YCl_3—NaCl·KCl熔体中Y~(3+)在钼和镍电极上的电极过程

用循环伏安法和计时电位法研究了YCl_3-KCl·NaCl熔体中Y~(3+)在钼和镍电极上的电极过程。Y~(3+)的还原是分步反应过程:Y~3+c=Y~(2+),Y~(2+)+2c=Y。Y~(3+)在镍电极上还原后能与镍形成合金,对不同条件下形成的合金组成进行了X射线分析。

氮丙啶衍生物的稳定性和固化反应机理的~13C-NMR研究

本文用~(13)C-NMR方法研究了间苯二甲酰二(2-甲基氮丙啶)和癸二酰二(2-甲基氮丙啶)的稳定性和固化反应机理。在常温下,这两种化合物均可缓慢重排为(口恶)唑啉,也可同空气中水发生水解反应。在重排和固化反应过程中,它们的N-CH和N-CH_2键断裂情况是不同的。

聚醋酸乙烯酯/聚丙烯酸甲酯互穿网络聚合物的研究——4.橡胶态模量和网络间的互穿缠结

用动态粘弹谱仪测定了分步法互穿网络聚合物,聚醋酸乙烯酯/聚丙烯酸甲酯(PVAc/PMA-IPN)的橡胶态模量。实验值与从方程E_R=φ_Ⅰ~1/3·E_(R,Ⅰ)~0+φ_(Ⅱ)E_(R,Ⅱ)~0所得理论值的比较,表明网络问有明显的互穿缠结,网络Ⅰ交联程度对其的影响大于网络Ⅱ。并结合实验结果对Binder-Frisch理论中,ΔS_(ent)∝N_(c,Ⅰ)~(-1)·N_(c,Ⅱ)~(-1/2)关系的合理性进行了讨论。

铕和铽与3,4-呋喃二甲酸双核配合物的合成、表征及其晶体结构

本文首次合成了铕(Ⅲ)和铽(Ⅲ)与3,4-呋喃二甲酸配合物,研究了它们的IR、DTA、TG、DTG和荧光光谱等性质,并完成了单晶的晶体分析。结果表明,配合物为〔Ln·HL_2(H_2O)_2〕_2·2H_2O(Ln=Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ);H_2L=3,4-呋喃二甲酸),属单斜晶系,P2/c空间群,Z=2,晶胞参数对铕和铽配合物分别为α=10.842(1),10.801(4);b=8.725(2),8.664(2);c=16.366(4),16.308(6)A;β=93.50(1),93.67(3)°;V=1545.3(5),1523.0(8)A~3。

Translocation of assimilates in Undaria and its cultivation in China

Undaria cultivation on a commercial scale began in China only in the last decade. Today, Undaria pinnatifida is the main species under cultivation concentrated in two provinces, Liaoning and Shandong. The annual production in the early nineties was 8000-13 000 tons dry weight, which is two or three times the pre-1980 figures. The raft cultivation method maintaining the alga at the desired depths generally ensures the light saturated rate of photosynthesis on clear days, and enhances production. Under the cultivated condition, the calculated annual primary productivity of this alga is 160 g C m(-2) y(-1). Translocation of C-14-labelled photoassimilates in rapidly growing sporophyte of Undaria pinnatifida was studied in the open sea. Samples from different parts of the blade with counterparts exposed to tracer ((NaHCO3)-C-14) showed that the translocation that occurred mainly from the tip of the blade to the growing region had obvious source-sink relationship. It took 20 minutes to translocate the labelled photoassimilates from the epidermis, via cortex, to the medulla of the midrib, where rates of translocation averaging 42-48 cm h(-1) were observed in the open sea. Production experiments of tip-cutting of the blades showed an increased production of 9%.

Purification and characterization of agarases from a marine bacterium Vibrio sp. F-6

Marine bacterium Vibrio sp. F-6, utilizing agarose as a carbon source to produce agarases, was isolated from seawater samples taken from Qingdao, China. Two agarases (AG-a and AG-b) were purified to a homogeneity from the cultural supernatant of Vibrio sp. F-6 through ammonium sulfate precipitation, Q-Sepharose FF chromatography, and Sephacryl S-100 gel filtration. Molecular weights of agarases were estimated to be 54.0 kDa (AG-a) and 34.5 kDa (AG-b) by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The optimum pH values for AG-a and AG-b were about 7.0 and 9.0, respectively. AG-a was stable in the pH range of 4.0-9.0 and AG-b was stable in the pH range of 4.0-10.0. The optimum temperatures of AG-a and AG-b were 40 and 55 degrees C, respectively. AG-a was stable at temperature below 50 degrees C. AG-b was stable at temperature below 60 degrees C. Zn2+, Mg2+ or Ca2+ increased AG-a activity, while Mn2+, Cu2+ or Ca2+ increased AG-b activity. However, Ag+, Hg2+, Fe3+, EDTA and SDS inhibited AG-a and AG-b activities. The main hydrolysates of agarose by AG-a were neoagarotetraose and neoagarohexaose. The main hydrolysates of agarose by AG-b were neoagarooctaose and neoagarohexaose. When the mixture of AG-a and AG-b were used, agarose was mainly degraded into neoagarobiose.

