大连海洋大学学报

Journal of Dalian Ocean University

 

 

 

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专家约稿

  • “十三五”时期中国水产种业科技创新进展和展望

    王振忠;卢兵友;刘磊;

    “十三五”国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项实施以来,围绕中国水产生物遗传基础认知和种质创制技术体系能力提升,在重要养殖生物种质资源遗传基础深度解析、理论创新和育种技术上取得了新进展,完成了30余种重要水产养殖生物基因组图谱,实现了重要水产生物生长、品质、抗性和性别等多个经济性状的深度遗传解析。在选择育种和杂交育种等传统育种基础上,整合基因组测序、功能基因挖掘、基因工程和细胞工程等现代生物技术,建立了全基因组选择育种、性别控制、BLUP遗传评估、干细胞移植与“借腹怀胎”和基因组编辑等新一代育种技术体系。“蓝色粮仓科技创新”重点专项共获得30个性状优异的水产新品种,累计繁育优良苗种150亿尾/个(只),养殖示范、推广面积超过13.3万hm~2。本文综述了“蓝色粮仓科技创新”重点专项实施以来,中国水产育种领域取得的主要科技创新成果,针对水产种业科技创新中存在的问题,提出应加强水产养殖生物种质资源收集与评价、加快突破性新品种研发进程、推进种业科企合作、加强育种原创性理论与技术研究及完善新品种“育、繁、推”一体化等未来重点研究方向,以期为促进中国渔业跨越式、高质量发展提供坚实的种质保证和技术支撑。

    2023年01期 v.38 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]
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研究论文

  • 养殖尾水浮床处理系统水生植物根际细菌的氮循环作用机制

    曲疆奇;刘青;张清靖;杨浩辰;赵萌;朱华;

    为探讨养殖尾水处理中浮床水生植物根际细菌对水体氮循环的影响机制,采用16S rRNA基因扩增子测序和宏基因组测序技术方法,对浮床水生植物黄花鸢尾(Iris wilsonii C.H.Wright)根际细菌、水体细菌的群落结构及其与氮循环相关的功能基因丰度差异特征进行了研究。结果表明:生态浮床水生植物根际细菌以变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、Patescibacteria门和拟杆菌门(Bacteroidota)为主要优势门类;在属水平上,有10种关键功能菌属在氮素迁移转化关键过程中发挥了重要作用;与水体相比,水生植物根际细菌多样性较高,氮代谢活动更为活跃(P<0.05),且主要参与碳代谢、转运蛋白、细菌双组分调节系统和群体感应等代谢功能途径;根际细菌固氮功能基因(nifH、nifD和nifK)、硝化作用功能基因(hao)、反硝化作用功能基因(nirS、norB和nosZ)、异化/同化硝酸盐还原基因(napA、nrfA、nirB和nasA)及其6个氮循环关键酶的相对丰度均显著升高(P<0.05)。研究表明,生态浮床水生植物根际的氮素周转能力强于周围水环境,其生物脱氮的最主要方式是反硝化和异化硝酸盐还原过程。

    2023年01期 v.38 12-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K]
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  • 两种单色鲤皮肤转录组特征分析

    史东杰;张强;伍仕弘;高坚;魏东;张欣;王赛赛;孙砚胜;姜巨峰;李文通;杨昊坤;

    为了探究全红鲤(Cyprinus carpio)和全黄鲤的基因资源,采用Illumina Hi-seq测序技术对两种单色鲤的皮肤进行转录组测序,并对差异表达基因进行注释和富集分析。结果表明:对体长为(33.42±0.24)cm的全红鲤和体长为(38.75±0.43)cm的全黄鲤皮肤测序,分别获得干净数据(clean reads)为129 222 850和130 869 572个;与Nr、Nt、COG、GO、KEGG、Pfam和Uniprot数据库中已知基因进行比对,分别有58 782、61 490、11 468、31 206、31 581、61 385和51 805个基因获得注释,7个数据库中均有注释的基因数为8 378个;在全红鲤和全黄鲤皮肤中存在4 822个差异表达基因,其中,显著上调1 929个,显著下调2 893个;取其中9个差异表达基因进行qRT-PCR验证,证实了转录组数据结果的可靠性;在差异表达基因中,筛选获得了部分参与体色调控的基因,包括mitfa、ednrA、wnt7、agouti和mif等;KEGG分析发现,差异表达基因极显著富集在甘露糖与果糖代谢、糖酵解/糖原异生途径、碳代谢、磷酸戊糖途径和酪氨酸代谢等43条通路;对酪氨酸代谢和黑色素合成通路分析发现,与红色素和黄色素合成相关的基因mif、mif4g、agouti、ednrA和ednrB等显著上调,与黑色素合成相关的基因tyr、tyrp1、mitfa和wnt7等显著下调;差异基因变异分析发现,全红鲤和全黄鲤中均存在的单核苷酸多态性标记(SNP)共388 673个。研究表明,两种单色鲤皮肤组织中差异表达基因主要富集在能量代谢、生长和免疫等通路中,获得的转录组信息可为今后锦鲤分子标记的开发及功能基因的克隆、编辑和功能分析等提供基础数据。

