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新型生物脱氮技术及其相关酶系的研究进展

海洋科学 2024年第6期48卷 106-117页

作者：王馥容张雨冯诗语王宇航郑伊宁张家豪王连顺卢亚楠王丽谷晶丛玉婷杨国军王华大连海洋大学水产与生命学院辽宁大连116023 大连海洋大学设施渔业教育部重点实验室辽宁大连116023 辽宁省贝类良种繁育工程技术研究中心辽宁大连116023

水中氮素浓度过高会导致水体富营养化,而新型生物脱氮技术有多种耦合手段,可以针对不同的氨氮浓度进行使用,因此在水体氮素污染处理领域具有广阔的应用前景。本文系统介绍了新型生物脱氮技术的反应通路、研究进展及优缺点;并对不同反应... 详细信息

水中氮素浓度过高会导致水体富营养化,而新型生物脱氮技术有多种耦合手段,可以针对不同的氨氮浓度进行使用,因此在水体氮素污染处理领域具有广阔的应用前景。本文系统介绍了新型生物脱氮技术的反应通路、研究进展及优缺点;并对不同反应路径中生物脱氮酶的作用机制、酶活测定和研究现状等进行了系统的阐述,最后对新型生物脱氮通路上的生物脱氮酶进行总结归纳,对生物脱氮酶的未来提出展望。本综述旨在为提高新型生物脱氮技术在水体氮素处理中的效率及相关生物脱氮酶的研究提供理论依据。

关键词：厌氧氨氧化硝化反硝化酶学性质生物脱氮酶

饲料磷水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响

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中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：周智愚邓银生张金枫梁程锦吴小易海南大学/海南省热带水生生物技术研究重点实验室海南大学/南海海洋资源利用国家重点实验室

本文旨在探究饲料不同磷（P）水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响。实验设计了7组以干物质计，其等能（以每100 g计）、等蛋白、等脂分别为1 421.2 kJ、47%、8%的实验饲料，饲料中磷的实测值分别为1.05%、... 详细信息

本文旨在探究饲料不同磷（P）水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响。实验设计了7组以干物质计，其等能（以每100 g计）、等蛋白、等脂分别为1 421.2 kJ、47%、8%的实验饲料，饲料中磷的实测值分别为1.05%、1.10%、1.20%、1.37%、1.52%、1.59%和1.70%，相应缩写为P1.05、P1.10、P1.20、P1.37、P1.52、P1.59及P1.70，每组3个平行。实验鱼[初始体质量（12.14±0.05） g]每日表观饱食投喂两次（8:00和16:30），养殖周期为6周。分析结果显示，P1.05组体质量增长率（WG）、特定生长率（SGR）和肥满度（CF）均极显著高于其他实验组（P实验组，但各组间无显著差异（P>0.05）。随着饲料磷水平升高，P1.05组血浆及肝脏碱性磷酸酶（ALP）、甘油三酯（TG）含量高于其他实验组，而全鱼灰分以及血浆、肝脏总胆固醇（TC）含量呈现相反趋势。P1.05组血浆钙（Ca）含量在各实验组中最高，而磷含量最低，脊椎骨Ca、P含量在P1.05组均低于其他实验组。P1.05组肝脏胰岛素样生长因子1(igf-1)基因表达水平显著高于其他实验组（P实验条件下，w=1.05%饲料磷水平已满足虎龙杂交斑幼鱼生长的需要，过高磷水平则会导致实验鱼生长下降。

关键词：虎龙杂交斑饲料磷水平生长骨矿化

基于卷积神经网络的仿刺参（Apostichopus japonicus）疣足全基因组选择初步研究

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海洋通报 2024年

作者：林涛倪萍包晓凯李宇泽韩泠姝丁君王扬帆中国海洋大学海洋生命学院海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室大连海洋大学水产与生命学院

仿刺参(Apostichopus japonicus）是山东省和辽宁省的支柱水产种类之一。全基因组选择(GS)分子育种以高效率、高准确率等优势，将农业生物育种推向了新的发展阶段。目前，传统家系育种仍是刺参良种选育的主要手段，发展适用于刺参的全... 详细信息