Temperature and light tolerance of representative brown, green and red algae in tumble culture revealed by chlorophyll fluorescence measurements

Laminaria japonica, Undaria pinnatifida, Ulva lactuca, Grateloupia turuturu and Palmaria palmata are Suitable species that fit the requirements of a seaweed-animal integrated aquaculture system in terms of their viable biomass, rapid growth and promising nutrient uptake rates. fit this investigation, the responses of the optimal chlorophyll fluorescence yield of the five algal species in tumble Culture were assessed at a temperature range of 10 similar to 30 degrees C. The results revealed that Ulva lactuca was the most resistant species to high temperature, withstanding 30 degrees C for 4 h without apparent decline in the optimal chlorophyll fluorescence yield. While the arctic alga Palmaria palmata was the most vulnerable one, showing significant decline in the optimal chlorophyll fluorescence yield at 25 degrees C for 2 h. The cold-water species Laminaria japonica, however, demonstrated strong ability to cope with higher temperature (24 similar to 26 degrees C) for shorter time (within 24 h) without significant decline in the optimal chlorophyll fluorescence yield. Grateloupia turuturu showed a general decrease in the optimal chlorophyll fluorescence yield with the rising temperature from 23 to 30 degrees C, similar to the temperate kelp Undaria pinnatifida. Changes of chlorophyll fluorescence yields of these algae were characterized differently indicating the existence of species-unique strategy to cope with high light. Measurements of the optimal chlorophyll fluorescence yield after short exposure to direct solar irradiance revealed how long these exposures could be without significant photoinhibition or with promising recovery in photosynthetic activities. Seasonal pattern of alternation of algal species in tank culture in the Northern Hemisphere at the latitude of 36 degrees N was proposed according to these basic measurements.

Identification of archaeon-producing hyperthermophilic alpha-amylase and characterization of the alpha-amylase

The extremely thermophilic anaerobic archaeon strain, HJ21, was isolated from a deep-sea hydrothermal vent, could produce hyperthermophilic alpha-amylase, and later was identified as Thermococcus from morphological, biochemical, and physiological characteristics and the 16S ribosomal RNA gene sequence. The extracellular thermostable alpha-amylase produced by strain HJ21 exhibited maximal activity at pH 5.0. The enzyme was stable in a broad pH range from pH 5.0 to 9.0. The optimal temperature of alpha-amylase was observed at 95 degrees C. The half-life of the enzyme was 5 h at 90 degrees C. Over 40% and 30% of the enzyme activity remained after incubation at 100 degrees C for 2 and 3 h, respectively. The enzyme did not require Ca2+ for thermostability. This alpha-amylase gene was cloned, and its nucleotide sequence displayed an open reading frame of 1,374 bp, which encodes a protein of 457 amino acids. Analysis of the deduced amino acid sequence revealed that four homologous regions common in amylases were conserved in the HJ21 alpha-amylase. The molecular weight of the mature enzyme was calculated to be 51.4 kDa, which correlated well with the size of the purified enzyme as shown by the sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis.

Molecular cloning, characterization and expression of a novel serine proteinase inhibitor gene in bay scallops (Argopecten irradians, Lamarck 1819)

Serine protease inhibitors, critical regulators of endogenous proteases, are found in all multicellular organisms and play crucial roles in host physiological and immunological effector mechanisms. The first mollusk serine proteinase inhibitor (designated AISPI) cDNA was obtained from the bay scallop Argopecten irradians by randomly sequencing a whole tissue cDNA library and rapid amplification of cDNA ends (RACE). The full-length cDNA of the scallop serine protease inhibitor was 1020 bp, consisting of a 5'-terminal untranslated region (UTR) of 39 bp, a 3'-terminal UTR of 147 bp with a canonical polyadenylation signal sequence AATAAA and a poly(A) tail, and an open reading frame of 834 bp. The AISPI cDNA encoded a polypeptide of 278 amino acids with a putative signal peptide of 22 amino acids and a mature protein of 256 amino acids. The deduced amino-acid sequence of AISPI contained six tandem and homologous domains similar to that of Kazal-type serine protease inhibitors, including the conserved sequence C-X(7)-C-X(6)-Y-X(3)-C-X(2,3)-C and six cysteine residues responsible for the formation of disulfide bridges, indicating that the AISPI protein from bay scallop should be a member of the Kazal-type serine protease inhibitor family. The temporal expression of AISPI was measured by semi-quantitative RT-PCR after injury or bacterial challenge. After the adductor muscle was wounded or injected with Vibrio anguillarum, the expression of AISPI mRNA in hemolymph was up-regulated and reached the maximum level at 8 and 16 h, respectively, and then progressively dropped back to the original level. The results indicated that AISPI could play an important role in injury healing and immune response in mollusks as it could be induced by injury and bacterial challenge. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

