粘土矿物及无机絮凝剂对有害赤潮的治理研究

在害赤潮作为一种全球性的海洋灾害，给海洋环境、水产养殖业和人类健康造成巨大危害，研究赤潮的发生规律，探索新的、经济有效的赤潮的防治方法具有重要的科学意义和应用前景。本文针对中国沿海常见赤潮生物种，研究了粘土矿物双赤潮生物基本生理指标的影响，进一步探讨了粘土矿物的控制赤潮机制；并针对粘土矿物去除效率不高的特点，制备出具有较高絮凝胶效率的改性粘土；此外，本文还首次将无机高分子絮凝效率的改性粘土；此外，本文还首次将无机高分子絮凝剂MMH（混合金属氢氧化物正电胶体）和PSMS（聚硅酸金属盐）用于赤潮治理研究中，并探索了上述赤潮防治剂的环境生态效应，主要成果与内容有：1、粘土矿物的筛选 采集国内外近30种粘土矿物，分别考察了它们对中国沿海常见赤潮生物种赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）和塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）的去除效果。结果表明，不同粘土矿物对赤潮生物的絮凝能力有显著差别，实验筛选出去除效果较好的几种粘土，分别为来自美国的Chemically treated kaolin、WHOI土、江苏吴县高岭土及苏州特号土等。通过絮凝实验得到上述几种粘土矿物对两种赤潮生物的絮凝曲线，发现不同粘土矿物对赤潮生物的最大去除率及达到最大去除率所需的粘土浓度有较大差别，同一粘土矿物对不同赤潮生物的去除效果也不相同。塔玛亚历山大藻较赤潮异变藻更易被粘土矿物去除。2、粘土矿物对赤潮生物的生理效应 研究了高岭土对赤潮异弯藻和塔玛来历山大藻生长繁殖、叶绿素a含量、光合作用以及呼吸作用的影响。结果表明，高岭土对赤潮生物生长、叶绿素a含量及光合作用均有抑制作用，表现为随粘土浓度的增加及作用时间的延长，抑制作用增强，并认为这可能与粘土的加入导致光照效应降低及藻类生长的营养环境改变有关。实验同时发现高岭土对不同赤潮生物的抑制程度不同，塔玛亚历山大藻上述各项生理指标比赤潮异弯藻更易受粘土影响。3、无机絮凝剂的制备及絮凝作用研究 主要考察了无机高分子絮凝剂MMH及PSMS（聚硅酸金属盐），包括聚硅酸氯化铝（PSAC）和聚硅酸硫酸铝（PSAS）的合成及对赤潮生物的絮凝作用。在MMH的合成过程中，考察了镁铝摩尔比及制备温度对MMH絮凝赤潮异弯藻的影响，认为镁铝摩尔比为2的条件下制备的MMH具有较好的絮凝和沉降性能，其絮凝赤潮异弯藻的最佳用量为1.5mmolAl/L。在PSAS的合成中采用三因子三水平的正交试验设计，得到PSAS的最佳制备条件为：SiO_2浓度 = 2%， Al~(3+)/SiO_2 = 1, pH = 4。絮凝实验结果表明，PSAS对赤潮生物的絮凝效果优于传统絮凝剂AS（硫酸铝），同时PSAS对不同赤潮生物的絮凝效果也不同，认为这主要与不同赤潮生物的形态结构、运动性及胞外分泌物有关。4、粘土矿物表面改性及机理研究 为提高粘土矿物去除赤潮生物的效率，分别用插入法和表面吸附法制备改性粘土。实验得出插入法的最佳制备条件为：制备温度70 ℃，镁离子浓度2mol/L；表面吸附法中粘土和MMH（混合金属氢氧化物胶体）的适宜配比为：粘土/MMH=10。改性后粘土去除赤潮异弯藻的效率较改性前提高2-3倍。相关分析表明，改性粘土去除赤潮生物的效率与改性后表面电位呈正相关，两种情况下R~2均大于0.8，说明表面电位是影响粘土矿物去除赤潮生物的一个重要因素。5、赤潮治理的现场模拟实验及环境生态效应 在1999年夏季胶州湾中肋骨条藻（Skeletonema costatum）赤潮的发生现场进行了改性粘土及PSAS对藻类去除率、悬浮物、DO、COD、pH等指标的影响研究。结果表明，改性粘土及PSAS对现场中肋骨条藻有较高的去除率，1g/L的改性高岭土和改性蒙脱土对中肋骨条藻的去除率分别可达77%和93%，1ml/L的PSAS去除率达90%以上。DO的含量轻微下降，不致影响其他生物的生长，COD下降幅度较大，达50-80%。6、赤潮防治剂对中国对虾的毒性研究 进行了粘土、次氯酸钙、氯化铝和氯化铁对中国对虾的毒性试验，结果表明，1g/L的高岭土对虾基本无毒性；次氯酸钙在低浓度下对对虾无毒，在高浓度下对对虾有急性毒性效应，安全使用浓度为0.5ml/L游离氯；氯化铝和氯化铁在对虾体内有一定的积累，其长期的毒性效应有待于进一步的分析。上述几种试剂均可用于粘土矿物的改性处理中，是比较安全的赤潮防治剂。