仿刺参(Apostichopus japonicus）是山东省和辽宁省的支柱水产种类之一。全基因组选择(GS)分子育种以高效率、高准确率等优势，将农业生物育种推向了新的发展阶段。目前，传统家系育种仍是刺参良种选育的主要手段，发展适用于刺参的全基因组选择技术是刺参良种选育的未来重点发展方向，具有重要研究价值。卷积深层神经网络（CNN）已经应用在基因互作效应的估计中，解决全基因组选择主流GBLUP方法无法估计基因互作的非加性效应的问题。本研究以仿刺参的重要经济性状疣足为表型，使用52，271个SNP基因型，探究了GBLUP和CNN育种值估计的差异。结果表明，在仿刺参疣足数量的遗传力为0.611的情况下，相比于GBLUP方法的预测准确率（0.56363），CNN方法的预测准确率（0.83485）更高，表明基于CNN学习SNP之间潜在的基因互作信息，提高了育种值估计的准确率。本研究首次将CNN用于仿刺参疣足性状的全基因组选择中，研究结果为仿刺参生长性状的分子育种提供了理论支撑。

关键词：仿刺参全基因组选择卷积神经网络疣足数量

海南金鲳人工养殖群体遗传多样性与遗传结构的微卫星分析

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水生生物学报 2024年第9期48卷 1573-1580页

作者：袁鑫宋飞彪姚富城桂建芳骆剑申惠君大连海洋大学水产与生命学院大连116023 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室水产品种创制与高效养殖重点实验室湖北洪山实验室中国科学院种子创新研究院武汉430072 海南大学海洋生物与水产学院海口570228 海南大学三亚南繁研究院三亚572000 中国科学院大学北京100049

为评估海南省金鲳(Trachinotus blochii)人工养殖群体的种质资源背景及群体遗传结构,研究利用16对微卫星标记对采集自海南东方基地(晨海群体, CH)、陵水基地(青利群体, QL)、三亚基地(蓝粮群体, LL)共3家繁育公司的210尾金鲳进行了群体... 详细信息

为评估海南省金鲳(Trachinotus blochii)人工养殖群体的种质资源背景及群体遗传结构,研究利用16对微卫星标记对采集自海南东方基地(晨海群体, CH)、陵水基地(青利群体, QL)、三亚基地(蓝粮群体, LL)共3家繁育公司的210尾金鲳进行了群体遗传学分析。结果显示, 16个微卫星标记在3个群体中共检测到251个等位基因(N_(a)),平均观测杂合度(H_(o))、平均期望杂合度(He)及平均多态信息含量(PIC)分别为0.630、0.714及0.679,各位点的基因流(N_(m))平均为5.217。其中QL群体具有较高的遗传多态性。群体间的Nei’s遗传分化系数(F_(st))介于0.017—0.038, AMOVA结果显示个体间的遗传变异占总变异的87%。STRUCTURE遗传聚类分析将3个群体分为两个亚群(K=2), QL与LL构成遗传亚群I,而CH构成遗传亚群II。UPGMA聚类分析结果与STRUCTURE基本一致,并进一步揭示了CH群体与QL、LL群体之间在遗传结构上的差异。综上, 3个不同来源的海南省金鲳养殖群体尚保持较高的遗传多样性,且存在一定的遗传结构差异。研究结果可为金鲳种质资源的评价与利用提供一定的数据支撑。

关键词：养殖群体微卫星标记遗传多样性遗传结构金鲳

渤海中部海域表层沉积物磷形态及潜在生物可利用磷分布特征

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水产学报 2024年第2期48卷 70-79页

作者：陈则唐建业刘永虎程前张硕上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室大连市现代海洋牧场研究院上海海洋大学长江口水生生物监测与保护联合实验室

为研究渤海中部区域的沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷(BAP)的潜在含量，本实验以渤海中部海域的5个区域(唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域)为对象，采用分级浸取法，测定了23个采样点的沉积物样... 详细信息

