Sea surface temperature reconstruction for the middle Okinawa Trough during the last glacial-interglacial cycle using C-37 unsaturated alkenones

C-37 unsaturated alkenones were analyzed on a core retrieved from the middle Okinawa Trough. The calculated U-37(K') displays a trend generally parallel with those of the oxygen isotopic compositions of two planktonic foraminiferal species, Neogloboquadrina dutertrei and Globigerinoides sacculifer, suggesting that in this region, SST has varied in phase with global ice volume change since the last glacial -interglacial cycle. The U-37(K')-derived SST ranged from ca. 24.0 to 27.5 degrees C, with the highest value 27.5 degrees C occurring in marine isotope stage 5 and the lowest similar to 24.0 degrees C in marine isotope stage 2. This trend is consistent with the continental records from the East Asian monsoon domain and the marine records from the Equatorial Pacific. The deglacial increase of the U-37(K')-derived SST is similar to 2.4 degrees C from the Last Glacial Maximum to the Holocene. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

皱纹盘鲍的遗传育种与养殖技术研究

优良的种质是产业发展的重要保证，品种更新和养殖技术的发展已经给世界农业带来了令人瞩目的成就，然而我国水产生物的育种工作刚处于起步阶段，而育种技术的研究则更是滞后。借鉴陆生生物中发展起来的相对成熟的研究方法，可以帮助加快海洋生物遗传育种相关研究的进度。本研究以我国北方海区重要的海洋经济动物－皱纹盘鲍为研究对象，从表型遗传、数量性状遗传等2个方面开展了皱纹盘鲍的遗传育种研究，同时从幼鲍培育密度与分选效应等方面研究了皱纹盘鲍的中间培育技术。 主要结果如下： 1. 皱纹盘鲍的贝壳颜色遗传、食物对贝壳颜色表现型的影响，贝壳颜色与生长速度间的关系 将贝壳颜色为橘红色（O表型）的突变型皱纹盘鲍与贝壳颜色为绿色（G表型）的野生型皱纹盘鲍进行了连续2代的交配实验。结果表明：皱纹盘鲍橘红色的贝壳颜色相对于绿色的贝壳颜色为隐性性状，皱纹盘鲍的贝壳颜色表型受单位点、2个等位基因遗传控制，其中基因型为oo的个体，贝壳颜色的表现型为橘红色（O表型），而基因型为GG或Go的个体，贝壳颜色的表现型为野生型（G表型）。 为探讨食物类型对不同基因型皱纹盘鲍贝壳颜色表现型的影响，对不同贝壳颜色表型的个体投喂不同种类的食物，结果表明，除遗传因素外，皱纹盘鲍的贝壳颜色表现型显著地受食物类型的调控。其中oo基因型的个体，在摄食底栖硅藻（Navicula sp.）和红藻时，贝壳颜色的表型为橘红色；而在摄食褐藻、绿藻和以海带粉为唯一海藻源的人工配合饵料时，贝壳颜色的表型为黄色。GG和Go基因型的个体，在摄食底栖硅藻、红藻时，贝壳颜色的表型为褐红色；在摄食褐藻、绿藻和以海带粉为唯一海藻源的人工配合饵料时，贝壳颜色的表型为绿色。该结果表明，相同基因型的皱纹盘鲍在摄食不同类型的食物时，贝壳表现型不同，即不同类型的食物可以导致2种基因型皱纹盘鲍的贝壳颜色表现型在一定范围内发生转换：oo基因型的个体，贝壳的颜色可以表现为橘红色或者黄色，不会出现野生型皱纹盘鲍的褐红色或绿色；而GG与Go基因型的个体，相应的贝壳颜色表型只能是褐红色或者绿色，不会出现oo基因型可能表现的橘红色或黄色。特定基因型的皱纹盘鲍，在摄食特定类型的食物时贝壳的相应部位可表现出特定的颜色。皱纹盘鲍的这种“食物－贝壳颜色”的相关性可作为一种形态标记，用于标识皱纹盘鲍的个体和群体，该标记技术可用于皱纹盘鲍的养殖技术和遗传学研究。 此外，选用了贝壳颜色遗传学实验中建立的贝壳颜色发生分离的家系为实验材料，以壳长为指标，分析比较了来自相同家系的O表型与G表型个体之间的生长速度。结果表明，在幼鲍发育至412天止的3-5个统计时段内，没有在同一家系来源的2种贝壳颜色表型个体之间检验到生长速度的显著差异。 2. 皱纹盘鲍不同选育群体及杂交群体的贝壳形态参数分析 在皱纹盘鲍的7个群体中（包括已经对生长速度为指标进行了多代人工选育的群体4个、野生群体之间直接杂交繁育的杂交F1群体3个），测量了4-6龄成体样本的壳长（L）、壳宽（W）、壳高（H）和壳重（Sw），并计算了L/（L+W+H）、W/（L+W+H）、H/（L+W+H）和Sw/（L×W×H）等4个壳形态学参数。用方差分析方法（MANOVA、ANOVA）统计并比较了这些壳形态参数在皱纹盘鲍群体间的遗传变异。结果表明，4个壳形态参数在不同群体间变异系数分别为0.34、0.74、2.62和6.54，其中，H/（L+W+H）与Sw/（L×W×H）在各供试群体间均具有较高的多态性且差异达显著水平，表明这2个参数在不同群体间存在较高的遗传变异。由于在活体情况下无法测量壳重（Sw）性状，建议以参数H/（L+W+H）为指标对皱纹盘鲍贝壳形态（如壳型）等进行人工选择。 3. 皱纹盘鲍成体阶段生长性状的遗传参数估计 采用巢式设计，分析了成体阶段不同发育期皱纹盘鲍的壳长与生长速率的遗传力、不同发育期的壳长性状之间的遗传相关、以及不同发育期的生长速率之间的遗传相关，结果表明：（1）壳长遗传力在受精后第70 、130、320、320、380、490与550天的雄性组分估计值分别为0.161 ± 0.075、0.312 ± 0.131、0.326 ± 0.331、0.135 ± 0.228、0.153 ± 0.185和0.180 ± 0.106；雌亲组分估计分别为0.312 ± 0.172、0.699 ± 0.168、0.695 ± 0.168、0.977 ± 0.407、0.427 ± 0.195和0.449 ± 0.027。（2）生长速率遗传力在受精后第320~380天、490 ~ 550天，雄、雌组分估计值分别为0.080 ± 0.120（雄）、 0.210 ± 0.191（雌）以及0.299 ± 0.146（雄）、0.306± 0.148（雌）。雌亲组分的壳长遗传力和生长速率遗传力估计值较大且均达显著水平，表明皱纹盘鲍在成体阶段依然受母性效应的影响。成体阶段生长性状遗传力水平的估计对制定科学的皱纹盘鲍育种方案有指导意义。（3）雄亲组分估计的不同发育期（第390 ~ 550天）壳长间遗传相关为0.597 ~ 1.000，雌亲组分估计为0.589 ~ 1.177。由雄亲、雌亲组分估计，受精后第320~380天与第490 ~ 550天两个发育阶段生长速率间遗传相关均接近于0。雌亲组分估计不同发育期壳长间遗传相关均达显著水平（t0.05, d.f.