皱纹盘鲍热休克蛋白70基因的克隆、表达及应用

热休克蛋白70是热休克蛋白家族中最重要的一类家族成员，它具有“分子伴侣”、细胞保护、抗凋亡以及肿瘤免疫治疗等独特复杂的生物学功能，它的研究已成为生命科学领域研究的热点之一。采用RACE方法从皱纹盘鲍中克隆到一种HSP70基因的全长cDNA序列，该序列与其它物种的HSP70基因高度同源。克隆得到的皱纹盘鲍HSP70基因的全长cDNA序列为2631bp，开放阅读框为1968bp，另外其5'-和3'-非翻译区长度分别是90和573bp，其中3'-非翻译区具有AATAAA mRNA加尾信号及PolyA寡聚腺苷酸。开放阅读框编码655个氨基酸，包含N端包含的382个氨基酸的ATP酶结合域（约45kDa）、由161个氨基酸编码的底物肽结合结构域（18kDa）及112个氨基酸编码的C端结构域（10kDa）。构建了含有皱纹盘鲍HSP70的表达载体，以期得到体外表达的重组热激蛋白70，为制备抗体，通过Western blot杂交或酶联免疫等方法检测HSPs蛋白表达情况作准备。 为了研究皱纹盘鲍HSP70的转录表达，采用半定量RT-PCR方法，对HSP70不同组织及热休克、鳗弧菌感染下的转录表达情况分析。试验结果表明，采用热应激及鳗弧菌处理皱纹盘鲍，均能导致皱纹盘鲍肌肉中HSP70 mRNA转录水平明显增加，并在处理后96 h恢复至正常水平；与肌肉组织不同的是，鳃组织在温度及鳗弧菌处理后12 h后达到最高值，并一直维持相对较高的表达水平。在温度和鳗弧菌处理下，皱纹盘鲍HSP70上调表达表明HSP70的响应没有胁迫特异性，可能参与了皱纹盘鲍的免疫反应。 以皱纹盘鲍近交和杂交群体为材料，研究了不同群体的生长速率和HSP70的表达量的差异。试验结果表明，在较低的处理温度下，皱纹盘鲍近交群体HSP70的表达量高于杂交群体，随着处理温度的升高，在接近致死温度时，杂交群体的HSP70表达量要高于近交群体；不同群体达到最大HSP70表达量时的温度（Tpeak）也不同，近交群体的Tpeak为26C，低于杂交群体（28C）；近交群体的最大HSP70表达量高于杂交群体。以上试验结果表明杂交群体的HSP70的表达变化幅度较近交群体的变化幅度小，具有更宽的温度适应性。可能提供了关于杂交能够缓解皱纹盘鲍内在遗传压力的证据。 用荧光定量PCR方法分析不同壳色皱纹盘鲍在热激胁迫下不同恢复时间和南方与北方越冬的皱纹盘鲍在不同程度温度胁迫下的HSP70变化。在南方与北方越冬的皱纹盘鲍由于其越冬环境的温度明显不同，表现出明显的热响应差异。具体表现如下几个方面：首先，两个群体在非胁迫的正常条件下，其HSP70的初始表达量明显不同。南方越冬群体在其正常生长温度下（16C）的表达量高于北方群体的相应的表达量（12C）；其次，随着热激温度的增高，两个群体HSP70的表达量升高的幅度也不同。第三，两个群体HSP70表达量达到最高值后，随着温度的升高，表达量开始下降，但两个群体的表达量下降幅度也有所不同。结果表明在南方的适用后，体内可能聚集了较多的热休克蛋白，可能更有利于渡过北方的高温季节。