为研究渤海中部区域的沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷(BAP)的潜在含量，本实验以渤海中部海域的5个区域(唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域)为对象，采用分级浸取法，测定了23个采样点的沉积物样品中磷的组分、含量，并计算潜在BAP含量，分析了其分布特性及影响因素。结果显示，渤海中部海域表层沉积物中无机磷(IP)是渤海中部海域表层沉积物中总磷(TP)的主要存在形式，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域这5个区域沉积物中，IP含量平均分别占其TP含量的78.39%、79.06%、71.46%、84.60%和81.46%，而有机磷(OP)则均占较小的比例。IP均以碎屑磷(De-P)为主要赋存形态，平均分别占TP的54.02%、52.12%、33.33%、69.41%和57.28%,IP中各形态磷的含量顺序：碎屑磷(De-P)>闭蓄态磷(Oc-P)>铁/铝吸附态磷(Fe/Al-P)>钙结合态磷(Ca-P)>弱吸附态磷(Ex-P)。河流输入、沉积物粒度和沉积环境是影响渤海中部海域表层沉积物中不同形态磷含量及分布的主要因素。研究表明，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海西南部海域表层沉积物中潜在的BAP含量平均分别占TP的44.77%、46.94%、64.87%和40.54%，具备较强的向水体中释放磷的潜力。本研究为深入研究渤海中部海域营养物质循环和补充机制及沉积物对海洋水体磷的贡献上限提供理论参考。

关键词：磷形态表层沉积物渤海

虾夷扇贝UROS基因的全基因组鉴定、序列特征及表达分析

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水产科学 2024年第2期43卷 273-280页

作者：杭雲娜王怡颖孙红妍范志越王许波田莹郝振林毛俊霞常亚青大连海洋大学水产与生命学院农业农村部北方海水增养殖重点实验室辽宁大连116023

为探明尿卟啉原Ⅲ合酶(UROS)基因在贝类壳色形成中的分子功能,利用生物信息学和实时荧光定量PCR等方法,进行虾夷扇贝UROS基因的全基因组鉴定、序列特征及其在不同壳色个体中的表达分析。结果显示,在虾夷扇贝全基因组范围内鉴定获得1个... 详细信息

为探明尿卟啉原Ⅲ合酶(UROS)基因在贝类壳色形成中的分子功能,利用生物信息学和实时荧光定量PCR等方法,进行虾夷扇贝UROS基因的全基因组鉴定、序列特征及其在不同壳色个体中的表达分析。结果显示,在虾夷扇贝全基因组范围内鉴定获得1个单拷贝的UROS基因,将其命名为PyUROS基因。PyUROS基因的序列全长为68808 bp,包括9个外显子、8个内含子,共编码298个氨基酸。在PyUROS蛋白质序列中预测到1个HemD保守功能域,表明本试验中所鉴定的PyUROS基因为UROS基因。PyUROS基因在虾夷扇贝成体各组织中广泛表达,表明其在虾夷扇贝生命活动中发挥重要作用。PyUROS基因在虾夷扇贝不同外套膜区域及不同壳色个体间显著差异表达,推测其在虾夷扇贝壳色形成中发挥重要功能。本试验结果为贝类壳色形成分子机制研究提供了重要参考,为贝类壳色遗传育种工作奠定了理论基础。

关键词：虾夷扇贝壳色血红素合成通路尿卟啉原Ⅲ合酶

枯草芽孢杆菌HAINUP40发酵条件的优化

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中国饲料 2024年第17期 40-45,60页

作者：丁梦莹陈鑫王世锋周永灿蔡岩海南大学海洋生物与水产学院海南省热带水生生物技术重点实验室海南海口570228

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为一种有潜力的高效生物制品与水质改善剂,其活力提升的关键在于有效地利用这一有益细菌。因此,本研究选择具有优良对抗疾病源菌和蛋白质分解能力的有益菌枯草芽孢杆菌HAINUP40开展试验。首先,在单一... 详细信息

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为一种有潜力的高效生物制品与水质改善剂,其活力提升的关键在于有效地利用这一有益细菌。因此,本研究选择具有优良对抗疾病源菌和蛋白质分解能力的有益菌枯草芽孢杆菌HAINUP40开展试验。首先,在单一变量的试验中得出影响此菌株发酵后的蛋白质酶活性、抵抗力及其存活率的主要三项关键参数,即温度、起始pH和装液体积量。然后,使用Box-Behnken响应面分析方法进一步优化这些参数,最终得出最佳的发酵环境为pH 7.5、装液体积量62.69 mL、温度37℃。这项研究的结果有助于推动这种有益菌株的工业规模培养和实际运用。