    2023年01期 v.38 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K]
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  • 鸭绿沙塘鳢仔稚鱼发育观察及饥饿不可逆点的确定

    李文康;骆小年;段友健;李姣;吴晨;

    为研究鸭绿沙塘鳢(Odontobutis yaluensis)仔稚鱼发育特点,并确定仔鱼最佳投饵时间及饥饿不可逆点(point of no return, PNR),在水温19.7~26.7℃下,研究了饥饿胁迫对鸭绿沙塘鳢仔鱼生长、形态和行为的影响。结果表明:鸭绿沙塘鳢仔稚鱼发育较独特,鳍条在胚胎期已完全分离,鳞片初发生时卵黄囊未完全消失;根据鳞片形成的特点,将鸭绿沙塘鳢仔稚鱼发育划分为仔鱼期(孵化后0~14日龄)和稚鱼期(孵化后15~44日龄);初孵仔鱼全长为(7.72±0.09)mm,卵黄囊体积为(0.74±0.04)mm~3,口张开,肛门贯通,尾骨上翘,耳石、鳃弓、鳃丝、齿及各鳍鳍条均可见;孵化后1日龄仔鱼开口,4日龄仔鱼卵黄囊消耗50%,15日龄仔鱼鳞片首先出现在尾柄中轴线附近,发育进入稚鱼期,18日龄稚鱼卵黄囊消耗90%,30日龄稚鱼卵黄囊及油球消失,44日龄稚鱼头顶部和鳃盖处的鳞片覆盖形成,鳞被完全,发育进入幼鱼期;鸭绿沙塘鳢全长与孵化后日龄呈二次多项式函数关系,卵黄囊体积与孵化后日龄呈对数函数关系;鸭绿沙塘鳢孵化后1日龄仔鱼开口率为40%,2~8日龄仔鱼开口率达最高值100%,9日龄仔鱼开口率开始下降,12~13日龄仔鱼到达饥饿不可逆点(PNR),13~14日龄饥饿仔鱼累计死亡率达50%,18日龄饥饿稚鱼全部死亡;投喂组仔鱼的全长、眼径、尾柄高、卵黄囊体积和鳔体积,分别从6、8、5、1、5日龄起显著高于饥饿组(P<0.05),饥饿仔鱼的全长、眼径、尾柄高和鳔体积,分别从14、13、13、10日龄起出现负增长,这表明饥饿对仔鱼生长发育有延迟作用。研究表明,鸭绿沙塘鳢在仔鱼期器官发育较完善是对栖息地山区河流生态适应的结果,其最佳开口时间为孵化后1~2日龄,PNR为12~13日龄。

    2023年01期 v.38 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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  • 富硒植物乳杆菌对大鳞鲃组织铅积累及氧化应激的影响

    张晴;尚信池;耿龙武;李海涛;杜汝君;丛艳锋;徐伟;