栉孔扇贝与海湾扇贝免疫学比较研究

扇贝是我国重要的海水养殖品种，但自1997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，其主要原因是病原滋生、养殖环境恶化和种质衰退。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，促进我国扇贝养殖业的健康、可持续发展。本文通过比较栉孔扇贝和海湾扇贝正常状态和重金属污染胁迫下相关免疫指标的变化及HSP70和HSP90在重金属胁迫后表达规律，以期更好的了解贝类的防御机制，为扇贝病害防治提供资料。 本研究采用流式细胞仪技术对栉孔扇贝和海湾扇贝血细胞死亡率、细胞吞噬率和呼吸爆发进行了测定，发现正常状态下两种扇贝的细胞死亡率相差不大，呼吸爆发的基础值相差也不大，而海湾扇贝细胞吞噬率显著高于栉孔扇贝。在血淋巴和肝胰腺中，海湾扇贝SOD、ACP酶活性均显著高于栉孔扇贝；海湾扇贝的MDA含量也高于栉孔扇贝，但差异不显著。鳗弧菌感染实验发现，海湾扇贝累积死亡率远低于栉孔扇贝。上述结果表明，海湾扇贝对细菌等异物的吞噬和杀灭能力以及机体自身的抗氧化能力高于栉孔扇贝，这为海湾扇贝比栉孔扇贝具有更高的抗逆性提供了证据。 不同浓度Pb2+刺激后，海湾扇贝血细胞的死亡率明显低于栉孔扇贝。海湾扇贝细胞吞噬率和呼吸爆发均高于栉孔扇贝。对两种扇贝体液免疫指标的测定发现，海湾扇贝的SOD、ACP活性和MDA含量均高于栉孔扇贝。结果表明，在Pb2+刺激下两种扇贝都处于重金属氧化胁迫下，其免疫系统均受到了影响，但相同剂量的Pb2+对两种扇贝的毒害程度不同，海湾扇贝受到的影响要低于栉孔扇贝。 采用同源克隆和cDNA 末端快速扩增（RACE）技术，从海湾扇贝血淋巴中克隆到了热休克蛋白90（AiHSP90）基因。AiHSP90的cDNA序列全长为2669bp，其中5' 非编码区（UTR）为90bp，3' UTR为44bp，开放阅读框（Open Reading Frame, ORF）包括2175bp，2524-2528位AATAA为推测的AiHSP90基因的 mRNA 多聚腺苷酸加尾信号（Polyadenylation Signal）。开放阅读框编码724个氨基酸残基，推测的理论分子量为83.08 kDa，等电点为4.81。 利用荧光实时定量PCR 技术检测了AiHSP90基因在革兰氏阴性菌鳗弧菌和革兰氏阳性菌藤黄微球菌感染后不同时间点相对于β-actin基因的表达。在鳗弧菌和藤黄微球菌刺激后，除72h外AiHSP90均上调表达，在9h其mRNA表达达到最大值，分别约为空白组的6.8倍和3倍；随后随着时间的推移，其表达下降，在48h恢复到接近空白组的水平；到72h时降到最低点。鳗弧菌对AiHSP90的诱导比藤黄微球菌要高，这也反映出鳗弧菌对海湾扇贝有更强的毒力，诱导的HSP90表达也更强。本研究首次揭示出在软体动物中HSP90在细菌感染条件下的表达情况，结果表明海湾扇贝AiHSP90参与了机体对细菌感染的应答。 采用荧光实时定量PCR技术，对栉孔扇贝和海湾扇贝在不同浓度、不同种类重金属胁迫后HSP70和HSP90基因表达规律进行了比较。结果显示，镉和铅对栉孔扇贝处理10天后即诱导HSP70以较高水平表达，20天后镉处理组HSP70恢复到与对照接近的水平，而在铅处理组也呈现出下降的趋势。而海湾扇贝HSP70基因表达与栉孔扇贝恰好相反，处理20天后其HSP70表达才出现较高水平。铜离子处理对诱导两种扇贝HSP70的影响相似，对栉孔扇贝HSP70的诱导强度更大。对于同一种重金属，不同的浓度诱导的HSP70表达也各不相同。而对于HSP90，海湾扇贝在受到三种重金属刺激后HSP90的表达量均高于栉孔扇贝，而且长时间的刺激（20天）诱导了更高的HSP90基因表达。不同的浓度的同一种重金属离子诱导的HSP90表达也各不相同。这些结果表明，在重金属胁迫下HSP70以及HSP90在栉孔扇贝和海湾扇贝中均表现出不同的应答方式。结合前面海湾扇贝抗逆性较强的综合结果，两种扇贝热休克蛋白基因表达的比较提示我们栉孔扇贝HSP70的激烈反应预示着抗逆能力的不足，而海湾扇贝HSP90的高表达却预示着更强的抗逆能力，有待于更多应激实验如热刺激、病原刺激等的进一步验证。