=13 = 4.33 ~ 11.69，P<0.01），表明壳长性状早期选择有效，即在皱纹盘鲍早期阶段依据壳长性状对个体进行择优或去劣可在后期阶段获得壳长较大的个体。由于使用的雄亲数目少（8个父系半同胞），实验中以雄亲组分估计的遗传参数误差较大。 4. 皱纹盘鲍选育系间的群体杂交 进行了皱纹盘鲍4个人工选育系之间的完全双列杂交实验，以群体交配的方式共建立了16个组合；此外，以大连“98”选群与汕头“S”选群为亲本，以群体交配的方式建立了4个交配组合。对不同方向的杂交组合进行了中亲杂种优势、超亲杂种优势以及配合力等方面的评价。 （1）测量了4个选育群体（R、97、S和J）及其各杂交组合在受精后第9、20和30天时的壳长，统计分析了不同选育系间壳长性状的差异、评价了不同方向杂交组合的中亲与超亲杂种优势、以及配合力。结果如下： 选育系群体内交配繁育的4个组合，在受精后第9、20和30天的壳长均有显著差异，其中，97  97组合在早期发育各阶段均为最小，分别为0.462 ± 0.023mm、0.698 ± 0.057mm和1.476 ± 0.234mm；S  S组合的3次测量值均为最大，分别为0.522 ± 0.023mm、0.824 ± 0.084mm和1.798 ± 0.229mm。 两个方向杂交组合与选育系亲本群体内交配组合的平均值和高亲值比较，得到如下结果：（A）受精后第9天壳长表现正向中亲杂种优势的组合有6个、表现负向中亲杂种优势的组合6个，其中J  97组合的中亲优势率最高，为9.05%；R  S组合最低，为-6.61%。正向高亲杂种优势组合有4个、负向高亲杂种优势组合有8个，其中S  J组合的高亲优势率最高，为5.77%；R  S组合最低，为-7.96%。（B）受精后第20天壳长表现正向中亲杂种优势的组合有7个、表现负向中亲杂种优势的组合5个，其中J  97组合的中亲优势率最高，为12.60%；J  R组合最低，为-8.72%。正向高亲杂种优势组合有3个、负向高亲杂种优势组合有11个，其中J  97组合的高亲优势率最高，为12.20%；J  R组合最低，为-12.67%。（C）受精后第30天壳长表现正向中亲杂种优势的组合有7个、负向中亲杂种优势的组合5个，其中97  S组合的中亲优势率最高，为24.08%；S  97组合最低，为-12.69%。正向高亲杂种优势组合有6个、负向高亲杂种优势组合有6个，其中97  S组合的高亲优势率最高，为15.95%；S  J组合最低，为-19.44%。上述结果表明，皱纹盘鲍不同选育系之间的交配组合，杂种优势率差异很大，因此，通过组配实验，将杂种优势率高的交配组合选择出来应用于生产，可望显著提高目标性状的产量。 对早期发育阶段各生长期壳长性状，亲本一般配合力（GCA）、各杂交组合间特殊配合力（SCA）以及正反交（REC）效应值进行方差分析，结果表明：各亲本GCA差异显著，说明各选育群体存在显著的遗传差异，其中汕头选群“S”在测量的各个生长期均为正值且显著大于其它各亲本；特殊配合力（SCA）以及正反交（REC）效应值较大在各杂交组合间存在显著差异，说明在早期生长发育阶段非加性遗传效应（显性和上位效应）占主导地位。综合各个生长期亲本GCA和杂交组特殊配合力（SCA）以及正反交（REC）效应值，杂交组合97×S在早期生长阶段不仅有较高SCA值而且两个亲本也具有较大的GCA值，表明选育系97和S较适宜作为杂交亲本使用。 （2）大连“98”选群与汕头“S”选群进行2×2因子设计的群体杂交实验，比较了各交配组合早期存活相关性状如受精率、孵化率、变态率以及壳长性状，评价了两个方向杂交组合平均以及不同方向杂交组合的中亲杂种优势率。结果表明早期发育阶段各组合间的受精率无显著差异，而孵化率、变态率等两个杂交方向平均的中亲杂种优势率为5.49%与12.53%，高于壳长性状的优势率（0.936-1.534%）。方差分析结果表明不同方向的杂交组合在早期发育阶段存活相关性状以及壳长性状存在显著差异。孵化率、变态率性状，S×98的中亲杂种优势率分别为13.21%与21.10%，均高于98×S的-3.84%与3.85%；而第10和25d壳长性状，S×98的中亲杂种优势率为1.14%与-2.52%，低于98×S的1.93%与4.41%。 为进一步评价“98”选群与“S”选群不同交配组合在不同温度条件下的生长，进行了基因型与环境的互作研究。从“98”选群与“S”选群的4个交配组合中分别取5月龄幼鲍100头，各组合随机分成3组，每组1个重复，分别于12°C、16°C和 22°C温度条件下进行培育，比较各交配组合基因型与温度对幼鲍生长的影响。不同温度条件下，各组合壳长生长的方差分析结果表明，基因型和温度都能够对幼鲍生长以及最终壳长产生极显著的影响（P < 0. 01），它们的交互作用也达到显著水平（P < 0.05）。杂交子代的幼鲍壳长在12°C、16°C和 22°C温度条件下均表现出杂种优势，双向杂交的中亲杂种优势率分别为5.32%、5.55%和0.03%，表明低温条件（12°C），比高温条件（22°C）下有更强的杂种优势。汕头“S”选群的早期孵化率、变态率、生长性状以及低温条件下幼鲍生长性状的单亲杂种优势率分别为16.64%、42.49%、3.42~5.79%和5.73~9.15%，单亲杂种优势率较大，表明可通过杂交手段，显著地改良汕头“S”选群在早期发育阶段的生长速度、存活率以及幼鲍期的生长性状。本研究的结果支持了Lerner（1954）杂种优势的基因与环境互作学说。 5. 皱纹盘鲍幼鲍的中间培育技术研究 （1）对南方越冬方式的评价 目前，每年的11月前后，将6-7月龄幼鲍运往南方的闽东、闽中、闽南沿海越冬，翌年4月至6月再运回到北方（大连、山东半岛）的养殖模式已经普遍应用于皱纹盘鲍的实际生产，为评价南方越冬的幼鲍培育方式，本研究分别以不同幼鲍材料在闽东三都海湾进行了越冬培育实验。 选择生产上壳长分别为18.37 ± 1.28 mm、15.89 ± 1.10 mm、14.55 ± 1.10 mm与10.59 ± 0.84 mm的幼鲍进行了为期6.5个月的越冬培育，实验结束时，存活率分别为95.56 ± 2.21%、90.55 ± 1.96%、83.97 ± 1.63%与63.30 ± 2.79%。回归分析表明，供试幼鲍在实验起始时的壳长与越冬阶段的存活率成正相关（P = 0.018 < 0.05）。该结果表明，提高幼鲍的规格可显著提高皱纹盘鲍的越冬成活率，因此对于实际生产而言，采取适当措施提高皱纹盘鲍越冬苗种的规格将大幅增加生产的收益，而采用生长速率快的品种、品系或提早采苗均可实现该目标。综合各规格组幼鲍，幼鲍在南方开放性水域进行越冬培育的平均存活率较高，可达到91.38±0.01%，从幼鲍南方越冬的存活曲线可以看出，幼鲍的死亡主要集中在从大连运至福建某地后的15天内，出现死亡高峰的原因可能是由于运输过程的胁迫。此外，2月及4月中下旬水温出现显著降低或回升时也有较明显的死亡出现。该部分结果，对皱纹盘鲍幼鲍的养成管理有指导意义，可以通过合理安排越冬时间、避开死亡的敏感期等措施减少苗种越冬阶段的死亡量。 以中国大连野生群体繁育的子一代为亲本（10♀，10♂），以群体交配的方式繁育F2代个体为实验材料，分别于南方海区以及北方室内升温水方式下进行生长、存活比较，结果表明南方越冬培育方式下，幼鲍壳长的日增长率为81.37-108.89 µm•day-1，与北方室内升温培育条件相比，壳长生长提高了1.08 ~ 1.68倍；而存活率无显著差异。皱纹盘鲍幼鲍南方越冬方式的优势主要体现在鲍鱼幼鲍的生长速度加快，同时节约养殖场的能耗 （2）幼鲍培育过程中的养殖密度与分选效应评价 以3种规格皱纹盘鲍幼鲍为材料比较幼鲍在4个培育密度以及分选或混养条件下壳长的平均日生长及特定生长率。在南方越冬培育方式下实验进行106天，多因素方差分析结果表明实验初始幼鲍的壳长以及培育密度对壳长的生长有显著影响，而且密度效应在不同幼鲍起始规格组中有不同表现；分选没有能够提高不同规格组的生长。本研究的结果对皱纹盘鲍幼鲍的越冬培育有一定的指导作用。