    为探究铅(Pb)胁迫下富硒植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)对大鳞鲃(Luciobarbus capito)的保护作用,利用植物乳杆菌将无机硒转化为纳米硒并添加到鱼饲料中,选用体质量为(75.4±0.9)g的大鳞鲃,设置对照组(control,饲喂基础饲料)、铅组(水中Pb质量浓度为0.2 mg/L,饲喂基础饲料)和富硒铅组(SL+Pb,水中Pb质量浓度为0.2 mg/L,饲喂富硒饲料,纳米硒含量为5 mg/kg,植物乳杆菌含量为3.125×10~8 CFU/kg),养殖试验共进行14 d,然后采集样本,测定各组大鳞鲃肝、肾、鳃、肠和肌肉中硒和铅的积累量,以及抗氧化酶活力和抗氧化基因表达量。结果表明:当亚硒酸钠质量浓度为200μg/mL时,培养基中植物乳杆菌菌落数量最多,达1.150×10~7 CFU/mL,纳米硒含量为184μg/mL,电镜下可观察到球形纳米硒颗粒(SeNPs);富硒铅组鱼体各组织中硒的积累量显著高于对照组和铅组(P<0.05),铅组鱼体肝、肾、鳃和肌肉组织中的硒含量均显著低于对照组(P<0.05),但肠道中硒含量显著高于对照组(P<0.05);铅组和富硒铅组鱼体各组织中铅的积累量显著高于对照组(P<0.05),铅组鱼体各组织中铅的积累量依次为鳃>肝>肾>肠>肌肉,富硒铅组鱼体铅的积累量显著低于铅组(P<0.05);富硒植物乳杆菌能够显著提高铅胁迫下鱼体肾和鳃组织中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性(P<0.05),显著降低丙二醛(MDA)含量(P<0.05);铅组和富硒铅组鱼体肾组织中抗氧化基因Nrf2、HO-1和GPx表达量显著降低(P<0.05),与铅组相比,富硒铅组这些指标显著增加(P<0.05)。研究表明,在含铅水体胁迫下,饲料中添加富硒植物乳杆菌能够降低鱼体各组织中的铅积累量,缓解铅胁迫下鱼体的氧化应激。

    2023年01期 v.38 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1179K]
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  • 鳜仔稚鱼牙齿发育和矿化过程观察

    曹林军;赵金良;徐俊;张琦;陈铭;

    为了解鳜(Siniperca chuatsi)牙齿的早期发育和矿化过程,采用解剖镜和光学显微镜技术观察了孵化后1~55 d仔稚鱼牙齿出现时间、列数和数目变化,通过软骨-硬骨染色、Von Kossa染色观察了牙齿矿化时间,采用X射线能谱仪测定了牙齿矿化过程中钙、磷元素含量的变化,采用免疫组化方法观察了碱性磷酸酶蛋白表达变化,并用荧光定量PCR方法检测了细胞间隙连接蛋白43(Cx43)和钙结合蛋白-d28k(CaB)基因表达量变化。结果表明:孵化后3 d时鳜颌齿出现,5 d时咽齿出现,8 d时腭齿出现,12 d时犁齿出现;孵化后8 d时下颌齿列数发育完全,11 d时上颌齿列数发育完全;颌齿中,绒毛状齿先发育,犬齿孵化后18 d开始发育;牙齿矿化时间为孵化后11~14 d,矿化过程中钙、磷元素含量显著增加(P<0.05),而钙/磷比值无明显变化(P>0.05);孵化后10、12 d时,碱性磷酸酶蛋白在牙釉质、牙本质中呈阳性反应;Cx43和CaB基因相对表达量均在孵化后10、12 d时有升高,仅CaB基因显著上升(P<0.05),14 d时两基因均显著下降(P<0.05)。研究表明,鳜早期牙齿出现,能直接咬住、固定活饵鱼,防止其逃脱,而钙、磷元素和矿化相关蛋白均参与了牙齿矿化过程。

    2023年01期 v.38 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
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  • 湛江地区患病对虾池塘中副溶血性弧菌的MLST分型和新型耐药毒株的分离鉴定

    吴俊敏;王艺;郝婧薇;王青瑶;张晋;傅松哲;刘鹰;