菲律宾蛤(Ruditapes philippinarum)生理能量学的研究

本研究在实验室内采用静水系统以典型滤食性贝类菲律宾蛤仔为实验对象，从生理生态学的角度研究了体重和环境因子对菲律宾蛤仔摄食生理活动的影响，探讨了滤食性贝类的摄食机制和贝类本身对环境的适应性。同时，对蛤仔的碳代谢和能量收支进行了研究，建立了不同温度和饵料浓度下的能量收支方程。实验的主要结果如下：1．温度的影响在9±0.1℃，16±0.5℃，22±0.2℃，26±0.6℃四个温度下对菲律宾蛤仔的滤食率FR、清滤率CR、吸收率AE进行了测定。结果表明：在9-22℃温度范围内蛤仔滤食率、清滤率、吸收率均随温度的升高而增大，在22℃达到最大值，并且各温度间差异显著(ANOVA，P<0．05)。当温度达到26℃时，滤食率、清滤率、吸收率均有所下降，但和22℃值相比较差异并不显著(ANOVA，P>0．2)。这表明蛤仔生长的最适温度应当在22℃左右。对不同体重蛤仔的实验表明小个体蛤仔比大个体对温度有更高的敏感性。碳最小需求量MCR、生长余力(SFG)和生长效率均受温度的显著影响，在较低温度下(9℃)SFG出现负值。经计算9℃，16℃，22℃，26℃下的能量收支方程分别为：2．体重的影响蛤仔摄食率、清滤率、呼吸率都随个体体重的增加而增大，它们之间呈幂函数关系Y=aX~b(b值均小于1)；而单位体重的摄食率、清滤率、呼吸率随个体体重的增加而减小。吸收率和体重无明显的相关性，体重对生长效率无显著影响。蛤仔的碳最小需求量MCR、生长余力均和软体部干重呈幂函数关系Y=aX~b，b值在实验的四个温度下分别为0．43±0．12和0,78±0．09。3．饵料浓度的影响在实验的饵料浓度范围内(2．33-6．15mgPOM／L)，水温15℃，蛤仔摄食率和清滤率随着饵料浓度的增加而增大，呈幂函数关系(y=aX~b)。当饵料浓度达到一定值后，清滤率迅速下降，而摄食率只略微有所下降，基本上保持平稳不变。这说明蛤仔可以通过调节清滤率来稳定其摄食率，对环境具有生理适应性。蛤仔吸收率与饵料浓度无显著的相关性，不同饵料浓度其吸收率始终保持在57．93±2．94％左右。水温15℃，投喂小球藻的条件下，计算得出蛤仔(壳长3．53±0．02cm、软体部干重0．41±0．02g)产生假粪的饵料阈值为2.16mgPOM／L。饵料浓度对蛤仔生产碳有明显的影响，在实验的饵料范围内生产碳随着饵料浓度的增加而增加，在低浓度饵料时，生产碳出现负值。蛤仔的SFG随饵料浓度的增加而增加，在1．54±0．12mgPOM／L时蛤仔的生长余力出现负值。实验发现摄食能随温度变化显著而代谢能变化相对不明显，这表明对蛤仔生长来说饵料浓度可能是比温度更重要的环境因子。16℃投喂小球藻时蛤仔在不同饵料浓度下的能量收支方程为：4．底质的影响温度为17℃，饵料为三角褐指藻、浓度为2．87±1．07mgPOM／L(无假粪产生)。实验测定蛤仔在铺砂以后，摄食率和清滤率都增加了大约2倍，差异极显著(ANOVA，P<0．01)。实验中对蛤仔的吸收率也进行了对比研究。结果表明：铺砂组蛤仔的吸收率比未铺砂组提高了10．71士4．57％，经单因子方差检验铺砂和未铺砂时蛤仔吸收率差异显著(ANOVA，P<0．05)。实验表明底质对蛤仔摄食生理和代谢有显著的影响，这和实际生产中发现底质对蛤仔生长有明显影响是一致的。