滤食性贝类养殖活动对海域生态系统的影响及生态容量评估

滤食性贝类以水体中的浮游植物和有机碎屑为主要食物，养殖海域的初级生产力水平、水动力学特性等生态环境因子的差异，不仅直接影响养殖贝类的产量，而且也与贝类养殖活动对生态环境的压力密切相关。由于养殖的种类、密度、方式及养殖海域的特性不同，关于贝类对生态环境的影响往往有不同的结果。本文以我国北方大连獐子岛扇贝底播海区和荣成桑沟湾贝类筏式养殖区为研究对象，采用现场调查、室内受控实验及生态数值模型模拟方法，分析研究了滤食性贝类对海域生态系统的影响，对这两个海域贝类养殖的生态容量进行了初步的评价。 主要结果： 1. 獐子岛海域底播贝类养殖活动对该海域生态系统的影响较小。非参数统计—符号检验的结果显示，养殖区与非养殖区之间的溶解性无机氮、磷酸盐浓度、氮磷摩尔比及浮游植物群落结构没有统计学上的差异（p>0.05）。但是从变化的趋势上来看，贝类养殖活动对水域环境的某些参数有一定程度的影响。例如，獐子岛底播贝类养殖海域的溶解性无机氮以氨氮为主，可能与贝类的代泄活动有关；不论是叶绿素浓度，还是网采浮游植物的生物量都是贝类高密度养殖区<贝类低密度养殖区<非养殖区（7月份除外），这种趋势可能与贝类的摄食压力有关。 桑沟湾各环境指标表现出明显的区域性。除春季外，非养殖区的DIN浓度高于各养殖区。在春季和冬季，贝类区的磷酸盐浓度显著降低；而硅酸盐浓度在夏季和秋季显著增大。综合分析DIN、PO4-P及SiO3-Si三个参数的四季变化，海带区、贝藻区及贝类区发生显著性变异的概率分别为25%，42%和50%，贝类区的变异较大。浮游植物、小型浮游动物的生物多样性指数都是以非养殖区为最高，贝类区的多样性指数最低。尤其是浮游动物的丰度，贝类区显著低于非养殖区。 2. 利用挪威的MOM (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring)评价系统，评价了桑沟湾长期大规模的贝藻筏式养殖活动对底质环境的压力。在桑沟湾设10个取样站位，共获得66个底泥样品。比较了MOM－B评价系统的3组参数的季节变化特性。结果显示，底质条件属于1级，说明桑沟湾贝藻长期大规模的养殖活动对底质环境的压力较低。结合桑沟湾的环境及养殖特点，分析了压力较低的原因。 3. 经计算，2006年中国海水养殖的贝类和藻类使用浅海生态系统的碳可达396万吨，并通过收获从海中移出至少136.9万吨的碳。从1995年至2006年，养殖大型藻类和贝类累计移出的碳分别约为365万吨和893万吨，总计达1258万吨。证明了浅海的贝类和藻类养殖活动直接或间接地使用了大量的海洋碳，提高了浅海生态系统吸收大气CO2的能力。 4. 采用模拟现场生物沉积法测定了虾夷扇贝的滤水率、摄食率等生理指标及其与贝类个体大小、水温的关系。虾夷扇贝单位个体的滤水率与组织干重的关系符合幂函数方程CR=a×DWb，b值在0.45～0.65范围内；水温对虾夷扇贝滤水率的影响极其显著(p<0.01)，温度（T）与滤水率（CR）呈抛物线的关系：CR=-0.0009T2+0.0188T-0.0306，水温为10℃时，虾夷扇贝的滤水率、摄食较大。 5. 采用模拟现场流水法测定了3种滤食性贝类的食物选择性。紫贻贝、长牡蛎及栉孔扇贝分别对直径4m, 6m 和 8m颗粒的保留效率达到最大值；对小颗粒（直径2m）的保留效率分别为17%, 19% 和 8％。栉孔扇贝对食物数量和质量浓度的变化相对敏感，随着数量浓度的增加，栉孔扇贝倾向于摄食较大的颗粒；随着颗粒食物质量浓度的增加，倾向于摄食较小的颗粒。 6. 獐子岛海域四个航次的调查结果显示，叶绿素浓度在1.23～2.85mg.m-3范围内，均值为1.78±0.57 mg.m-3；初级生产力的变化范围为30.4～117.0 mg C. m-2.d-1，平均值为76.6±41.9 mg C. m-2.d-1。通过虾夷扇贝生物量断面调查，获得了虾夷扇贝的壳高频率分布情况，7月份的众数值出现在100 mm，10月份壳高的众数值为80 mm。利用以上测定的虾夷扇贝的滤水率等基本生物学特性，结合虾夷扇贝的年产量、海域面积和有关的水文状况等数据，计算了滤水效率、摄食压力、调节比率3个食物限制性指标参数，全年的均值分别为0.048, 0.31和 0.16，都小于1，说明目前该海域虾夷扇贝的养殖量未达到养殖容量。 7. 利用STELLA软件，建立的桑沟湾贝藻养殖的数值模型，模拟了叶绿素a浓度及氮磷营养盐的周年变化情况，及其对贝类养殖生物量变化的响应。以叶绿素a浓度为指标，初步探讨了桑沟湾贝类的生态容量。