    为研究湛江地区患病对虾养殖池塘中副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的遗传多样性,选择副溶血性弧菌的7个管家基因对分离菌株进行MLST分型,采用PCR法检测tdh、trh、tlh、mam7、vcrD1、vcrD2和pirAB毒力基因的携带情况,用纸片扩散法对所有菌株进行药敏试验,选择其中1株多重耐药菌株进行全基因组测序,并通过IslandPath-DIOMB分析其耐药基因岛来源。结果表明:从患病的对虾池塘水样中共分离出58株副溶血性弧菌,通过MLST分型共分为34个ST型;58株菌株均携带毒力基因tlh、mam7和vcrD1,未发现tdh、trh和vcrD2基因存在,其中,8株菌株携带引起急性肝胰腺坏死病(AHPND)的毒力基因pirAB;药敏试验显示,58株菌株对青霉素耐药率均为100%,对氨苄西林、克拉霉素和庆大霉素的耐药率较高,其中ST1740型的4株菌株均为多重耐药,从中选择ZJ20-3/2020菌株进行全基因组测序,发现该菌株含有8个耐药基因,分别为bla_(CARB-41)、aadA16、aph(6)-Id、aph(3″)-Ib、tet(A)、sul1、dfrA27和ARR-3,并对青霉素、卡那霉素、四环素和利福平耐药;用IslandPath-DIOMB分析发现,ZJ20-3/2020菌株存在4个基因岛。研究表明,湛江地区患病对虾养殖池塘中的副溶血性弧菌具有丰富的遗传多样性,发现了一个携带pirAB的新ST型(ST1740)菌株,其携带4种来自希瓦氏菌的基因岛且为多重耐药菌株,本研究首次在副溶血性弧菌中发现来自希瓦氏菌属的基因水平转移,这些结果为防治急性肝胰腺坏死病提供了科学依据。

    2023年01期 v.38 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
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  • 南极独角雪冰鱼与尼罗罗非鱼Grik1基因的克隆及其在低温胁迫下的作用比较

    张晓雯;张艳杰;李玮;钟文倩;陈良标;

    为了探究南极独角雪冰鱼(Chionodmco hamatus)和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)离子型谷氨酸受体海人藻酸亚型1基因(glutamate ionotropic receptor kainate type subunit 1,Grik1)在低温胁迫下对细胞凋亡的影响,采用RT-PCR法克隆得到体质量约为500 g的南极独角雪冰鱼和尼罗罗非鱼Grik1基因,分别命名为ChGrik1和OnGrik1,并将其插入到真核表达载体pcDNA3.1(+)上构建pcDNA3.1-ChGrik1和pcDNA3.1-OnGrik1过表达载体,对293T细胞系进行转染,24 h后在不同温度(37、28、18、8℃)下对细胞处理48 h,然后用流式细胞仪检测不同温度下转染不同质粒的细胞凋亡情况。结果表明:低温胁迫诱导293T细胞凋亡,8℃时最显著,凋亡率达到92.43%±0.46%(P<0.05);过表达ChGrik1或OnGrik1基因相比空载组均能显著降低细胞凋亡率2%~5%(P<0.05);进一步对8℃低温胁迫48 h的细胞进行转录组测序分析显示,空载组有1 346个差异表达基因,过表达ChGrik1和OnGrik1基因组均会减少受低温胁迫的差异表达基因数目,分别为722个和1 053个,同时还改变了与细胞凋亡相关基因的表达趋势,如NUPR1、STC2和CHAC1等基因由下调变为上调,HSP等基因由上调变为下调。研究表明,南极独角雪冰鱼和尼罗罗非鱼的生存温度差异较大,但两者的谷氨酸受体基因Grik1功能类似,均能通过减少细胞凋亡来应对低温胁迫。

    2023年01期 v.38 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K]
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  • 斑马鱼Notch信号通路配体基因delta-like4对smad基因的调控作用

    程瑶;王子睿;周泽斌;张鹏;邱军强;李伟明;张庆华;

    为研究斑马鱼(Danio rerio)的Notch信号通路配体delta-like 4(dll4)对smad基因(smad1和smad7)的调控作用,利用qRT-PCR方法检测受精后2 d(day post fertilization, dpf)的斑马鱼dll4纯合突变体smad家族中smad1和smad7的表达变化,利用生物信息学软件预测smad1和smad7启动子序列的转录结合位点和CpG岛;采用同源重组的方法,构建p3×Flag-CMV-dll4真核表达载体及pGL3-smad1-Luc和pGL3-smad7-Luc报告基因载体,并通过双荧光素酶试验检测dll4对smad1和smad7的调控活性;分别转染两种启动子报告基因载体到HEK293T细胞,共转染启动子报告基因载体与真核表达载体到HEK293T细胞。结果表明:dll4纯合突变体斑马鱼中smad1和smad7表达量均显著下调(P<0.000 1);两种基因启动子均包含HNF-3、GATA-1和Oct-1等转录因子结合位点,只有smad7启动子存在CpG岛;报告基因pGL3-smad1-Luc和pGL3-smad7-Luc的活性分别为对照组的7.3倍和142.7倍,两种报告基因与p3×Flag-CMV-dll4表达载体共转后,转录活性均升高,分别为对照组的2.8倍和2.2倍,说明p3×Flag-CMV-dll4可以促进pGL3-smad1-Luc和pGL3-smad7-Luc的转录表达活性。研究表明,斑马鱼Notch信号通路配体基因dll4可通过smad基因家族在血管生成中发挥调控作用,为损伤血管的修复和肿瘤血管生成提供特异的生物学靶点。