关键词：芽孢杆菌培养条件优化响应面法

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不同生物修复组合对石油污染的修复效应

环境科学与技术 2024年第1期47卷 139-146页

作者：王宇婷张天倩王军力王庆芝张舒畅何洁赵欢大连海洋大学海洋科技与环境学院辽宁大连116023

为探究不同生物修复组合对土壤石油污染的去除效果,该研究采用室内污染暴露实验,分析了不同生物修复体系对土壤总石油烃的降解率和正构烷烃、多环芳烃2种石油烃主要成分的变化规律。结果表明,翅碱蓬单独处理组虽表现出一定的石油污染修... 详细信息

为探究不同生物修复组合对土壤石油污染的去除效果,该研究采用室内污染暴露实验,分析了不同生物修复体系对土壤总石油烃的降解率和正构烷烃、多环芳烃2种石油烃主要成分的变化规律。结果表明,翅碱蓬单独处理组虽表现出一定的石油污染修复能力,但翅碱蓬+石油降解菌和翅碱蓬+石油降解菌+沙蚕处理组合对土壤总石油烃的降解率分别提高了12.71%和26.85%,表明联合生物修复可以更好地促进石油烃降解。翅碱蓬+降油细菌+沙蚕处理组中正构烷烃和多环芳烃组分的降解率均高于其他生物修复。多生物联合修复表现出对高碳原子数烷烃和芳烃良好的修复能力。研究结果证实,多生物联合修复组合对土壤石油污染的修复效果优于生物单独处理组,这为利用多生物联合修复组合开展滨海滩涂石油污染提供了一定的理论基础。

关键词：石油烃翅碱蓬双齿围沙蚕石油降解菌生物修复

低浓度氨氮预适应后高氨氮暴露对黄颡鱼鳃组织结构、免疫指标及相关基因的影响

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水生生物学报 2024年第11期48卷 1812-1821页

作者：聂丽玲杨占虎张卿鲍瑞峰朱传坤李礼朱晓鸣辛未张磊大连海洋大学大连 116023 中国科学院水生生物研究所武汉 430072 凉城县农牧和科技局乌兰察布 013750 淮阴师范学院淮安 223300 淮安市水生生物研究中心淮安 223002

研究旨在研究低浓度氨氮预适应后高浓度氨氮暴露对黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco)鳃组织结构、免疫指标及相关基因的影响。将黄颡鱼[体重: (3.13±0.49) g]分别暴露于低浓度氨氮(4.7 mg/L, 10%96h LC50)中预先适应3d、7d、14d后, 在高... 详细信息

研究旨在研究低浓度氨氮预适应后高浓度氨氮暴露对黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco)鳃组织结构、免疫指标及相关基因的影响。将黄颡鱼[体重: (3.13±0.49) g]分别暴露于低浓度氨氮(4.7 mg/L, 10%96h LC50)中预先适应3d、7d、14d后, 在高浓度氨氮(23.7 mg/L, 50%96h LC50)暴露12h和48h。结果显示: (1)在高浓度氨氮胁迫48h后, 不同时长低浓度氨氮预适应组(3d、7d、14d)和对照组(未经过低浓度氨氮预适应)鳃组织细胞出现空泡化, 鳃小片变短、卷曲、合并等不同程度的病理变化; 但低浓度氨氮预适应组的鳃组织在高浓度氨氮暴露12h和48h时损伤程度均低于对照组, 且预适应14d组在高浓度氨氮暴露12h和48h时鱼的鳃组织损伤程度最小。(2)在高浓度氨氮胁迫48h后, 预适应组和对照组的黄颡鱼体内LZM活性和IgM、C3、C4含量呈现一定的升高; 所有预适应组的LZM活性和IgM、C3含量显著升高, C4含量则只有预适应7d和14d显著升高。高浓度氨氮胁迫12h时, 预适应14d组的LZM活性和C3、C4含量均显著高于其他组(Ptnf-α和c3基因表达水平显著下调; il-1β基因表达水平无显著变化; 仅预适应7d组 igm基因表达水平的显著上调。上述结果表明, 经过低浓度氨氮预适应后高浓度氨氮暴露, 黄颡鱼鳃组织损伤程度降低, LZM活性和IgM、C3、C4含量升高, 黄颡鱼在低浓度氨氮预适应后对高浓度氨氮环境具有一定的耐受能力。

关键词：氨氮胁迫预适应鳃免疫黄颡鱼