牡蛎染色体的分子生物学分析

本研究应用显带技术和荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization，FISH)技术，鉴定了牡蛎的染色体；应用FISH方法定位了一系列的重复序列和大分子的P1克隆DNA；制备了染色体特异性探针。应用FISH特异性探针成功地鉴定了长牡蛎的三体10。结果如下：1．分析了G带和C带在美洲牡蛎染色体上的分布。G带在每一条染色体上的带型不同，某些染色体间(如第1对和第4对染色体，第7对和第9对染色体)的带型差别不是很明显。G带型容易受染色体收缩程度的影响。C带型重复性较好，染色体带型较清楚，分布在染色体的端粒区域和着丝粒区域。G带和C带带型能够用来鉴定牡蛎的染色体，但是重复性低和带型差异不显著，并不适合常规的染色体鉴定。2．早期胚胎和担轮幼虫制备的染色体适合于FISH分析。染色体制备方法重复性好，可适用于其它贝类的染色体制备。3．研究了重复序列基因--rDNA的定位：1)18S-5.8S rDNA在研究的五种巨蛎属Crassostrea牡蛎均只有一个位 点。太平洋种(C.gigas，C. ariakensis和C. plicatula)中，杂交信号位于最短的染色体一第10对染色体长臂的端粒区域，在大西洋种(C. virginica和C. rhizophorae)中，同一序列定位在第2对染色体短臂的端粒区域。2)18S-28S rDNA在两种蛤中有两个位点。rDNA探针定位在侏儒蛤(Mulinis Lateralis)的第15对和第19对染色体的端粒区域，同一序列定位在硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)的第10对染色体的长臂和第12对染色体短臂的端粒区域。信号强度在两对染色体之间有差异。 3)5s rDNA位于美洲牡蛎的第5对染色体的短臂上靠近着丝粒区域和第6 对染色体的短臂的中间区域。信号强度在两对染色体之间没有显著差异。5S rDNA探针可以作为鉴定和识别第5对和第6对染色体的特异性探针。4．研究了一些重复序列的定位1)两个短的重复序列1G8，1P2均产生很强的荧光信号分布在美洲牡蛎所有的染色体上。在低严谨条件下，这些序列均产生很强的信号散布在所有的染色体上。在高严谨条件下，信号强度大大减弱，但是信号仍散布在所有的染色体上。这些重复序列散布在美洲牡蛎的整个基因组中。2)高度重复序列Cgl70产生的信号分布在长牡蛎的7对染色体的着丝粒区域，没有发现间区信号。在第1对，第2对，第4对和第7对染色体上的荧光信号强且稳定。在第5对，第8对和第10对染色体上的信号相对弱且不稳定。在剩余的染色体上(第3对，第6对和第9对染色体)没有检测到荧光信号。结果表明此卫星序列是一个着丝粒卫星序列。在美洲牡蛎的染色体上没有检测到荧光信号，表明了这个着丝粒卫星序列在这两种牡蛎中的分布存在着显著的差异。3)脊椎动物端粒序列(TTAGGG)n的FISH信号局限在四种双壳贝类(美洲牡蛎，the mangrove oyster，硬壳蛤，侏儒蛤)所有染色体的端粒区域，没有发现间区信号的存在。研究结果与已报道的研究结果表明脊椎动物端粒序列或许存在于所有双壳贝类的染色体末端。双壳贝类是目前研究过的唯一含有脊椎动物端粒序列DNA的无脊椎动物。4)研究了RAPD探针在美洲牡蛎染色体上的定位。大多数RAPD探针产生了多个信号散布在间期细胞核和所有的染色体上。引物OPX-03，OPX-04，OPX—06，OPG-02，OPM—04，OPM-11，0PS-02制备的探针在适宜的条件下产生特异性荧光 信号，分布在牡蛎的特定的染色体上。PCR特异性带产生的探针OPX—06—310和0PG-02—300产生了特异性的荧光信号：OPX—06—310产生的信号位于第5对染色体的短臂的近端粒区域，0PG—02—300探针定位到第3对染色体的短臂上。这两个探针是鉴定美洲牡蛎单条染色体的特异性探针。5．研究了大分子Pl克隆DNA(插入片断为80～100 kb)在美洲牡蛎染色体上的定位。Pl克隆DNA通过切口平移方法标记digoxigenin—11-dUTP用作FISH的探针。Cot-1 DNA作为竞争剂有效地抑制了Pl克隆序列中的重复序列产生的信号。杂交信号用fluorescein标记的anti—digoxigenin抗体来检测，用两层抗体rabbit-anti-sheep抗体和FITC anti—rabbit抗体来扩增信号。9个P1探针成功地定位在特定的染色体上。46—1探针杂交到第1对染色体的长臂靠近着丝粒区域；47-10探针定位到第2对染色体的长臂近端粒区域；Cvpl和48-13两探针定位到第3对染色体上：Cvpl位于短臂的端粒区域，48-13探针位于长臂的近着丝粒区域；48—10探针杂交到第4对染色体的长臂上；48-1探针杂交到第5对染色体长臂的近着丝粒区域；49-11探针位于第7对染色体长臂上；探针49-10和44-11位于第8对染色体长臂上。同时我们成功地将2个P1探针杂交到同一染色体分裂相中，进一步确定了Pl探针在美洲牡蛎染色体 上的定位。6．应用18S-28S rDNA探针成功地鉴定出长牡蛎非整倍体中的三体10。经鉴定AF-35，AF-39和AF-3三体家系属于三体10家系。rDNA探针分布在三条染色体上，即多出的一条染色体为染色体10。相应地在间期细胞核上有三个信号出现。AF-34和AF-36家系不属于三体10家系。rDNA探针分布在两条染色体上，相应地在间期细胞核上有两个信号出现。FISH和染色体特异性探针为非整倍体的鉴定提供了一个快速准确可靠的方法和途径。