鱼类疫苗的研究：I: 海水鱼类病原菌乳化口服疫苗的研究；II：迟缓爱德华氏菌和嗜水气单胞菌外膜蛋白疫苗的研究

本论文的目的是研究几种病原菌口服疫苗接种鱼类的免疫效果，并从常见病原菌株中筛选几个具有较好保护效果的蛋白抗原，利用口服免疫的方式，接种养殖动物，并检测免疫效果。 以10号白油为有机溶剂，采用搅拌与均浆方法制备鳗弧菌M3和SMP1的油乳化二价疫苗，用饵料包埋后以口服途径免疫养殖大菱鲆，评价免疫大菱鲆的免疫应答和疫苗的保护效果。结果显示，以油乳化和未油乳化疫苗分别连续口服免疫大菱鲆一周后，在后肠组织，乳化疫苗刺激产生的非特异性活力、特异性抗体水平均高于未乳化疫苗；而在血清，两种疫苗引起的两种酶的活力、SMP1抗体水平没有变化，但在乳化疫苗免疫的大菱鲆检测到明显高于未免疫对照大菱鲆的M3抗体水平。大菱鲆后肠组织原位杂交结果显示，口服免疫的大菱鲆后肠褶皱有IgM抗体的产生和分布。其中，乳化疫苗免疫大菱鲆的IgM抗体的产生和分布水平高于未乳化疫苗免疫的大菱鲆。攻毒实验显示，乳化疫苗免疫的大菱鲆对M3和SMP1的感染分别获得100%和50%的免疫保护率，而未乳化疫苗获得的免疫保护率分别为57.9%和0%，表明乳化疫苗比未乳化疫苗更有效地保护大菱鲆、抵抗病原的感染。在乳化疫苗免疫持续期的研究中，免疫的大菱鲆后肠在免疫后120天仍能检测到抗体效价，在免疫后90天还能观察到一定的免疫保护效果。免疫30天、60天、90天和120天的大菱鲆分别获得100%、66.7%、36.7%和13.3%的免疫保护力。 以鳗弧菌M3和SMP1、链球菌CF、迟缓爱德华菌SMW7作为细菌抗原制备油乳化多价口服疫苗和轮虫携带疫苗，口服途径免疫养殖大菱鲆与大菱鲆初孵仔鱼。结果显示，在免疫大菱鲆后肠可检测到抗M3抗体水平的提高（P<0.05），而在其胆汁、鳃、中肠、体表黏液、前肠与血清中抗体效价变化与对照组没有显示出差异；没有检测到免疫大菱鲆后肠抗SMP1、SMW7、CF抗体效价。M3浸泡攻毒实验显示，口服免疫的大菱鲆获得了100%的免疫保护力；在M3注射攻毒和SMP1、CF、SMW7浸泡攻毒大菱鲆的实验中，在每个攻毒组中，免疫组大菱鲆开始死亡的时间都要比对照组有不同程度的延迟，但攻毒大菱鲆都发生死亡，不能显示出与对照组的差异。轮虫携带免疫的结果显示，免疫的大菱鲆初孵仔鱼并未获得较好的保护效果，与对照大菱鲆没有体现出差异。 从致病性病嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）LSA34克隆并表达ahaI基因和gapA基因，从迟缓爱德华菌（Edwardsiella tarda）LSE40克隆并表达eseB，将所得蛋白分别通过腹腔注射途径免疫大菱鲆，检测蛋白的免疫原性和免疫保护。结果在免疫后7天就可以检测到AhaI、GapA蛋白免疫组大菱鲆产生的抗体，至第40天可以检测到明显的保护性抗体，之后抗体效价增加明显，直至第60天时达到最高值。EseB免疫的大菱鲆第一次免疫后15天就有较高的抗体效价产生，明显高于对照组大菱鲆血清抗体效价，到距第一次免疫60天时，抗体效价达到最高值。攻毒实验显示，与对照组相比，AhaI免疫组和GapA免疫组对LSA34感染的免疫保护力分别为80%和100%；AhaI免疫组和GapA免疫组对LSE40感染的免疫保护力分别为30%和10%。，而对照组牙鲆对人工攻毒不具有保护力。以AhaI和GapA作为疫苗免疫大菱鲆，使大菱鲆获得了对嗜水气单胞菌LSA34较高的免疫保护；而对迟缓爱德华氏菌LSE40的交叉保护能力没有明显提高。EseB免疫的大菱鲆在攻毒实验中并没有显示出较好的保护效果，与对照组相比，只是在死亡时间上有所延迟。 以从致病性嗜水气单胞菌中克隆的ahaI和gapA基因表达出的蛋白为蛋白抗原制备油乳化疫苗，用饵料包埋后以口服途径免疫养殖牙鲆，评价免疫牙鲆的免疫应答和疫苗的保护效果。结果显示，以油乳化和未油乳化疫苗分别免疫牙鲆一周后，在后肠组织，AhaI和GapA乳化疫苗免疫组牙鲆检测到抗体，且分别高于AhaI和GapA未乳化疫苗免疫的牙鲆；而在血清，GapA的两种疫苗引起的GapA抗体水平没有变化；但在AhaI乳化疫苗免疫的牙鲆第21天和第35天的血清中检测到高于未免疫对照牙鲆的AhaI抗体水平，AhaI未乳化疫苗免疫牙鲆血清对照组相比没有检测到AhaI抗体水平的变化。