    2023年01期 v.38 76-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1638K]
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  • 尼罗罗非鱼高迁移率族蛋白4(TOX4)基因克隆及其在细菌感染过程中的表达特征

    江栢坚;张志强;巫祎琴;于劼豪;黄瑜;简纪常;

    为了解析与胸腺细胞选择相关的高迁移率族蛋白4(tox high mobility group box family member 4,TOX4)在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)响应无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)感染过程中的功能,利用聚合酶链式反应(PCR)克隆和鉴定尼罗罗非鱼TOX4基因(GenBank登录号:XP003458812)的开放阅读框(open reading frame, ORF)序列,对推导的TOX4氨基酸序列进行生物信息学分析,分析其亚细胞定位特征,以及在尼罗罗非鱼头肾淋巴细胞亚群的分布特征,并利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析TOX4基因在健康鱼各组织及响应无乳链球菌感染过程中的表达模式。结果表明:尼罗罗非鱼TOX4基因的ORF全长为2 004 bp,编码667个氨基酸,预测TOX4蛋白的相对分子质量为69 060,理论等电点为4.69,无信号肽序列及跨膜结构,具有一个HMG保守结构域;亚细胞定位结果显示,TOX4蛋白主要表达于细胞核中;多序列比对及系统进化分析均显示,尼罗罗非鱼与斑马拟丽鱼(Maylandia zebra) TOX4氨基酸序列的同源性最高;qRT-PCR分析显示,TOX4基因在健康尼罗罗非鱼各组织中均有表达,且在血液中表达量最高;单细胞转录组数据分析显示,TOX4基因主要在尼罗罗非鱼非特异性细胞毒性细胞(nonspecific cytotoxic cell, NCC)和巨噬细胞(macrophage, Mφ)中表达;经无乳链球菌感染后,尼罗罗非鱼脑、头肾、肠道和脾脏中TOX4基因的表达量显著上调,并在感染后12 h(脑、头肾、肠道)和48 h(脾脏)达到峰值。研究表明,TOX4可能参与尼罗罗非鱼响应细菌感染的免疫应答过程。

    2023年01期 v.38 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1963K]
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  • 斑马鱼软骨内骨化过程中骨骼的转录组测序分析

    于茜;高静;纪晓;Adelino Canario;陈洁;

    为研究斑马鱼(Danio rerio)骨骼发育时期关键调控基因及复杂的调控网络,采用阿尔辛蓝-茜素红双重染色方法对受精后50 d(day post fertilization, dpf)和65 dpf野生型斑马鱼骨骼进行染色,提取50 dpf和65 dpf斑马鱼骨骼的总RNA进行转录组测序,对差异表达基因进行筛选并进行GO功能注释和KEGG富集分析。结果表明:50 dpf斑马鱼头骨正在经历软骨内骨化,而65 dpf斑马鱼软骨内骨化过程基本完成;对50 dpf与65 dpf斑马鱼骨骼进行转录组测序,共产生41.44×10~9个有效数据,存在610个差异表达基因,相比50 dpf斑马鱼,65 dpf斑马鱼骨骼中软骨发育相关基因(dlx2a、foxd3和sec23b)、骨矿化调节基因(ptk2bb)、骨骼细胞分化正调控基因(dlx2a)均下调,表明其骨骼发育已较为成熟,骨细胞分化过程减少,与阿尔辛蓝-茜素红双重染色结果相一致;进一步对这些差异表达基因进行GO功能注释和KEGG富集分析,发现大部分差异表达基因与代谢网络、生殖信号通路相关;随机选取了6个差异表达基因进行实时荧光定量qRT-PCR验证,发现这些基因表达趋势与测序结果一致,这表明转录组测序结果真实可信。研究表明,鱼类与哺乳动物一样,其代谢、骨骼和生殖功能三者间存在密切联系,其内在机制为研究斑马鱼骨骼发育与疾病治疗提供了一个新的思路。