南黄海浮游植物的固碳强度与污染物胁迫下海水碳源/汇格局的变化

本论文在解析了南黄海生态环境的基础上，首次研究揭示了浮游植物固碳强度的年际变化及生态反馈机制，获得了东中国近海浮游植物固碳强度及对海域源/汇格局的影响程度；同时，用室内模拟实验探讨了重金属和有机污染物胁迫下海水无机碳体系和源汇格局的变化过程，获得了一些新的认识。主要结论如下： 1. 南黄海浮游植物固碳强度具有明显的时空变化特征，与海域光照、流系和水团变化、海水磷的浓度等因素密切相关，并在一定程度上决定海区碳源/汇的性质。2005年秋季浮游植物日固碳量达9.5万吨，1983-2005年间，南黄海浮游植物固碳强度有降低的趋势，与海水关键营养盐－磷的限制有关。东中国近海浮游植物年总固碳量约为2.2亿吨，约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%。 在综合分析秋季南黄海水文、化学、生物背景的基础上，系统阐明了海域浮游植物固碳体系的生物地球化学机制。结果表明，2005年秋季南黄海浮游植物固碳强度，即初级生产力变化在 97W22;701 mgC m-2 d-1之间，平均为307 mg C m-2 d-1；与其关系比较密切的环境因子为海水透明度、盐度、pH、氨氮 (NH4-N)、磷酸盐 (PO4-P) 以及Chl a。在这些因素中，PO4-P对初级生产力的影响最大，显然11月份南黄海的磷是浮游植物生长的限制因子，次之的影响因素是Chl a和NH4-N。 对南黄海源汇格局的研究发现，如果除去涌升流较为活跃的站位（A9、B7、B8、B9、C8、C9、 D9和A1），2005年秋季表层海水pCO2与浮游植物固碳强度明显负相关（r=-0.8，n=23, p<0.001）。在南黄海东部浮游植物固碳强度较高，pCO2值较低；而在西部海区浮游植物固碳强度较低的区域，其pCO2值较高。碳源/汇转折点浮游植物固碳强度为230 mgC m-2 d-1，即小于此值，海区为大气二氧化碳的源，反之为汇，并且CO2汇区浮游植物固碳强度平均值约是CO2源区的2倍多；浮游植物固碳作用，在某一时间和空间尺度内，基本决定了海区的源汇格局。估算结果显示，东中国近海浮游植物固碳量约为222×106t a-1，约为东中国近海通过海－气界面总表观碳汇强度每年1369万吨的16.2倍，仅就浮游植物的年固碳量而言，东中国近海约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%。 研究揭示了近年来南黄海浮游植物固碳强度具有区域与年际变化明显这一显著特点。一般，近岸区（由黄海沿岸水和表层水控制）内，光照是浮游植物固碳的主要限制因子；从2001年后的大多数年份中，中央区（黄海冷水团控制）的浮游植物固碳强度均与磷酸盐浓度显著正相关，但与氮浓度的相关性不大，说明南黄海生态系统普遍存在着磷限制而非氮限制；混合区终年受黄、东海混合水控制，受到光照条件和营养盐浓度同时影响。根据本次观测所获数据，结合以前研究者的调查资料，我们发现从1983年到2005年，南黄海浮游植物优势种由Bacillariophyta变为Pyrrophyta，浮游植物细胞丰度和Chl a明显下降，浮游植物固碳强度几乎下降了二分之一 （由569.50 mgC m-2 d-1下降至306.83 mgC m-2 d-1），说明南黄海在世界边缘海固碳过程中的作用在降低。经过相关水质参数及生态环境变化的分析，以上现象是对关键营养盐磷的限制以及光限制响应的缘故。此外，研究还发现，由于南黄海初级生产者产量下降所引起的一些生态反馈信息，如浮游动物固碳量的下降和鱼类产量的锐减。 2. 室内模拟实验显示，重金属（铅、铜、镉和锌）及有机污染物（乙醇、丙酮、尿素和多灭磷）对水体生物固碳体系有重要影响，较低浓度时可提高水体的固碳能力，相应水体中的DIC、HCO3-和 Pco2 与对照组相比都明显下降 (P<0.01)；当污染物达到一定浓度后，水体生物的固碳能力明显下降，其有机碳可降解转化为无机碳。当污染物小于转折浓度水体为大气二氧化碳的汇，反之为源。 水体固碳体系对于不同种类、不同浓度的污染物质所表现的受胁迫情况不同，低浓度各污染物（包括重金属和有机污染物）添加组中（对于重金属为0.1和1&micro;mol226;L-1，醇和酮分别为<0.5 mol L-1和<0.75 mol L-1），藻干重及固碳量均要大于初始值，说明适量的外源污染可能会促进藻类生长，提高水体的固碳能力，相应水体中的DIC、HCO3- 和PCO2与对照组相比都明显下降 (P<0.01)。当污染物达到一定浓度后，由于其毒害作用，使得水体内生物的固碳能力下降，甚至分解并转化为无机碳，从会引起DIC、HCO3- 和PCO2含量的升高，其含量上升幅度会因固碳体系对不同种类污染物耐受程度的差异而不同。对于尿素和多灭磷，二者浓度分别达到80和20mgL-1时，水体中二氧化碳各参数仍呈现下降趋势，说明在该浓度范围内，大型藻类（如石莼）仍可利用添加物中的氮和磷，将其做为氮源或磷源，促进水体总固碳量的增加。 污染物胁迫对水体碳源汇能力及格局可起到一定的调控作用，与污染物的浓度密切相关，污染物存在着一转折浓度，分别为5&micro;mol L-1（铜）、20&micro;mol L-1（镉） 0.75mol L-1（酮），当污染物添加小于转折浓度并排除其他影响因素时，水体表现为大气CO2的汇，并且适量的增加污染物浓度会使海洋碳汇能力有所增强；而当污染物超出转折浓度时，水体成为CO2的源，其CO2的释放量是随着污染物浓度的增加而增大。对与研究中其他种类的污染物，在实验室设计范围内，水体始终表现为大气CO2的汇。

