳放射嵴无相对于有是显性性状,主要受到一对显性基因控制,而多嵴性状是隐性性状,可以稳定遗传。研究为熊本牡蛎多嵴品系培育及其左壳放射嵴遗传机制奠定了坚实的理论基础与实践经验。

关键词：熊本牡蛎放射嵴生长存活变态

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海草生态系中DOM的三维荧光光谱特征

光谱学与光谱分析 2015年第1期35卷 141-145页

作者：程远月王帅龙胡水波周沉冤施震李芊黄小平中国科学院、南海海洋研究所、热带海洋环境国家重点实验室、热带海洋生物资源与生态重点实验室广东广州510301 中国科学院大学北京100049

利用荧光激发-发射矩阵光谱（EEMs）技术研究了海南省陵水县新村湾海草生态系中溶解有机物（DOM）的三维荧光光谱特征。EEMs谱图表明,海草生态系中的DOM存在3个类腐殖质荧光A（230/430nm）,C（350/440nm）,M（300/380~400nm）和2个类蛋... 详细信息

利用荧光激发-发射矩阵光谱（EEMs）技术研究了海南省陵水县新村湾海草生态系中溶解有机物（DOM）的三维荧光光谱特征。EEMs谱图表明,海草生态系中的DOM存在3个类腐殖质荧光A（230/430nm）,C（350/440nm）,M（300/380~400nm）和2个类蛋白质荧光R（230/355~375nm）,N（280~300/365~380nm）。各荧光信号平均荧光强度的变化规律为R（0.304RU）〉A（0.194RU）〉M（0.147RU）〉N（0.125RU）〉C（0.051RU）。类腐殖质荧光和类蛋白质荧光均表现为离岸近含量高;2个明显的低值区,分别出现在该湾海草茂密的西南部和东南部。各荧光信号在该湾的分布特征表明,控制类腐殖质荧光和类蛋白质荧光的动力学因素相同。荧光N与M和R之间以及荧光C与A之间具有较好的正相关关系,表明这些荧光具有相同的来源属性及地化行为。较高的荧光指数FI（均值为1.81）、较高的自生源指标BIX（均值为1.44）和较低的腐殖化指标HIX（HIXa和HIXb的均值分别为4.2和0.81）均表明海草生态系中DOM的强自生来源贡献和弱腐殖化程度。研究结果表明,海草生态系中DOM具有非常独特的荧光特征,不同于其他水生生态系。

关键词：溶解有机物三维荧光光谱海草海南

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5科11种鱼类ITS1特征分析及其在系统分类研究中的适用性

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水产学报 2018年第4期42卷 465-475页

作者：武宝生司李真孔晓瑜时伟杨敏中国科学院南海海洋研究所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

为了探讨ITS1作为分子标记用于鱼类系统演化的适用性,实验选取鲈形目5科11种鱼类为研究对象,包括尖吻鲈科、射水鱼科、军曹鱼科、剑鱼科和鲹科。通过克隆和测序等技术共获得了348条ITS1序列,长度范围为442661 bp;通过对所有序列的长度... 详细信息

为了探讨ITS1作为分子标记用于鱼类系统演化的适用性,实验选取鲈形目5科11种鱼类为研究对象,包括尖吻鲈科、射水鱼科、军曹鱼科、剑鱼科和鲹科。通过克隆和测序等技术共获得了348条ITS1序列,长度范围为442661 bp;通过对所有序列的长度、变异位点数量、GC含量、核苷酸多样性及单倍型多样性指数等遗传特征比较分析发现,11种鱼类ITS1序列无论是在种内还是在种间,长度和序列都表现出较为明显的多态性。特别是在军曹鱼中,70条克隆的长度范围为648661 bp,但有一条序列存在55 bp缺失,结合该序列的GC含量,二级结构和最小自由能,推断该序列为假基因。以鮣为外类群,基于核糖体ITS1序列构建的邻接树显示在物种种类水平上,不同个体的克隆都按种类聚支,ITS1可以用于该类群物种的区分;在属级水平上,ITS1将11属鱼类完全区分开,能够用于属级水平的区分;在科级水平上,虽然鲹科分为2支的分子结果和形态分类存在差异,但ITS1构建的系统关系与线粒体分子标记构建的系统进化树相似。研究表明,核糖体ITS1可以作为一种有效的分子标记用于研究鱼类的系统分类研究,并且不同的分类阶元其解析能力不同,这将为鱼类核糖体的研究提供科学依据。