    2023年01期 v.38 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K]
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  • 重组酶介导等温扩增技术检测鰤鱼诺卡氏菌方法的建立

    杨惠源;陈国权;温依铭;夏洪丽;夏立群;

    为建立一种基于重组酶介导等温扩增技术(recombinase-aided amplification, RAA)的快速检测鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)的方法,针对鰤鱼诺卡氏菌的特异性基因组片段,设计重组酶介导扩增引物,通过检测7株鰤鱼诺卡氏菌近缘菌和9种水产养殖过程中常见病原菌,筛选出特异性RAA检测引物,并通过将含有目的片段的重组质粒进行梯度稀释以分析该检测方法的灵敏度,最后采用RAA方法检测患病鱼、健康鱼及11种不同来源的鰤鱼诺卡氏菌菌株,以评价该检测方法的应用性和覆盖度。结果表明:本研究中设计的引物仅针对鰤鱼诺卡氏菌可以扩增出目的条带,检测灵敏度为100 pg/μL,人工感染鰤鱼诺卡氏菌的杂交鳢(Channa maculate♀×C.argus♂)肝脏、体肾和脾脏等组织基因组DNA能够扩增出阳性条带,不同来源的鰤鱼诺卡氏菌菌株可以扩增出阳性条带。研究表明,本研究中所建立的鰤鱼诺卡氏菌重组酶介导等温检测方法具有准确、简便的特点,可对鰤鱼诺卡氏菌进行快速检测。

    2023年01期 v.38 104-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
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  • 鸭绿江丹东段扁吻鮈的个体生殖力及初次性成熟体长与年龄

    严林;田静;彭祖想;王悦晗;兰婷;段友健;韩雨哲;

    为探明鸭绿江扁吻鮈(Pungtungia herzi)的个体生殖力及初次性成熟体长与年龄,于2020年11月—2022年4月按季度采样,共采集扁吻鮈398尾,其中雌性个体210尾,雄性个体188尾,测量所有样本的体长(L)、体质量(W)、净体质量(W_0)和卵巢质量(W_1),并计算成熟系数(GSI)和丰满度(K),取鳞片鉴定年龄,用质量法计数个体绝对生殖力(F)、体长相对生殖力(F_L)及体质量相对生殖力(F_W),用5种数学模型拟合个体生殖力与形态指标的关系,采用L_(50%)方法确定初次性成熟年龄和体长。结果表明:鸭绿江扁吻鮈种群由1、2、3、4龄组成,雄性1龄占比70.74%,2龄占比22.87%,3龄和4龄分别占比5.85%、0.53%(n=188);雌性1龄占比71.75%,2龄占比19.77%,3龄和4龄分别占比6.78%、1.69%(n=210);雄性、雌性鱼优势体长组均为60.01~90.00 mm,优势体质量组均为0.00~15.00 g;雌性个体绝对生殖力为(1 835.00±946.66)粒,体长相对生殖力为(23.13±9.43)粒/mm,体质量相对生殖力为(199.84±61.26)粒/g;F、F_L和F_W与体长、体质量、净体质量和年龄均存在函数关系;扁吻鮈种群初次性成熟体长和年龄估算显示,雄性和雌性个体的初次性成熟体长分别为47.07、53.28 mm,初次性成熟年龄分别为1.18龄、1.06龄。研究表明,鸭绿江扁吻鮈个体较小,繁殖群体以1龄为主,其性成熟较早、怀卵量大,繁殖策略属于典型的r-对策者。

    2023年01期 v.38 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K]
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  • 铜藻岩藻黄素对α-葡萄糖苷酶活性的抑制及其降血糖作用

    刘岩;郅丽超;王慧蕊;赵丽;任丹丹;何云海;汪秋宽;