栉孔扇贝凝集素家族基因研究

栉孔扇贝是我国北方重要的贝类养殖品种。自1997年以来爆发的栉孔扇贝大规模死亡，给地区经济造成了重大损失并且已经严重威胁扇贝养殖业的健康发展。然而，到目前为止，对扇贝免疫防御的分子机理了解还很少，深入研究扇贝免疫应答的分子机制是认识和了解病害发生和实现病害控制的关键问题之一。本研究采用了EST大规模测序结合cDNA锚定扩增的方法，从栉孔扇贝cDNA文库中克隆到五个C－型凝集素基因，并对其中部分基因进行了深入研究。 C－型凝集素CFLec－1的基因全长1785bp，其中含有5’非翻译区66bp，随后是666bp的开放阅读框；最后一条非常长的3’非翻译区1040bp，其中包含多个多聚腺甘酸加尾信号和polyA尾巴。栉孔扇贝CFLec－1编码221个氨基酸的蛋白，其N末端为15个氨基酸的信号肽。CFLec－1的成熟肽为206个氨基酸，其等电点为5.12，计算分子量为23.49kDa。SMART程序分析显示，C末端130氨基酸是一个标准的长型C－型凝集素结构域，其中四个半光胺酸（Cys104，Cys177，Cys193，Cys202）形成的两对二硫键维持了C－型凝集素的空间结构，而位于N末端的两个二硫键（Cys74，Cys85）构成了长型C－型凝集素结构域特有的一对额外二硫键。同源性分析表明，CFLec－1的C－型凝集素结构域与红原鸡的甘露糖受体中的C－型凝集素结构域有47％的相似度，与大西洋鲑的C－型凝集素受体C有31％的相似度。通过与其他同源的C－型凝集素结构域序列比对，发现了可能的糖结合位点EPD基域（Glu169-Pro170-Asp171）。通过RT－PCR研究CFLec－1在扇贝不同组织中的分布后发现，在健康扇贝中，CFLec－1在性腺中有中等程度的表达，在腮中有少量表达，在血淋巴和外套膜中有微量表达。经热处死的鳗弧菌刺激后，CFLec－1在几乎所有检测组织中的表达量都有明显的提高，其中，血淋巴中的表达量变化最为显著。这些结果说明CFLec－1是组成/诱导型基因，并且可能参与了黏膜防御。通过RT－PCR分析了CFLec－1在血淋巴中的表达特征后发现，在革兰氏阳性菌溶壁微球菌和革兰氏阴性菌鳗弧菌刺激后，CFLec－1的表达均显著高于对照组，并且成明显的随时间变化趋势。在大肠杆菌中表达的重组CFLec－1可以凝集革兰氏阴性菌大肠杆菌JM109，且凝集过程需要钙离子的参与。重组CFLec－1对大肠杆菌JM109有较弱的抑菌活性，对溶壁微球菌有明显的抑菌活性，对鳗弧菌没有抑菌活性。这一结果说明，CFLec－1可能不仅参与对入侵微生物的识别过程，而且可能作为效应分子起到了直接杀灭入侵微生物的作用。 CFLec-2的cDNA全长为708bp，其5’UTR为59bp。3’UTR为217bp。 CFLec-2的开放阅读框为432bp，编码160个氨基酸残基,其中包含5’信号肽17个残基。CFLec-2的编码区中含有一个C-型凝集素结构域。利用本研究中构建的原核表达载体，CFLec-2的成熟肽在大肠杆菌中被成功表达。 mCFLec-1的cDNA全长为2257bp，5’UTR17bp，3’UTR为713bp。mCFLec-1的开放阅读框为1527bp，编码508个氨基酸残基，其中包含17个氨基酸残基的信号肽序列。mCFLec-1的编码区含有三个串联的C-型凝集素结构域。利用本研究中构建的原核表达载体，mCFLec-2的成熟肽在大肠杆菌中被成功表达。 mCFLec-2的cDNA全长2086bp。其5’UTR长为18bp，3’UTR长为238bp。开放阅读框均为1776bp，编码609个氨基酸残基，其中包含N末端由18个氨基酸构成的信号肽。mCFLec-2的编码区包含四个C-型凝集素结构域。mCFlec-3的cDNA全长1897bp，其5’UTR和编码区与mCFLec-2几乎完全相同，只有个别碱基的差异。mCFlec-3的3’UTR为49bp。 本研究从扇贝机体本身的免疫机制入手，深入探讨其免疫机理，为进一步研究信号传导，了解扇贝先天性免疫的机制，为制定合理的研制策略提供坚实的理论基础；丰富和发展海水无脊椎动物免疫学的内容，为控制养殖生物疾病提供了新的思路；进一步通过高低等生物之间功能类似分子的同源性比对，为解释和阐明先天免疫这种已经存在数十亿年，从低等生物开始到人类仍旧保留且更加完善的免疫系统的奥秘和本质提供证据。