中国沿岸水域养殖贝类及其养殖笼肉污损苔虫的研究

海洋污损苔虫（marine fouling bryozoans或bryozoan foulers)是海洋污损生物群落的一个重要组成部分。在海洋污损动物中，海洋污损苔虫是仅次于软体动物和甲壳动物的主要污损生物。海洋污损苔虫有独特的群体生长方式，既有能利用表面积宽阔的附着基形成单层片状、多层结核状或丘状群体的成员；也有能利用表面积狭窄的附着基形成树枝状、树丛状或中空管状群体的成员；某些污损苔虫还能随附着基表面积的改变而改变其群体生长方式，即同一种污损苔虫在表面积宽阔的附着基上形成片状被覆群体，而在表面积狭窄的附着基上或空间竞争激烈的环境中则形成被覆和直立两种生长方式式兼有的被覆－直立群体。随着海水养殖事业的发展，各种养殖生物尤其是养殖贝类及其养殖笼网的投入为海洋污损生物提供了极其丰富的附着基。而与其它污损生物相比污损苔虫更能充分利用养殖贝类及其养殖笼网作为附着基，从而成为养殖贝类及其养殖笼网污损生物群落的优势类群，给贝类养殖业带来极大危害。近年来对养殖贝类污损苔虫的研究已开始受到人们的重视，但由于污损苔虫的调查一直是与其它污损生物调查同时进行的，污损生物学家在对污损苔虫的分类鉴定中面临着许多困难。作者对中国科学院海洋研究所历年来所收集的中国沿岸水域养殖贝类及其养殖笼网的污损苔虫标本进行了系统的分类研究，并对中国学者曾报道过的中国沿岸水域工污损苔虫进行了对比分析，得到的结果如下：1．中国沿岸水域养殖贝类及其养殖笼网的污损苔虫现有143种，分隶于2纲3目9亚目46科76属。其中养殖贝类的污损苔虫122种，分隶于44科68属；养殖笼网的污损苔虫90种，分隶于37科53属。养殖贝类和养殖笼网两类物体上的污损苔虫科属组成几乎相同，主要优势种组成几乎相同，膜孔苔虫Membranipora、琥珀苔虫Electra、草苔虫 Bugula、三胞苔虫 Tricellaria、软苔虫 Alcyonidium、隐槽苔虫 Cryptosula、血苔虫 Watersipora 拟分胞苔虫Celleporaria、和仿分胞苔虫 Celleporina等属的成员常形成污损苔虫生物群落的优势类群。2．本项研究中，我们发现一新科、一新属和7新种。新科为：太平洋苔虫科，新科Pacificincolidae fam. nov.。新属为：太平洋苔虫属，新属Pacificincola gen. nov.。7个新种分别为：（1）空穴拟小孔苔虫，新种Microporella vacuatus sp. nov.；（2）小筛网拟小孔苔虫，新种 Microporella cribellata sp. nov.；（3）无齿拟小孔苔虫，新种 Microporella inermis sp. nov.；（4）异北方拟小孔苔虫，新种 Microporella antiborealis sp. nov.；（5）项链拟小孔苔虫，新种 Microporella monilifera sp. nov.；（6）中华斑孔苔虫，新种 Fenestrulina sinica sp. nov.；（7）东方斑孔苔虫，新种 Fenestrulina orientalis sp. nov.。3. 笔者发现，本项研究以前其他中国学者所报道的污损苔虫在分类鉴定中存在许多异物同名和同物异名现象。例如，过去许多学者所报道的大室膜孔苔虫实际上包括3个不同的独立种；而过去一直被标定为聚合软苔虫的污损苔虫经鉴定为迈氏软苔虫。笔者对在本项研究以前的污损调查报告中所出现的污损苔虫的分类鉴定错误进行了适当的更正，并在系统分类研究的基础上编制了中国沿岸水域养殖贝类及其养殖笼网143种污损苔虫的分类检索表。

栉孔扇贝(Chlamys farreri)Toll样受体及其信号传递相关基因的克隆与表达

扇贝是我国海水养殖的重要品种，但自1994年以来，养殖扇贝陆续爆发的大规模死亡，不但造成了巨大的经济损失，而且直接威胁到现有产业的生存和发展。引起扇贝大规模死亡原因是多方面的，其主要原因是养殖环境恶化、扇贝种质衰退和抗病力下降。因此，深入研究扇贝免疫防御机制，探讨提高机体抗病力的有效途径和方法，改良种质和培育抗病品系，无疑是解决目前困扰扇贝养殖业健康可持续发展的必经之路。 Toll样受体（TLRs）家族是新近发现的模式识别受体（PRRs），参与识别病原体相关的分子模式（PAMPs），在天然免疫系统中起着非常重要的作用。哺乳动物中Toll样受体信号通路还参与诱导树枝状细胞成熟、参与免疫耐受、参与凋亡发生发展、介导非感染性因素的识别等，被视为联系天然免疫和获得性免疫的桥梁。同时果蝇的Toll信号通路也是不具备获得性免疫的果蝇赖以抵御病毒、细菌和真菌感染，介导天然免疫反应的重要信号通路。 本研究采用大规模EST测序方法，结合Genome Walker库的构建和cDNA末端快速扩增技术，从栉孔扇贝克隆得到CfToll-1、CfMyd88、CfTRAF6和CfCactus这四个Toll样受体信号通路基因的全长cDNA，同时用荧光实时定量PCR技术检测了这些基因的组织分布及在脂多糖（LPS）和肽聚糖（PGN）刺激下的表达规律。 栉孔扇贝Toll样受体（CfToll-1）的cDNA序列全长4308 bp，包含5’非翻译区（UTR）211 bp，3597 bp的开放阅读框，500 bp的3’UTR，最后为18个腺嘌呤的ploy A 尾巴。开放阅读框编码1198个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为137.41kd，估计的等电点为5.62，该多肽有信号肽，具有一个预测的跨膜区，因此是一种跨膜蛋白。经BLAST比对，CfToll-1基因与节肢动物多种Toll蛋白高度的相似性。SMART（Simple Modular Architecture Research Tool）软件分析，CfToll-1包含典型的Toll样受体的结构：富含亮氨酸的重复序列的胞外区（leucine-rich repeats, LRR），一段跨膜结构域，以及胞内区的TIR结构域（Toll/IL-1 receptor homologous region）。利用Real-time RT-PCR发现CfToll-1mRNA在扇贝体内普遍存在于血细胞、肌肉、外套膜、心、性腺和鳃组织中。利用体外培养的原代血细胞系研究不同浓度LPS刺激后CfToll-1的表达变化，结果显示低剂量（100ng.mL-1 ）LPS 使CfToll-1 mRNA表达量减小，该变化在1.5h、3h 和9h组差异显著，虽然在6h组表达量稍有恢复，但尚未达到对照水平；用1μg.mL-1LPS处理细胞时， 6h组CfToll-1表达量明显上调，约为对照水平的2倍。证实细菌结构脂多糖对CfToll-1基因的表达有影响，且这种影响有剂量依赖效应。 栉孔扇贝Myd88同源基因（CfMyd88）的cDNA序列全长1554bp，包含5’UTR 427 bp，1101bp的开放阅读框，最后为18个腺嘌呤的ploy A 尾。CfMyd88的开放阅读框可编码367个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为42.37kD，估计的等电点为5.71。利用SMART程序分析发现CfMyd88编码了Death和TIR结构域, 这两个结构域是Myd88特征结构。BLAST程序发现扇贝的序列与数据库哺乳动物的Myd88基因高度同源。原代培养的扇贝血细胞在受到PGN刺激后，CfMyd88 mRNA表达在1.5小时开始下调，直到9小时下调至对照表达量的1/10，证实肽聚糖结构对CfMyd88基因的表达有影响。 栉孔扇贝TRAF6同源基因（CfTRAF6）的cDNA序列全长2510bp，包含5’UTR 337 bp，1965bp的开放阅读框，3’UTR 208bp，最后为21 个腺嘌呤的ploy A 尾巴。CfTRAF6开放阅读框编码655个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为74.09kD，估计的等电点为6.01。InterPro Scan在线分析发现CfTRAF6有典型的TRAF蛋白家族的特征结构，包括的一个指环结构，两个锌指结构，一个MATH （the meprin and TRAF homology）结构域以及Coiled-coil区域。CfTRAF6的序列与数据库多物种的TRAF6高度同源，同源性最高的是乌贼序列（Identity＝68）和鼠类（Identity＝45%）。利用Real-time RT-PCR，发现CfTRAF6在各组织普遍存在，在性腺中的表达最高。原代培养的扇贝血细胞在受到不同浓度PGN刺激后，与CfMyd88的情况一样，CfTRAF6的表达量变化减少，且这种变化随剂量的增加更加明显。 栉孔扇贝Cactus同源基因（CfCactus）的cDNA序列全长2488bp，包含5’UTR 181 bp，840bp的开放阅读框， 3’UTR 1467bp，最后为19个腺嘌呤的ploy A 尾巴。CfCactus的开放阅读框编码279个氨基酸的多肽，该多肽的估计分子量为31.37 kD；估计的等电点为4.74，与果蝇的Cactus基因的等电点相近（4.5）。利用SMART程序分析发现CfCactus主要编码了ANK结构域（ankyrin repeats）。Cactus基因为哺乳动物NF-κB抑制蛋白IκB的同源分子，BLAST 程序发现扇贝的序列与数据库多物种的Cactus或IκB基因高度同源。同源性最高的是太平洋牡蛎（Identity=35%）和圆尾鲎（Identities = 44%）。对CfTCactus mRNA在扇贝的血细胞、性腺、 肠的组织表达进行分析，并同时与CfTRAF6和CfMyd88的表达量进行了对比，发现CfCactus的表达水平明显高于这两个基因，而且CfTRAF6的基因表达量也高于CfMyd88，表现出级联放大效应。正常情况下，三个基因在性腺的表达量最高，推测这条通路可能和发育等功能密切相关。 通过本研究我们首次在双壳类软体动物找得到与果蝇Toll蛋白家族高度同源的CfToll-1基因，同时发现其他三个在Toll样受体信号传递过程中起重要作用的基因，其中包括在软体动物中获得的第一个Toll样受体的接头分子－CfMyd88基因，该结果直接证明软体动物具有与哺乳动物和节肢动物高度类似Myd88依赖的Toll样受体信号通路。同时通过这些基因组织分布的研究以及细菌结构LPS和PGN对这条通路上基因表达的影响，证明扇贝Toll信号通路可能与在果蝇中一样，参与扇贝的发育和免疫防御等多种功能。