ICP-OES测定浮游有孔虫的Mg/Ca比值及其在SST分析中的应用

海洋是驱动大气环流的主要“引擎”，海表温度（SST）又是揭示海洋环境变化的重要参数。利用有孔虫Mg/Ca比值恢复SST具有较高精密度，是目前恢复SST较成功的方法之一。本论文旨在建立一套有效的有孔虫清洗方法和ICP-OES测试有孔虫Mg/Ca比值的分析方法。 文中分析了53份西菲律宾海区(N18°40.23′，E135°37.11′；水深3225m)表层沉积物中浮游有孔虫Globigerinoides ruber（白色）Mg/Ca比值。结合本研究区的特点，文中使用的清洗方法是有孔虫Mg/Ca比值测试常用的“Mg”清洗方法，主要是由以下步骤构成：①用超纯水和甲醇在超声波水浴中清洗，②显微镜下剔除深色硅酸盐颗粒，③用氧化试剂去除有机质(加入30%H2O2和0.1M NaOH溶液在90℃左右的沸水浴中加热)，④酸洗(250μl 0.001N HNO3 超声波水浴中清洗10S)。清洗干净的样品经超纯硝酸溶解成溶液后，利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)对其进行Mg/Ca比值的分析测试。仪器操作条件如下：辅助气流量（Ar）为0.5L/min（0.5L/min-1.5L/min），雾化器压力为0.2Mpa（0-0.4Mpa），泵速为20rpm（0-125rpm），高频输出功率（RF）为1150W（750W-1500W），火焰高度为15.5mm（8-21mm），通过多次重复测量一组Mg/Ca=3.333mmol/mol的标准溶液，其Mg/Ca短期精密度<0.5%,长期精密度为1%。53份样品之间Mg/Ca比值的RSD为2.7%，利用Lea(2000)建立的太平洋地区浮游有孔虫G. ruber(白色)的Mg/Ca与SST的校正公式:Mg/Ca(mmol/mol) ＝0.30exp[0.089×SST(℃)]，得到本研究区的SST为28℃±0.3℃。