三种海洋红藻和两株放线菌次级代谢产物研究

海洋是一个巨大的天然产物宝库，约占地球表面积70%的海洋蕴藏着80%的生物资源。由于海洋生态环境的特殊性，导致海洋生物能够产生大量结构独特多变和活性特殊多样的代谢产物。我国海域辽阔，海洋资源丰富，为寻找结构新颖、生理活性独特的先导化合物，加强对海洋资源的开发利用，本论文对中国沿海的三种海洋红藻和两株放线菌次生代谢产物以及生物活性进行研究，为新药研究与开发提供模式结构和药物前体。 对红藻似瘤凹顶藻Laurencia similis乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物35个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构。分别为：2, 2᠐2;, 5, 5᠐2;, 6, 6᠐2;-sixibromo-3, 3᠐2;-bi-1H-indole (1)，3,5-dibromo- 1-methyl-indole (2)，3',5',6,6'-tetrabromo-2,4-dimmethyldiphenyl ether (3)，1,2,5- tribromo-3-bromoamino-7-bromomethylnaphthalene (4)，2,5,8-tribromo-3-bromo- amino-7-bromomethylnaphthalene (5)，2,5,6-tribromo-3-bromoamino-7-bromo- methylnaphthalene (6), 2,5,6,5',6'-pentabromo-3,4,3',4'-tetramethoxybenzophenone (7), (4E)-1-bromo-5-[(1'S*,3'R*)-3'-bromo-2',2'-dimethyl-6'-methylenecyclohexyl] -3-methylpent-4-ene-2,3-diol (8)，4-hydroxy-Palisadin C (9)，Isopalisol (10)，Luzonensol (11)，Palisadin B (12)，Aplysistatin (13)，Palisadin A (14)，5-Acetoxypalisadin B (15)，Aristolan-1(10)- en-9-ol (16)，Aristol-8-en-1-one (17)，Aristolan-9-en-1-one (18)，Aristolan-1(10)-en- 9-one (19)，Aristofone (20)，Aristolan-1(10)-8-diene (21)，Aristolan-1,9-diene (22)，10-Hydroxyaristolan-9-one (23)，7,11,15-trimethyl-3-methylene-hexadecan-1,2-diol (24)，3β-Hydroxyergosta- 5,24(28)-dien-7-one (25)，Isofucosterol (26)，β-sitosterol (27)，豆甾-4-烯-3α,6β-二醇 (28)，Cholesta-5-en-3β-ol (29)，Stigmasterol (30)，2,3,5,6-四溴-吲哚 (31)，2,3,6-tribromo-1H-indole (32)，3,5,6-tribromo-1-methylindole (33)，3,5,6-tribromo -1H-indole (34)，2,3,5-tribromo-1-methylindole (35)，其中化合物1-9为新化合物，化合物10-15、20和化合物24-30均为首次从该种海藻中得到。对新化合物1-9进行PTP1B酶抑制剂活性筛选，新化合物1、3、7显示强的PTP1B酶抑制活性。 对红藻齐藤凹顶藻Laurencia saitoi乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物11个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为：2-hydroxyl-Luzofuranone (1)，2-hydroxyl-Luzofuranone B (2)，4-hydroxyl-Palisudin C (3)，2-bromo-γ-ionone (4)，Aplysistatin (5)，5-Acetoxypalisadin B (6)，Palisadin B (7)，Palisadin A (8)，Pacifigorgiol (9)，豆甾-4-烯-3α,6β-二醇 (10)，2, 3, 5, 6-四溴-吲哚 (11)，其中化合物1-4为新化合物，所有化合物均为首次从该种海藻中得到。通过MTT法对分离得到的新化合物1-4进行肿瘤细胞毒活性筛选，结果显示4个新化合物对所测肿瘤细胞株均无明显的活性。 对红藻瘤状软骨凹顶藻Chondrophycus papillous乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物5个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为邻苯二甲酸二丁酯 (1)，邻苯二甲酸二异辛酯 (2)，胆甾醇 (3)，3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-2-en-1-ol (4)，4-羟基苯甲醛 (5)，所有化合物均为首次从该种海藻中得到。 