中国明对虾在胁迫条件下肝胰脏的差异蛋白质组学研究

对虾养殖业的发展面临着病害严重和环境恶化的严重挑战。对虾细菌和病毒性疾病的频发已给对虾的养殖业造成了严重损失。养殖环境恶化造成的环境胁迫，不但影响对虾的生长性状，而且导致对虾的抵抗力下降，更容易引发病害的发生。研究对虾在外界胁迫（环境胁迫、病原感染）后蛋白表达模式的变化有助于弄清对虾的抗病抗逆机理，为抗病抗逆对虾的培育提供理论依据。 肝胰脏是对虾的重要器官，参与各种重要的生理活动包括消化、吸收、储存和代谢，并且在启动对虾免疫反应起重要作用，其蛋白质表达的变化与对虾的健康状况密切相关。 本研究运用蛋白质组学技术平台（双向电泳、串联质谱、数据库搜索），对中国明对虾肝胰脏蛋白进行研究，获得了一些重要进展，结果如下： 1.初步构建了覆盖范围广、分辨率高、重复性好的中国明对虾肝胰脏双向电泳参考图谱，并利用质谱分析和多种数据库搜索方法成功鉴定了122个（68种）蛋白质点，包括14个（9种）能量代谢蛋白、15个（9种）氨基酸代谢蛋白、10个（5种）碳水化合物代谢蛋白、2个（1种）多聚糖代谢蛋白、11个（5种）辅酶和维生素代谢蛋白、1个（1种）脂类代谢蛋白、5个（3种）核酸代谢蛋白、7个（3种）消化酶、3个（1种）细胞骨架蛋白、14个（8种）免疫相关蛋白、9个（6种）抗氧化蛋白、19个（7种）伴侣蛋白、4个（3种）信号转导蛋白、3个（3种）翻译功能蛋白和5个（4种）未分组蛋白。 2.在参考图谱的基础上，研究了缺氧胁迫下中国明对虾肝胰脏蛋白质表达模式的变化，成功鉴定了52个（15个上调、37个下调）差异表达的蛋白，包括11个能量产生相关蛋白、13个免疫相关蛋白、11个代谢相关蛋白、6个抗氧化蛋白、7个分子伴侣、2个细胞骨架蛋白和2个未分类蛋白，利用实时定量PCR技术，研究了缺氧胁迫下10个差异蛋白的基因在转录水平上的变化；同时研究了金属镉胁迫后中国明对虾肝胰脏蛋白质表达模式的变化，成功鉴定了29个（4个上调、25个下调）差异表达的蛋白，包括9个能量产生相关蛋白、3个免疫相关蛋白、9个代谢相关蛋白、5个抗氧化蛋白、2个分子伴侣和1个未分类蛋白。 3.分别进行了灭活鳗弧菌和WSSV感染后中国明对虾肝胰脏的差异蛋白质组学研究。灭活鳗弧菌刺激后，45个差异表达的蛋白质（4个上调、41个下调）被成功鉴定出，包括6个能量产生相关蛋白、4个免疫相关蛋白、22个代谢相关蛋白、4个抗氧化蛋白、7个分子伴侣、1个翻译相关蛋白和2个未分类蛋白；WSSV感染后， 48个差异表达的蛋白质（11个上调、37个下调）被成功鉴定出，包括7个能量产生相关蛋白、9个免疫相关蛋白、20个代谢相关蛋白、5个抗氧化蛋白和7个分子伴侣。 通过对上述实验数据的分析，初步探讨了中国明对虾对虾对环境胁迫和病原感染的应答机理。为下一步筛选中国明对虾环境胁迫及免疫应答关键蛋白并研究其功能奠定了基础。