    为探讨岩藻黄素(fucoxanthin)对Ⅱ型糖尿病小鼠血糖的调节及其可能的作用机制,以铜藻(Sargassum horneri)为原料制备岩藻黄素,研究了其对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用;通过链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)建立Ⅱ型糖尿病模型小鼠,灌胃小鼠不同剂量的岩藻黄素(25、50、100 mg/kg体质量),测定各组小鼠的血糖和血脂代谢指标,通过苏木精-伊红(HE)染色分析小鼠肝脏组织病理变化,采用荧光定量PCR法测定细胞PI3K/AKT信号通路相关指标[磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)]和糖原合成酶(GS)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)基因的mRNA相对表达量。结果表明:铜藻岩藻黄素对α-葡萄糖苷酶活性的抑制率为76.43%±0.83%,抑制类型为非竞争性抑制;岩藻黄素可明显降低糖尿病模型小鼠的空腹血糖值(FBG)、胰岛素(INS)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,提高肝糖原和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平;组织病理学观察显示,岩藻黄素可改善肝脏炎性细胞浸润;岩藻黄素可增加糖尿病小鼠PI3K、AKT、GS和GLUT4基因的mRNA表达量。研究表明:铜藻岩藻黄素可通过PI3K/AKT信号通路调节小鼠血糖,且具有剂量-效应关系;本试验条件下,铜藻岩藻黄素灌胃剂量为100 mg/kg时表现出最佳的降血糖和降血脂作用。

    2023年01期 v.38 120-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K]
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  • 基于改进YOLO v7的微藻轻量级检测方法

    吴志高;陈明;

    为了解决传统的微藻检测方法依赖于复杂的设备和大量的人工操作,不仅耗时长且检测结果易受检测人员技术经验影响等问题,结合微藻显微图像特征,采用K-means++算法聚类锚框,并基于YOLO v7模型,提出一种轻量级实时检测微藻的方法YOLO v7-MA。该方法将GhostNet引入YOLO v7模型中作为主干特征提取网络,以减少网络的参数量,同时将特征融合网络中的普通卷积块替换为深度可分离卷积块,进一步降低模型的计算复杂度,并在特征融合网络中加入CBAM注意力模块,以提高网络的特征表达能力。结果表明:在14种微藻数据集上的试验显示,本研究中提出的YOLO v7-MA模型的平均精度均值为98.56%,召回率为96.88%,F1值为97.42%,参数量为22.64×10~6,浮点运算次数(FLOPs)为38.45×10~9;相较于YOLO v7模型,YOLO v7-MA模型平均精度均值提高了0.95%,召回率和F1值分别提高了1.15%、0.23%,参数量和FLOPs分别降低了14.63%和66.55%;相较于FasterRCNN-VGG16、FasterRCNN-Resnet50、YOLO v4、YOLO v4-Mobilenet v3、YOLO v4-VGG16、YOLO v4-Resnet50和YOLO v5s等模型,YOLO v7-MA模型的平均精度均值也均有提高,参数量均有减少。研究表明,YOLO v7-MA模型能够为微藻的识别分类提供一种轻量化的实时高效检测方法,大大降低了检测人员的工作量。

    2023年01期 v.38 129-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K]
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  • 基于规则匹配与深度学习AbTransformer的渔业标准表格信息抽取方法

    孙哲涛;于红;宋奇书;李光宇;邵立铭;杨惠宁;张思佳;孙华;

    为解决渔业标准文本中表格结构多样、表头位置不固定导致抽取效果不佳的问题,提出一种结合规则匹配(rule-based-matching, RBM)与AbTransformer(Absolute Transformer)深度学习模型的表格信息抽取方法,该方法对规则类表格信息采用规则模板与BERT-BiLSTM-CRF模型进行信息抽取,对非规则类表格信息采用改进的Transformer进行抽取,即在位置编码模块中引入行位置编码,与特征向量拼接以获取表格行列位置。结果表明:本文中提出的AbTransformer模型相较于机器学习MLP模型,AUC值提升了1.46%,相较于TabTransformer模型,AUC值提高了1.18%;本文中提出的RBM-AbTransformer模型与AbTransformer模型相比,准确率、召回率和F1值分别提高了7.78%、4.19%和5.27%。研究表明,结合RBM与AbTransformer的渔业标准表格信息抽取方法,有效解决了表格结构多样、表头位置不固定的问题,提升了渔业标准表格信息抽取的整体效果。

    2023年01期 v.38 140-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K]
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  • 基于CycleGAN超分辨重构的水下图像增强算法

    邱皖;李然;郑睿谦;