胶州湾浮游动物的物种组成与优势种时空分布特征

浮游动物作为海洋食物链中承上启下的一环，其群落结构和动态变化直接影响着海洋生态系统能流、物流的方向和效率。胶州湾作为一个受自然环境和人类活动双重影响的海湾，是研究人为活动对自然生态系统影响的模式港湾。因此，深入研究胶州湾浮游动物的群落特征及时空分布特点对了解该海湾生态系统的现状与历史变化趋势以及生态系统对自然条件变化和人类干扰的响应具有重要意义，也可为其他海区的研究提供参考资料。 本文根据2004年1月－12月用浅水I型和浅水II型浮游生物网在胶州湾每月一次的垂直拖网采集的浮游动物样品，分析了胶州湾浮游动物的物种组成和优势种的时空分布特征。2004年胶州湾浮游动物共74个种，分属于暖温带近岸种和暖温带近海种。浮游动物丰度周年波动范围1006－15571 ind./m3，全年平均5187 ind./m3。在胶州湾体长<1mm的浮游动物丰度和生物量最大。浮游动物的丰度和物种多样性季节变化明显，春夏大（高），秋冬小（低）。多数月份浮游动物丰度在湾内大于湾外。物种多样性在湾北和湾南较低，在湾中心和湾外较高。 胶州湾浮游动物优势种为双刺纺锤水蚤、小拟哲水蚤、太平洋纺锤水蚤、中华哲水蚤、拟长腹剑水蚤、近缘大眼剑水蚤、长尾住囊虫、强壮箭虫、短角长腹剑水蚤、八斑芮氏水母和小介穗水母等。双刺纺锤水蚤全年都是优势种，小拟哲水蚤除了4月其余月份都是优势种。其他优势种季节更替明显，冬、春季（12月、1－5月）优势种为中华哲水蚤、拟长腹剑水蚤、近缘大眼剑水蚤、长尾住囊虫等；夏季（6－8月）太平洋纺锤水蚤代替中华哲水蚤、拟长腹剑水蚤成为优势种；秋季（9－11月）优势种更替频繁，9月为短角长腹剑水蚤和太平洋纺锤水蚤，10月为太平洋纺锤水蚤、拟长腹剑水蚤和长尾住囊虫，11月为拟长腹剑水蚤、长尾住囊虫、近缘大眼剑水蚤和强壮箭虫。 双刺纺锤水蚤与中华哲水蚤在4月达到数量高峰，丰度分别为5604ind./m3和493 ind./m3。长尾住囊虫6月丰度1809 ind./m3为全年最大。小拟哲水蚤、太平洋纺锤水蚤和近缘大眼剑水蚤在7月达到数量高峰，丰度分别为1667 ind./m3、4000 ind./m3、775 ind./m3。短角长腹剑水蚤和强壮箭虫在8月丰度最大，分别为389ind./m3和192 ind./m3。八斑芮氏水母和小介穗水母分别在3、8月大量出现，丰度分别为194 ind./m3、358 ind./m3。拟长腹剑水蚤全年有7、10月两个高峰。双刺纺锤水蚤、小拟哲水蚤、太平洋纺锤水蚤、短角长腹剑水蚤、八斑芮氏水母和小介穗水母主要在湾北密集；中华哲水蚤密集区趋向于湾中心和湾外；近缘大眼剑水蚤、拟长腹剑水蚤、异体住囊虫和强壮箭虫等分布广泛，不同月份密集区不同。 从目前我们所掌握的资料来看，近30年来，胶州湾浮游动物的种类组成和优势种群没有发生大的变化。与70年代相比，2004年的物种数基本不变，但物种组成稍有不同；优势种丰度大大降低。与90年代相比，2004年物种数有所增加，其中水母类增加了15种，八斑芮氏水母成为冬季优势种；浮游动物的丰度和优势种的水平分布格局基本不变。胶州湾浮游动物的生态类型与渤海相似，但与黄海有所差异；胶州湾优势种的丰度大于渤海，且高峰期比渤海提前一个月。