关键词：鲈形目鲹科 ITS1序列多态性系统演化假基因

砗蚝(Hippopus hippopus)的人工繁育

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海洋与湖沼 2017年第5期48卷 1030-1035页

作者：张跃环肖述李军马海涛张扬向志明喻子牛中国科学院南海海洋研究所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

于2016年4—9月开展了砗蚝(Hippopus hippopus)人工繁育技术研究。采用五羟色胺进行催产、促使配子排放;精卵分别收集,进行异体间受精以避免自交;受精卵经过30h孵化,选出600万D形幼虫进行培育。砗蚝的早期生活史与砗磲(Tridacna spp.)相... 详细信息

于2016年4—9月开展了砗蚝(Hippopus hippopus)人工繁育技术研究。采用五羟色胺进行催产、促使配子排放;精卵分别收集,进行异体间受精以避免自交;受精卵经过30h孵化,选出600万D形幼虫进行培育。砗蚝的早期生活史与砗磲(Tridacna spp.)相似,经历前期面盘幼虫、中期面盘幼虫、后期面盘幼虫、足面盘幼虫、单水管稚贝、双水管稚贝、外套膜触手稚贝、幼贝等阶段。与砗磲不同的是,砗蚝怀卵量较少,但卵径较大,D型幼虫也较大,幼虫趋光性更强,壳长2.0mm以后外套膜不伸出壳缘外,幼贝贝壳形态也不同于砗磲。同砗磲幼虫一样,砗蚝幼虫需要构建虫黄藻系统之后,才能出现鳃、次生壳等,从而完成变态成为稚贝。砗蚝幼虫变态率较低,仅为1.4%。中间育成期间,丝状藻和锥形螺是稚贝培育的主要敌害,需及时清理才能确保稚幼贝正常生长发育。经过120d的精心饲育,培养出平均壳长6.3mm幼贝500余个。本研究为进一步开展砗蚝人工繁育、中间育成、增殖放流、资源修复及移植保育提供了参考。

关键词：砗蚝人工繁育幼虫培育附着变态虫黄藻中间育成

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Characterization of a novel marine microbial esterase and its use to make D-methyl lactate

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Chinese Journal of Catalysis 2016年第8期37卷 1396-1402页

作者：王依龙张云孙爱君胡云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广州510301 中国科学院大学北京100049 中国科学院南海海洋研究所广东省海洋药物重点实验室广东广州510301 南海生物资源开发和利用协同创新中心广东广州510301

A novel marine microbial esterase PHE14 was cloned from the genome of Pseudomonas oryzihabit‐ans HUP022 isolated from the deep sea of the western Pacific Ocean. Esterase PHE14 exhibited very good tolerance to most organic solvents, surfactants and metal ions tested, thus making it a good esterase candidate for organic synthesis that requires an organic solvent, surfactants or metal ions. Esterase PHE14 was utilized as a biocatalyst in the asymmetric synthesis of D‐methyl lactate by enzymatic kinetic resolution. D‐methyl lactate is a key chiral chemical. Contrary to some previous reports, the addition of an organic solvent and surfactants in the enzymatic reaction did not have a beneficial effect on the kinetic resolution catalyzed by esterase PHE14. Our study is the first report on the preparation of the enantiomerically enriched product D‐methyl lactate by enzymatic kinetic resolution. The desired enantiomerically enriched product D‐methyl lactate was obtained with a high enantiomeric excess of 99%and yield of 88.7%after process optimization. The deep sea mi‐crobial esterase PHE14 is a green biocatalyst with very good potential in asymmetric synthesis in industry and can replace the traditional organic synthesis that causes pollution to the environment.