桑沟湾贝藻养殖区附着生物生态效应研究

附着生物又称污损生物，是附生在海洋设施和生物体表面的动物、植物和微生物等生物的总称（Azis et al., 2001）。附生在养殖器材和生物体表面的数量巨大的附着生物，对贝类养殖和海湾生态系统内的物质和营养盐循环等多个方面产生影响。本研究以北方重要的养殖海湾----桑沟湾为研究对象，对贝藻养殖区附着生物的群落演替及其生态效应进行了研究。主要研究结果如下： ① 2007年5月至2008年5月，采用挂网的方法对桑沟湾栉孔扇贝和海带混养区的附着生物的季节变化进行了研究。结果显示挂网上的附着生物具有显著的季节变化特征，网片上的附着生物湿重与水温的变化相一致，生物量为3~1210 g•m-2。2月份附着生物的生物量最低，8月份最高。2007年9月至11月，对栉孔扇贝养殖笼上和贝壳上的附着生物种类和数量进行了研究。结果显示9月份养殖笼上附着生物的湿重约为1.94 kg，10月份降至0.99 kg，11月份又稍有增加，为1.03 kg。扇贝壳上的附着生物变化趋势与养殖笼上的相同，9~11月份壳上附着生物的数量约0.49~2.09 g。扇贝养殖笼上可鉴定的大型附着生物约23种，包括藻类、海鞘类、苔藓虫类、环节动物、腔肠动物、软体动物、甲壳动物和海绵动物等。玻璃海鞘、柄海鞘、紫贻贝和苔藓虫等是附着生物群落中的优势种。 ② 通过在栉孔扇贝和虾夷扇贝上壳上添加不同重量的“模拟附着生物”（速凝水泥）的方法，研究了贝壳上附着生物的重量对这两种扇贝生长和存活的影响。结果显示水泥重量是上壳重0.5-3倍的各组实验组扇贝的生长和存活与对照组（未添加水泥的扇贝）之间没有显著差异。说明贝壳上附着生物重量为上壳的3倍重时，也不会显著影响扇贝生长存活。9-11月份贝壳上的自然附着生物的重量约为1.47-2.09 g，为上壳重的28.16 (±38.6)%—31.29 ± (31.63)%。因此，贝壳上附着的生物重量不太可能对扇贝的生长存活造成显著的负面影响。 ③ 在桑沟湾现场测定了玻璃海鞘和柄海鞘的生物沉积速率。9月份（水温约24℃）玻璃海鞘和柄海鞘的生物沉积速率分别为32.14和90.06 mg•ind-1•d-1或（858.99 和467.76 mg•gdw-1•d-1），据此计算，养殖笼上的两种海鞘的生物沉积速率约为84.29 mg•m-2•d-1。海区的自然沉积速率为41.49 mg•m-2•d-1；玻璃海鞘和柄海鞘沉积物中有机质含量分别为14.34%和13.77%，对照组海区自然的有机质含量为14.36%；以上三者有机碳的含量分别为24.72%，23.74%和24.76%；氮的含量分别为0.27%和0.25%，自然沉积物中的氮含量为0.30%。9月份扇贝养殖笼上附着的海鞘将产生2588.16吨的沉积物，即向底部沉积363.77吨的有机物、6.99吨的氮和1.79吨的磷。 ④ 通过测定扇贝养殖笼上优势种附着生物--玻璃海鞘、柄海鞘和贻贝的摄食、呼吸和排泄，研究了这些优势种类对贝类养殖和海湾环境的影响。9月份（水温约24.5℃）玻璃海鞘和柄海鞘对颗粒有机物（POM）的摄食率分别为14.30 和17.01 mg• h-1•ind-1。根据实验结果计算这两种海鞘摄取的颗粒有机物相当于312个扇贝的摄取量，大于笼内养殖的扇贝的摄取量；玻璃海鞘和柄海鞘的耗氧率分别约为0.32和0.18 mg•h-1•ind-1，养殖笼上的这两种海鞘消耗的溶解氧约等于75个扇贝消耗的溶解氧。栉孔扇贝、玻璃海鞘、柄海鞘和贻贝的排氨率分别为33.66 ±11.34，117.90±23.46，35.91±6.22，28.08±3.41 ug NH4-N•gdw-1•h-1。以此估算，9月份玻璃海鞘、柄海鞘和贻贝每天排泄的氨氮约为654.08 kg，相当于16467吨栉孔扇贝（鲜重）排泄的氨氮。海鞘和贻贝排泄的氨氮可提供浮游植物等所需的2.75%的氮，可以提供1204吨海带的生长所需的氮。 ⑤ 一个养殖笼内的栉孔扇贝和全部附着生物（Scallop Culture Unit, SCU）在夏季（6-9月）对颗粒有机物的摄食速率约为43.13-98.94 mg/h，平均74.05 mg/h，期间桑沟湾养殖的栉孔扇贝及附着生物摄取的POM约为1279.58吨；同期，SCU对氨氮和磷（PO4-P）的排泄速率分别为125.59-1432.23 μmol•h-1和76.2-252.89μmol•h-1，期间桑沟湾养殖扇贝及附着生物排泄的氮磷分别为211.09 吨和83.79 吨。一串牡蛎及吊绳和牡蛎壳上的附着生物（Oyster Culture Unit, OCU），夏季摄食率为5-41.43μmol•h-1，耗氧率为16.54-41.76μmol•h-1，对氨氮和磷（PO4-P）的排泄速率分别为35.56-489.34μmol•h-1 和9.92-16.68μmol•h-1。以此估算，夏季OCU可摄取POM535.68吨，消耗溶解氧955.58吨，排泄氮磷分别为62.37 吨和15.50 吨。

海洋经济动物精子超低温保存的研究

从1949年以来经过近五十年的发展，超低温保存种质细胞技术已经趋于成熟，特别是在家畜推广良种化的过程中发挥重要作用。对海洋动物种质细胞保存研究的范围主要集中在鲑鳟鱼类和牡蛎等少数几种海洋生物上。本研究结合“国家自然科学基金”研究项目，进行了三种贝类和两种鱼类精子的超低温保存实验，得到了它们在液氮（－196 ℃）条件下的适宜保存条件。栉孔扇贝（Chlamys farreri）冻精解冻后复苏比例、受精率和孵化率最高可达到49.39％、42.06％和12.15睦栉孔扇贝精子超低温保存时发生冷冻伤害的温度范围在－30 ℃～－60 ℃；其低温保存的最适降温速率为20 ℃／min；使用抗冻剂二甲基亚砜（DMSO）的最适浓度为5 ℃，其保存效果优于甘油；样品保存的最佳体积为0.6ml～1ml；解冻精子的最适水温为35 ℃，50 ℃次之，20 ℃最差；用自然海水激活解冻后精子的效果好于低盐度溶液；在0 ℃进行预处理平衡时间不宜太长；在抗冻液中加入蛋黄对保存效果没有改善，并且会对冻精的孵化率有抑制作用；用20 ℃／min和5％DMSO冷冻精子，液氮中保存栉孔扇贝精子55天后其复苏比例达到42.17％。超低温保存紫贻贝（Mytilus galloprovincialis Lamarck）精子，解冻后其复苏比例、受精率和孵化率最高可达到41.63％、69.52％和54.74％。保存紫贻贝精子最适降温速率为5 ℃／min，发生冻伤的温度范围是－20 ℃～－60 ℃；使用抗冻剂DMSO的保存效果好于甘油，且使用抗冻剂DMSO的最适浓度为15％；利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH值的溶液；样品体积（在0.2～1ml之间）对保存效果没有影响；采用15％DMSO和5 ℃／min的降温速率处理精子，液氮中保存90天后复苏比例仍达到41.8％。保存菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum （Adams and Reeve））精子的最适降温速率为5 ℃／min，发生冻伤的温度范围是－30 ℃～－60 ℃；抗冻剂DMSO的保存效果好于甘油，也用DMSO与甘油混合使用，使用抗冻剂DMSO的最适浓度为10％；利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH的溶液；样品体积（在0.2％～1.6ml之间）对保存效果有显著影响。冷冻保存后精子复苏比例、受精率和孵化率最高达到40.84％、68.87％和47.17％；以最适降温速率和抗冻剂浓度处理精子，并在液氮中保存36天后冻精复苏比例仍可以达到38.54％。黑鲷（Sparus macrocephalus）精子经过超低温保存后复苏率、存活率最高可以达到61.37％和61.4。保存黑鲷精子时发生冷冻伤害的温度范围是－20 ℃～－60 ℃，适宜的降温速率为20 ℃／min；使用抗冻剂DMSO的适宜浓度为20％；样品体积对保存效果有相关性；利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH值的溶液；使用20％DMSO和20 ℃／min降温速率处理，在液氮中保存黑鲷精子66天后解冻，其复苏率和存活率分别为59.81％和58.45％。在液氮中保存真鲷（Pagrosomus major）精子时发生冷冻伤害的温域为－30 ℃～－60 ℃，适宜的降温速率为20 ℃／min；使用抗冻剂DMSO的适宜浓度为20％；采用低盐度或高pH值的溶液激活冻精的效果不如自然海水。真鲷冻精的复苏率和存活率最高可达到50.73％和62.5；以20 ℃／min和20％DMSO处理真鲷精子，保存在液氮中46天后冻精复苏率和存活率为50.63％和61.02％。通过对多种贝类和鱼类精子的超低温保存实验，不仅获得超低温保存基本条件，并且通过显微镜观察结合前人的研究，对产生冻伤的原因和保护的机理提出了一个模式。