    为了提高水下图像的清晰度和对比度,恢复水下图像颜色特性,提出了一种基于非监督超分辨重构的方法(SR-CycleGAN)对水下图像进行增强。该方法采用超分辨网络和退化网络学习水下图像和陆地图像之间的跨域映射函数,使用相对平均判别器,增加了内容损失函数,并将SR-CycleGAN模型与4种传统的水下图像增强模型和5种基于深度学习的模型,在同一数据集上进行增强效果比较。结果表明:本文中构建的SR-CycleGAN模型得到了最高的PSNR值(20.277)和SSIM值(0.727),与SESS-CycleGAN模型相比,PSNR和SSIM值分别提高了5.9%、13.9%,与FEATURE FUSION-CycleGAN模型相比分别提高了13.8%、71.8%,与BM-CycleGAN模型相比分别提高了5.1%、1.1%;对7类海洋生物进行识别,经过SR-CycleGAN模型增强后图像的识别准确率提高了48%。研究表明,本文中提出的SR-CycleGAN模型在校正水下图像颜色失真的同时还增强了图像清晰度,在海洋生物水下图像识别中具有一定的实用性。

    2023年01期 v.38 149-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1955K]
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综述

  • 麦哲伦扇贝养殖生物学及增养殖技术研究进展

    陈微;谢玺;滕炜鸣;于佐安;刘项峰;常亚青;王庆志;

    麦哲伦扇贝(Placopectenma gellanicus Gmelin)是北大西洋重要的大型深海经济贝类。近年来,随着全球气候变化对海洋生态系统的持续影响和日益增加的市场需求,世界范围内麦哲伦扇贝的自然资源量呈下降趋势,其资源保护与开发、繁殖生物学与增养殖技术相关研究越来越受到重视。麦哲伦扇贝自2005年引入中国以来,已在苗种人工繁育方面取得一定突破,鉴于该扇贝具有成为海水增养殖新品种的潜力,本文综述了麦哲伦扇贝的生物学特性、人工繁育与增养殖技术、生理生态学与遗传学等国内外最新研究进展,并从建立绿色增养殖新模式、保护现有种群种质资源、培育优质抗逆新品种和推动贝类产业高质量发展等方面进行了展望,以期为进一步开发渔业新品种、促进中国海水增养殖业可持续发展提供有益参考。

    2023年01期 v.38 158-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1207K]
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  • 玉米芯释碳影响因素及其在低碳氮比污废水处理中的应用进展

    国显勇;吴英海;陈锋;刘海燕;臧黎锋;张翠雅;

    低碳氮比(C/N)污废水中碳源不足,常会导致污水中生物反硝化不充分,继而引发硝酸盐大量积累的问题。农业废弃物玉米芯具有价格低廉、来源广泛及生物可降解性良好等优势,其经过适当处理可提高释碳量,在水环境污染处理领域中具有一定的应用潜力。本文综述了玉米芯的释碳过程、影响因素和预处理技术,以及在低碳氮比污废水处理过程中的应用,并针对目前研究应用中存在的问题,提出开展精确计算玉米芯在生物反应器中的投放量、玉米芯耦合其他材料联用技术、其他杂质离子对玉米芯释碳的影响机理、环境友好型玉米芯预处理化学药剂的研发、玉米芯在不同盐度海水养殖废水中的应用及玉米芯作为载体形成生物膜的机理等未来重点研究方向,以期为玉米芯的广泛资源化利用提供科学参考。

    2023年01期 v.38 168-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
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  • 基于外源酰基高丝氨酸内酯的群体感应强化生物膜脱氮性能研究进展

    衣隆强;吴英海;刘长远;宛立;韩蕊;

    随着社会经济发展,基于生物膜法降解含氮污染物已被广泛应用于污染水体修复和污水深度处理中,如何缩短生物膜启动时间,提高生物膜生物量、功能微生物丰度和多样性是当前的研究热点。基于酰基高丝氨酸内酯(acyl-homoserine lactones, AHLs)的群体感应(quorum sensing, QS)有助于生物膜生长和脱氮功能菌的增加,而添加外源性AHLs可提高生物膜性能,这为生物膜脱氮性能强化提供了新思路。本文综述了AHLs的多样性与促进生物膜脱氮的功能,强化微生物脱氮的机制及影响因素,针对外源AHLs强化生物膜脱氮性能研究中存在的问题,提出应进一步揭示不同种类AHLs对生物膜脱氮的调节能力,明确AHLs在生物膜反应器不同阶段的作用机制和效果,增强环境条件对AHLs调节生物膜脱氮的效应研究,以及利用规模化生物膜反应器验证AHLs对实际生物膜脱氮的效果等未来重点研究方向,以期为实现外源AHLs强化生物膜脱氮性能提供科学依据。

    2023年01期 v.38 176-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
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