关键词： Esterase Marine microorganism Biocatalysis Kinetic resolution D-methyl lactate Hydrolysis

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汕头南澳-东山海域初级生产力的时空特征

中国水产科学 2019年第1期26卷 44-52页

作者：柯志新陈丹婷谭烨辉刘华健刘甲星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中国科学院大学广东省应用海洋生物学重点实验室

根据2014年9月（秋季）、12月（冬季）、2015年4月（春季）、2016年7月（夏季）在南澳岛与东山岛之间的近海海域进行的生态环境调查,分析了该海域叶绿素a浓度和初级生产力的时空变化特征。结果表明,叶绿素a浓度变化范围为0.37～14.9μg... 详细信息

根据2014年9月（秋季）、12月（冬季）、2015年4月（春季）、2016年7月（夏季）在南澳岛与东山岛之间的近海海域进行的生态环境调查,分析了该海域叶绿素a浓度和初级生产力的时空变化特征。结果表明,叶绿素a浓度变化范围为0.37～14.9μg/L,平均值分别为:夏季（8.2μg/L）>秋季（4.9μg/L）>冬季（1.52μg/L）>春季（1.47μg/L）。表层初级生产力的波动范围为0.6～45 mg（C）/（m;·h）,平均值分别为:秋季20.3 mg（C）/（m;·h）>夏季18.2 mg（C）/（m;·h）>春季14.4 mg（C）/（m;·h）>冬季5.6 mg（C）/（m;·h）。水柱初级生产力变动范围为14.1～3066.6 mg（C）/（m;·d）,平均值分别为:秋季1034.2 mg（C）/（m;·d）>夏季715.5 mg（C）/（m;·d）>春季453.4 mg（C）/（m;·d）>冬季133.8 mg（C）/（m;·d）。除夏季外,整个调查海域的叶绿素a浓度空间变化规律基本为由西北向东南方向递减;夏季调查海域表层叶绿素a的浓度都较高,在南澳岛的南面出现一个叶绿素a的低值区。该海域初级生产力的空间分布规律性较差。叶绿素a和初级生产力与营养盐浓度在春季均呈显著正相关,但在其他季节相关性不强。氮营养盐在春季和秋季可能是南澳-东山海域浮游植物生长的潜在限制因子。为获得较好的渔业增养殖效益,应该根据初级生产力现状对该海域的养殖品种和规模进行合理规划。

关键词：初级生产力叶绿素a 南澳岛渔业资源

深凹壳型香港牡蛎选育群体生长性状的遗传参数估计

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水产学报 2020年第1期44卷 33-42页

作者：莫日馆肖述秦艳平张跃环马海涛喻子牛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重点实验室中国科学院大学

为了培育壳型和生长性状优良的深凹壳型香港牡蛎新品系,以广东台山镇海湾野生香港牡蛎天然采苗的2龄养殖群体为基础群体,以壳型指数D为指标,按照10%留种率和1.755选择强度,利用截头法进行深凹壳型香港牡蛎的群体选育;分析了幼虫期、中... 详细信息

为了培育壳型和生长性状优良的深凹壳型香港牡蛎新品系,以广东台山镇海湾野生香港牡蛎天然采苗的2龄养殖群体为基础群体,以壳型指数D为指标,按照10%留种率和1.755选择强度,利用截头法进行深凹壳型香港牡蛎的群体选育;分析了幼虫期、中间培养期、养成后期的选择反应、遗传获得和现实遗传力等遗传参数。结果发现,选择组的壳高和壳型指数D均大于对照组,遗传参数估算值随着个体的增大而增加。幼虫期,壳高的平均选择反应、平均遗传获得、平均现实遗传力分别为0.363±0.167、1.678%±0.416%、0.207±0.095,中间培养期分别0.639±0.115、7.618%±2.666%、0.364±0.065,养成后期分别为0.668±0.179、8.861%±3.072%、0.381±0.102。养成后期,壳型指数D的平均选择反应、平均遗传获得、平均现实遗传力分别为0.748±0.066、9.090%±0.565%、0.426±0.038。研究结果为培育深凹壳型、生长性能良好的香港牡蛎优良品种提供了实验依据和理论基础。

关键词：香港牡蛎深凹壳型壳型指数D 群体选育遗传参数