真鲷(Pagrosomus major)胚胎冷冻保存损伤机理及冷冻精子遗传物质稳定性研究

本文对真鲷心跳期胚胎对5种常用渗透性抗冻剂（DMSO、甘油、甲醇、丙二醇、乙二醇）和3种非渗透性抗冻剂（PVP、PEG-8000、蔗糖）的耐受性进行了研究。渗透性抗冻剂分6个浓度梯度（5%；10%；15%；20%；25%；30%）和3个时间组（10min；30min；1h）。非渗透性抗冻剂中，PVP、PEG-8000分3个浓度梯度（5%、10%、15%）和2个时间组（10min、30min），蔗糖为4个浓度梯度（5%、10%、15%、20%）和2个时间组（10min、30min）。实验结果表明，在渗透性抗冻剂组中，浓度为5%的处理组的孵化率（>90%）与对照组差异均不显著，随着抗冻剂浓度增大及处理时间的延长，真鲷心跳期胚胎的孵化率显著下降（P<0.05），在最高浓度的最长处理时间中胚胎孵化率均降到了0。总体上，真鲷心跳期胚胎对五种渗透性抗冻剂的耐受性从小到大依次为：甲醇 < 甘油 < 乙二醇 < DMSO < 丙二醇。对影响胚胎孵化率的三个因素（抗冻剂、浓度、时间）进行的因素效应分析结果表明，三种因素对孵化率的影响显著（P<0.05），并且浓度效应 > 时间效应 > 抗冻剂效应。在非渗透性抗冻剂组中，蔗糖组胚胎孵化率未呈显著变化；PVP组随着浓度及时间的增大，孵化率显著下降（P<0.05）；PEG-8000组随着浓度增大孵化率显著下降（P<0.05），但在两个时间组间差异不显著。相同处理情况下PEG-8000对真鲷心跳期胚胎的毒性要小于PVP。因素效应分析比较结果表明仅时间效应不显著，且抗冻剂效应 > 浓度效应 > 时间效应。 对所用各种抗冻剂进行了渗透压测量，实验中使用的渗透性抗冻剂（5%-30%）的渗透压值在959-7980mOsm/kg之间，均高于使用海水的渗透压值（919mOsm/kg）；使用的非渗透性抗冻剂的渗透压值在316-1040mOsm/kg之间，除20%蔗糖渗透压值（1040mOsm/kg）高于海水外，其他非渗透性抗冻剂的渗透压值均要低于海水。对孵化率与相应的溶液渗透压值进行相关回归分析结果表明，渗透性抗冻剂的渗透压与孵化率呈显著的负相关（P<0.05），而非渗透性抗冻剂的渗透压与孵化率相关不显著。渗透性抗冻剂组的回归分析结果表明，二次方程的曲线拟合度最高，得到的回归方程分别为：Y10min = -2×10-8X2 10min - 6×10-5 X 10min + 1.5635 （R2 = 0.713），Y30min= 5×10-8X2 30min－0.0007 X 30min + 2.097（R2 = 0.681），Y1h = 7×10-8X2 1h－0.0008 X 1h+ 2.0397（R2= 0.725）。 在真鲷胚胎对抗冻剂耐受性实验的基础上，挑选五种抗冻剂--10%DMSO、5%甘油、10%甲醇、20%丙二醇、10%乙二醇，浸泡真鲷心跳期胚胎30min后，分别以超速（130℃/min）、快速（20℃/min）、慢速（3℃/min）的速度降温并使用低温显微镜进行观察，依次记录Toif（油球结冰）、Teif（胚胎外部结冰）、Tiif（胚胎内部结冰）等结冰点，Toif值在-9~-23℃之间；Teif值在-21~-35℃之间；Tiif值在-21~-52℃之间。结冰顺序为先油球结冰，然后胚胎外部结冰随之内部马上瞬间变黑形成内部冰晶。随着降温速度的提高，各结冰温度值显著下降。各抗冻剂之间的Teif及Tiif值不同，Toif值之间没有显著差异。对两种玻璃化冷冻方法进行模拟观察，发现胚胎冰晶形成的顺序与非玻璃化过程不同--先内部结冰然后逐渐蔓延至外部形成外部冰晶，而且模拟玻璃化的内部结冰温度Tiif值（-52.56℃）显著（P<0.05）低于使用低浓度的同种抗冻剂超速降温组的Tiif值（-40.11℃）。在快速及慢速降温组中，20%丙二醇组的Tiif要显著的低于其他组（P<0.05）；在超速降温中，甲醇组的Tiif值要显著的低于其他组（P<0.05）。在Tiif小于30℃的实验组中获得形态完整胚胎的比例平均仅有30.77%；在Tiif大于30℃的实验组中获得形态完整胚胎的平均比例高达70.37%，模拟玻璃化组达到100%。各抗冻剂之间，复温后胚胎形态完整率10%甲醇组最高（77.78%）；其次依次为10%乙二醇（66.67%）、20%丙二醇（55.56%）和10%DMSO（55.56%）；5%甘油组最低（11.11%）；推测甲醇的对胚胎的渗透效果要好于其他组。综上推测：使用丙二醇、甲醇作为抗冻剂以及玻璃化冷冻保存方法对真鲷心跳期胚胎超低温保存也许较为合适。 我们对低温保存的真鲷精子核DNA损伤进行了研究以期为下一步胚胎遗传物质稳定性研究提供参考依据。研究方法为单细胞凝胶电泳（SCGE），针对研究对象，在实验过程中对传统的碱性单细胞凝胶电泳在铺胶方法、电泳条件等进行了改进。对精子细胞进行预处理，在碱性电泳液中使核DNA双链解链变性后电泳，EB染色lOmin后，在荧光显微镜下观察，每次随机观察50个左右的核DNA。结果表明，对荧光显微镜下观察到的精子核按彗尾长度及荧光强度划分等级，出现损伤的精子核DNA的损伤程度主要为轻度损伤和中度损伤，很少见有完全损伤的真鲷精子核。经5%、10%、18%、20%、25%、30%DMSO冷冻保存后的精子彗星率分别为33.47％ ± 8.95％; 35.91％ ± 19.44％; 48.95％ ± 8.90％; 43.33％ ± 11.19％; 55.80％ ± 38.94％。鲜精彗星率为31.43 ％ ± 2.68％。对比真鲷冷冻精液与新鲜精液的精子DNA的损伤状况，表明仅用30％ DMSO冷冻精子DNA损伤状况与鲜精差异显著(P<0.05)。 综上所述，渗透性抗冻剂对胚胎的毒性与其渗透压值呈显著的负相关关系。丙二醇对真鲷心跳期胚胎毒性最小，甲醇较其他抗冻剂能更好的渗透入胚胎；玻璃化方法能显著降低Tiif值并能更好的保持超低温保存后胚胎的形态完整性，因此，使用丙二醇、甲醇作为抗冻剂以及玻璃化冷冻保存方法对真鲷心跳期胚胎超低温保存也许较为合适。常规使用的用于超低温保存真鲷精子的DMSO（浓度<15%）不会对精子核物质稳定性造成明显影响。由于胚胎较精子结构要复杂许多，对于真鲷胚胎损伤机理的研究还有大量工作可以开展。

Studies on growth rate and grazing mortality rate by microzooplankton of size-fractionated phytoplankton in spring and summer in the Jiaozhou Bay, China