对海洋放线菌M159乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物13个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为：5-(4',6'-dihydroxy-6-methyloctyl)furan-2(5H)-one (A)，phenethyl alcohol (1)，4-羟基苯甲醛(2)，anthranilic acid (3)，4-Hydroxy-3-methoxy- phenyl-propionic acid (4)，5-(6,7-dihydroxy-6-methyloctyl)furan-2(5H)-one (5)，p-Hydroxyphenylethyl alcohol (6)，3-Indoleacrylic acid (7)，Indol-3-carboxylic acid (8)，Adenine cordyceposide (9)，腺嘌呤核苷(10)，尿嘧啶核苷(11)，Thymidine (12)，其中化合物A为新化合物。所有化合物均为首次从该株放线菌中得到。 对海洋放线菌L211乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物15个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了7个结构，分别为：spatozoate (1)，anthranilic acid (2)，3-Indolylethanol (3)，1-Acetyl-β-carbolin (4)，p-Hydroxyphen- ylethyl alcohol (5)，Indole-3-acetic acid (6)，Indol-3-carboxylic acid (7)，所有化合物均为首次从该株放线菌中得到。

Seasonal and interannual variability of primary and export production in the South China Sea: a three-dimensional physical-biogeochemical model study

To investigate the seasonal and interannual variations in biological productivity in the South China Sea (SCS), a Pacific basin-wide physical - biogeochemical model has been developed and used to estimate the biological productivity and export flux in the SCS. The Pacific circulation model, based on the Regional Ocean Model Systems (ROMS), is forced with daily air-sea fluxes derived from the NCEP (National Centers for Environmental Prediction) reanalysis between 1990 and 2004. The biogeochemical processes are simulated with a carbon, Si(OH)(4), and nitrogen ecosystem (CoSiNE) model consisting of silicate, nitrate, ammonium, two phytoplankton groups (small phytoplankton and large phytoplankton), two zooplankton grazers (small micrograzers and large mesozooplankton), and two detritus pools. The ROMS-CoSiNE model favourably reproduces many of the observed features, such as ChI a, nutrients, and primary production (PP) in the SCS. The modelled depth-integrated PP over the euphotic zone (0-125 m) varies seasonally, with the highest value of 386 mg C m (-2) d (-1) during winter and the lowest value of 156 mg C m (-2) d (-1) during early summer. The annual mean value is 196 mg C m (-2) d (-1). The model-integrated annual mean new production (uptake of nitrate), in carbon units, is 64.4 mg C m (-2) d (-1) which yields an f-ratio of 0.33 for the entire SCS. The modelled export ratio (e-ratio: the ratio of export to PP) is 0.24 for the basin-wide SCS. The year-to-year variation of biological productivity in the SCS is weaker than the seasonal variation. The large phytoplankton group tends to dominate over the smaller phytoplankton group, and likely plays an important role in determining the interannual variability of primary and new production.