Dilution experiments were performed to examine the growth rate and grazing mortality rate of size-fractionated phytoplankton at three typical stations, inside and outside the bay, in the spring and summer of 2003 in the Jiaozhou Bay, China. in spring, the phytoplankton community structure was similar among the three stations, and was mainly composed of nanophytoplankton, such as, Skeletonema costatum and Cylindrotheca closterium. The structure became significantly different for the three stations in summer, when the dominant species at Stas A, B and C were Chaetoceros curvisetus, Pseudo-nitzschia delicatissima, C. affinis, C. debilis, Coscinodiscus oculus-iridis and Paralia sulcata respectively. Tintinnopsis beroidea and T. tsingtaoensis were the dominant species in spring, whereas the microzooplankton was apparently dominated by Strombidium sp. in summer. Pico- and nanophytoplankton had a relatively greater growth rate than microzooplankton both in spring and summer. The growth rate and grazing mortality rate were 0.18 similar to 0.44 and 0.12 similar to 1.47 d(-1) for the total phytoplankton and 0.20 similar to 0.55 and 0.21 similar to 0.37 d-1 for nanophytoplankton in spring respectively. In summer, the growth rate and grazing mortality rate were 0.38 similar to 0.71 and 0.27 similar to 0.60 d-1 for the total phytoplankton and 0.11 similar to 1.18 and 0.41 similar to 0.72 d(-1) for nano- and microphytoplankton respectively. The carbon flux consumed by microzooplankton per day was 7.68 similar to 39.81 mg/m(3) in spring and 12.03 similar to 138.22 mg/m(3) in summer respectively. Microzooplankton ingested 17.56%similar to 92.19% of the phytoplankton standing stocks and 31.77%similar to 467.88% of the potential primary productivity in spring; in contrast, they ingested 34.60%similar to 83.04% of the phytoplankton standing stocks and 71.28%similar to 98.80% of the potential primary productivity in summer. Pico- and nanophytoplankton appeared to have relatively greater rates of growth and grazing mortality than microphytoplankton during the experimental period. The grazing rate of microzooplankton in summer was a little bit greater than that in spring because of the relatively higher incubation temperature and different dominant microzooplankton species. Microzooplankton preferred ingesting nanophytoplankton to microphytoplankton in spring, while they preferred ingesting picophytoplankton to nanophytoplankton and microphytoplankton in summer. Compared with the results of dilution experiments performed in various waters worldwide, the results are in the middle range.

Effects of salinity on energy budget in pond-cultured sea cucumber Apostichopus japonicus (Selenka) (Echinodermata: Holothuroidea)

Pond farming for sea cucumber has developed rapidly along the northern coast of China in the recent years. Holothurians inhabiting ponds undergo seasonal fluctuations of salinity. This study deals with the bioenergetic responses of pond-cultured sea cucumbers Apostichopus japonicus (wet weight of 37.5 +/- 1.8 g) to different water salinities [22, 27, 31.5, and 36 practical salinity units (psu)] at 15 degrees C in the laboratory to determine the influence of water salinity on growth and energy allocation in this species. Results show that ingested energy and scope for growth (SFG) were highest at 31.5 psu and then decreased when water salinity was below or above this point. Although energy ingested was lowest at 36 psu, the lowest SFG occurred at 22 psu (only 102.68 +/- 14.26 J g(-1) d(-1)) because animals reared at 22 psu spent much more consumed energy on feces (72.19%), respiration (21.70%), and excretion (2.59%), leaving less energy for growth (3.52%). Results suggest that pond-cultured sea cucumbers could tolerate chronic salinity fluctuations at a range of 22 to 36 psu and grew better between 27 and 31.5 psu, but decreased at salinities above and below the mentioned salinity range. Crown Copyright (C) 2010 Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Studies on nitric oxide synthase activity in haemocytes of shrimps Fenneropenaeus chinensis and Marsupenaeus japonicus after white spot syndrome virus infection

The nitric oxide synthase (NOS) activity in the haemocytes of shrimps Fenneropenaeus chinensis (Osbeck) and Marsupenaeus japonicus (Bate) was Studied after white spot syndrome virus (WSSV) infection to determine its characteristics in response to virus infection. First, the NOS activity in haemocytes of shrimps was determined by the means of NBT reduction and changes in cell conformation. And the variations of NOS activity in shrimps after challenge with WSSV intramuscularly were evaluated through the analysis Of L-citrulline and total nitrite/nitrate (both as NO derivates) concentrations. The result showed that NOS activity in the haemocytes of F chinensis increased slightly from 0 to 12 h postchallenge, indicated by the variations Of L-Citrulline (from 11.15 +/- 0.10 to 12.08 +/- 0.64 mu M) and total nitrite/nitrate concentrations (from 10.45 +/- 0.65 to 12.67 +/- 0.52 mu M). Then it decreased sharply till the end of the experiment (84 h postchallenge), the concentrations Of L-Citrulline and total nitrite/nitrate at 84 It were 1.58 +/- 0.24 and 2.69 +/- 0.70 mu M, respectively. The LPS-stimulated NOS activity kept constant during the experiment. However, in M. japonicus, the NOS activity kept increasing during the first 72 It postchallenge, the concentrations Of L-Citrulline and total nitrite/nitrate increased from 7.82 +/- 0.77 at 0 h to 10.79 +/- 0.50 mu M at 72 h, and from 8.98 +/- 0.43 at 0 h to 11.20 +/- 0.37 mu M at 72 h, respectively. Then it decreased till the end of the experiment (216 h postchallenge), and the concentrations of L-Citrulline and total nitrite/nitrate at 216 h were 5.66 +/- 0.27 and 4.68 +/- 0.16 mu M, respectively. More importantly, an apparent increase of I-PS-stimulated NOS activity was observed in M japonicus at 48 h postchallenge, which was about 4 times higher than that in the control group of health shrimps. In correspondence with the difference of NOS activity between the two species of shrimps, the Cumulative mortalities of the shrimps were also different. All shrimps of F. chinensis in the mortality experiment died in 66 h, much more quickly than M. japonicus, Whose accumulative mortality reached 100% after 240 h. Data here reported let us hypothesize that NOS activity in the haemocytes of shrimps F chinensis and M. japonicus responses to WSSV infection differently, and this might be one of the reasons for the different susceptibility of F chinensis and M. japonicus to WSSV infection. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Comparative study on CO2 emissions from different types of alpine meadows during grass exuberance period

Potentilla fruticosa scrub, Kobresia humilis meadow and Kobresia tibetica meadow are widely distributed on the Qinghai-Tibet Plateau. During the grass exuberance period from 3 July to 4September, based on close chamber-GC method, a study on CO2 emissions from different treatments was conducted in these meadows at Haibei research station, CAS. Results indicated that mean CO2emission rates from various treatments were 672.09+152.37 mgm-2h-1 for FC (grass treatment); 425.41+191.99 mgrn-2h-1 for FJ (grass exclusion treatment); 280.36+174.83 mgrn-2h-1 for FL (grass and roots exclusion treatment); 838.95+237.02 mgm-2h-1 for GG (scrub+grass treatment); 528.48+205.67 mgm-2h-1for GC (grass treatment); 268.97 ±99.72 mgm-2h-1 for GL (grass and roots exclusion treatment); and 659.20±94.83 mgm-2h-1 for LC (grass treatment), respectively (FC, FJ, FL, GG, GC, GL, LC were the Chinese abbreviation for various treatments). Furthermore, Kobresia humilis meadow, Potentilla fruticosa scrub meadow and Kobresia tibetica meadow differed greatly in average CO2 emission rate of soil-plant system, in the order of GG＞FC＞LC＞GC. Moreover, in Kobresia humilis meadow,heterotrophic and autotrophic respiration accounted for 42% and 58% of the total respiration of soil-plant system respectively, whereas, in Potentilla fruticosa scrub meadow, heterotrophic and autotrophic respiration accounted for 32% and 68% of total system respiration from G-G; 49% and 51%from GC. In addition, root respiration from Kobresia humilis meadow approximated 145 mgCO2m-2h-1,contributed 34% to soil respiration. During the experiment period, Kobresia humilis meadow and Potentilla fruticosa scrub meadow had a net carbon fixation of 111.11 grn-2 and 243.89 grn-2,respectively. Results also showed that soil temperature was the main factor which influenced CO2 emission from alpine meadow ecosystem, significant correlations were found between soil temperature at 5 cm depth and CO2 emission from GG, GC, FC and FJ treatments. In addition, soil moisture may be the inhibitory factor of CO2 emission from Kobresia tibetica meadow, and more detailed analyses should be done in further research.

基于土地利用/覆被分类系统估算碳储量的差异--以海南岛森林为例

土地利用/覆被分类系统是碳蓄积研究的依据,然而各种碳蓄积研究所采用的土地利用/覆被分类系统不尽相同.根据1993年海南林业资源二类调查资料,我们按照USGS土地利用/覆被、LCCS土地覆被和中国科学院土地资源三种分类系统所定义的类别进行分类并计算了各自的碳储量和碳密度,为碳储量的进一步精确估算和土地覆被分类系统研制提供重要的科学依据.结果发现,(1)不同的土地利用/覆被分类系统所对应的总碳储量以及平均碳密度都有了明显的差别.林业调查资料的植被分类、FAO土地覆被分类系统(LCCS)、USGS土地利用/土地覆被分类系统以及我国学者常用的中国科学院土地资源分类系统的碳蓄积量(Tg C)分别是28.98、28.71、21.04和21.04;碳密度(t C/ha)分别是31.24、30.95、22.68和22.68.(2)土地利用分类系统和土地覆被分类系统之间的结果具有较大差异,其碳储量相差7.67～7.94TgC,碳密度则相差8.27～8.56t C/ha;差距在26.47%～37.74%之间.与其他学者研究结果比较发现,土地利用/覆被分类系统造成的碳蓄积差异的变化方向是不定的,取决于具体的分类系统和材积-生物量函数.不同土地利用/覆被分类系统对于植被划分的不同,导致了材积-生物量回归方程和类别面积的差异是造成碳蓄积和碳密度估算差异的根本原因.目前常用的土地利用/覆被分类系统在估算碳蓄积中存在一定问题,不适合于高精度的碳蓄积计算.体现地表植被生物量差异、植被叶型和外貌特征、种类及树龄差异等内涵的土地利用/覆被分类系统利于陆地碳循环研究的深化.

Emodin-induced apoptosis in human breast cancer BCap-37 cells through the mitochondrial signaling pathway

Emodin, a natural anthraquinone compound isolated from the rhizome of rhubarb, is reported to suppress the growth of tumor in many clinical situations. In this study, we focused on the effect of emodin in human breast cancer BCap-37 cells and further understand the underlying molecular mechanism in treating breast cancer. Using MTT assay and flow cytometry, we demonstrated the critical role of emodin in the suppression of the proliferation of BCap-37 cells based on a concentration- and time-dependent manner. The increase of apoptotic rate was also observed after incubation of BCap-37 cells on emodin at 20 mu M and 50 mu M for 48 h. The cells exhibited typical apoptotic features including cellular morphological change, chromatin condensation and membrane blebbing. The results of the study further showed that Bcl-2 level decreased, while Bax and cytosolic cytochrome c levels in sample cells increased after the emodin treatment by using Western blot. The decline in the Bcl-2/Bax ratio and the increase of cytosolic cytochrome c concentration were consistent with the increase of the apoptotic ratio. The results strongly suggest that the disruption of the mitochondrial signaling pathway was involved in emodin-induced apoptosis in BCap-37 cells.

中国北方表沙无机碳储量及次生碳酸盐固碳潜力研究

This paper selected the Taklamakan Desert and the Badain Jaran Desert as the research areas, tested the carbonate content of surface-sand samples of dunes using Eijkelkamp carbonate goniophotometer, and analyzed the spatial-distribution characteristics of carbonate and estimated the carbonate-stock and secondary carbonate-stock in 1m depth of surface sand in the Taklamakan Desert and the Badain Jaran Desert. In addition, the paper test XRD, SEM, TDA, stable carbon isotope and radioactive strontium isotope of lacustrine deposits in the Taklamakan Desert and carbonates, such as kunkar, root canal, lacustrine deposits, sinter and calcrete, in the Badain Jaran Desert. Resting on the achievements by our predecessors, it analyzed the mineral-composition differences of the carbonates, calculated the contents of secondary carbonate and, furthermore, evaluated their potential of sequestration of CO2 in the atmosphere. The overall goal of this study was to increase our understanding of soil carbonate in the context of carbon sequestration in the arid region in China. That is, to advance our understanding about whether or not secondary carbonate in desert is a sink for atmospheric CO2. The following viewpoints were obtained: 1 Carbonate contents of surface-sand samples decend from the south to the north of the Taklamakan Desert. The minimum lies in the south and the maxmum in the mid. Carbonate content of surface-sand of megadunes in the Badain Jaran Desert has low value generally in the dune-crest and the base of slope, and large value in the mid. The average of Carbonate contents of all sorts of collected samples in the same area of the Taklamakan Desert has small diffetences. The average is about 9%. 2 Using carbonate contents as key parameters, calculate the carbon-stock of carbonates in 1m depth of surface sand in the Taklamakan Desert and the Badain Jaran Deser.They are 1.13Pg and 0.19 Pg respectively. There are 0.53Pg and 0.088Pg carbon-stock of secondary-carbonates in 1m depth of surface sand in the Taklamakan Desert and the Badain Jaran Desert. 3 Through testing data from XRD （X-ray diffraction）and TAD ( Thermal Analysis Data), the most significant conclusion derived from is that the main mineral ingredient is calcite in different carbonate substances in arid regions, From the SEM(Scanning electron microscopy ) images, can obtains the information about the micro environment of different carbonate forms in which they can grow. 4 Selected gas by termal cracking and traditional phosphoric acid method, their δ13C show that δ13C is a good parameter to indicate the micro environment in which different secondary carbonate forms. From the δ13C of the same type samples, if the redeposit degree is hard, theδ13C is light, the redeposit degree is weak, the δ13C is heave. and the δ13C of the different type samples, δ13C is mainly controlled by the micro environment in which secondary formed. if the procedure is characterized by redeposit and dissolve of marine facies carbonate, δ13C is heavy, it is characterized by CO2 which produced by plant respiration,δ13C is light. 5 From the δ13C of lacustrine deposit in the different grain size, there exsit certain differences in their micro environment and secondary degree among different grain size in the same grade. 6 The secondary carbonate content of lacustrine deposits in Taklimakan Desert is 47.26%. And those of root canal, sinter, calcrete, kunkar, lacustrine deposit and surface sand in Badain Jaran Desert are 91.74%, 78.46%, 76.26%, 87.87%, 85.37%and 46.49%, respectively. Of different grain size samples, the secondary carbonate contents of coarse fraction (20-63μm), sub-coarse fraction (5-20μm) and fine fraction (<5μm) are 80.10%, 47.2%and 50.07%, respectively. 7 There is no obvious relevance betweenδ13C of secondary carbonate and the content of secondary carbonate,theδ13C of secondary carbonate mainly reflects the parameters of secondary process, the content of secondary carbonate reflects difference of secondary degree.. 8 Silicates potentially supply 3.4 pencent calcium source during forming process of lacustrine deposits in Taklimakan Desert. If calcium source is mainly supplied by goundwater, it can be calculated that about 5.18 %, 6.13%, 5.68%, 5.64 % and 6.82% silicates supply calcium source respectively for root canal, kunkar, lacustrine deposit, calcrete and sinter, during the forming process of different kinds of carbonates in Badain Jaran Desert.