栉孔扇贝和海湾扇贝免疫防御特性的比较研究

贝类养殖作为我国传统的海水养殖产业，在我国沿海地区的经济发展中起重要作用。但由于近年来养殖扇贝病害的不断发生，不仅造成了巨大的经济损失，而且直接威胁到现有养殖产业的生存和发展。目前认为，机体抗病能力的下降是发生流行性死亡的主要原因之一。因此，深入研究扇贝免疫防御特性，能更好地了解和解决贝类养殖中的病害问题。本文比较了健康状态和重金属污染以及高温胁迫下海湾扇贝和栉孔扇贝部分免疫指标的变化，并对同龄不同大小的栉孔扇贝的部分免疫指标进行了比较，以期更好的了解贝类的防御机制，为扇贝病害防治提供资料。研究结果如下: 用流式细胞仪技术对血细胞死亡率、细胞吞噬率和呼吸爆发进行了测定，发现健康状态下两种扇贝的细胞死亡率相差不大，海湾扇贝为4.83%，栉孔扇贝为4.95%；细胞吞噬率差异显著(P<0.05)，海湾扇贝为26.73%，栉孔扇贝为19.89%；呼吸爆发的基础值相差也不大，海湾扇贝为1.94，栉孔扇贝为1.56。另外用免疫化学方法对健康状态下栉孔扇贝和海湾扇贝血淋巴和肝胰腺中SOD、ACP活性和MDA含量也进行了测定与比较。发现在血淋巴和肝胰腺中，两种扇贝SOD活性均存在显著差异(P<0.05)，其中海湾扇贝分别为995.43和113.99，栉孔扇贝分别为446.64和40.6；血淋巴和肝胰腺中ACP活性差异显著(P<0.05)，海湾扇贝分别为90.19和432.36，栉孔扇贝分别为73.26和146.63；血淋巴中和肝胰腺中MDA含量差异不显著(P>0.05)，海湾扇贝分别为3.37和92.46，栉孔扇贝分别为2.17和28.96。实验结果说明，海湾扇贝对细菌等异物的吞噬和杀灭能力以及机体自身的抗氧化能力高于栉孔扇贝，这为海湾扇贝比栉孔扇贝具有更高的抗逆性提供了证据。 用相同的方法对不同浓度(0, 0.2, 0.3, 0.5 mg L-1) Pb2+溶液浸泡后的栉孔扇贝和海湾扇贝的血细胞死亡率、细胞吞噬率和呼吸爆发进行了检测，同时测定了Pb2+处理后肝胰腺中SOD、ACP活性和MDA含量的变化。结果表明，栉孔扇贝的血细胞死亡率与对照组相比有上升趋势，且随着Pb2+浓度的增加而显著增加，而海湾扇贝在相同条件Pb2+的胁迫下，血细胞的死亡率明显低于栉孔扇贝。栉孔扇贝各实验组细胞吞噬率均低于对照组，而海湾扇贝在低浓度的Pb2+浸泡后，细胞的吞噬率与对照组相比有所降低，但随着浓度的继续增加，细胞的吞噬率反而上升，甚至略高于对照组。栉孔扇贝血细胞的呼吸爆发在Pb2+胁迫后较对照组有所升高，但随着浓度的增加，呼吸爆发有下降的趋势，而海湾扇贝的呼吸爆发随着Pb2+浓度的增加而显著增加。对两种扇贝体液免疫指标的测定发现，各实验组SOD的活性均比对照组高，且海湾扇贝的SOD活性高于栉孔扇贝；随着Pb2+浓度的增加，各实验组ACP的活性一直呈上升趋势，且海湾扇贝的ACP活性也高于栉孔扇贝；Pb2+处理后MDA的含量均显著增加，其中栉孔扇贝MDA含量的增幅明显高于海湾扇贝。该结果说明，Pb2+对两种扇贝的免疫系统都有一定的影响，但相同剂量的Pb2+对两种扇贝的毒害程度不同，海湾扇贝对Pb2+的耐受性似乎高于栉孔扇贝。 对海湾扇贝和栉孔扇贝的升温刺激实验发现，当养殖水体的温度从18℃缓慢升高到30℃后，栉孔扇贝在第三天开始出现大量死亡现象，而海湾扇贝未出现死亡。因而本文只对升温前后的海湾扇贝进行了细胞死亡率、吞噬率和呼吸爆发的测定和比较。结果发现，与升温前相比，血细胞的死亡率在温度升高后略有增加，但差异不显著(P>0.05)；而细胞吞噬率在温度升高后显著下降；通过对呼吸爆发积聚的活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）的测定发现，升温后血细胞的ROS含量显著高于升温前(P<0.05)。该结果表明，高温会影响血细胞的功能，使机体的免疫防御能力下降，从而导致病害的发生。 另外，本文对同龄不同大小的栉孔扇贝的血细胞吞噬率以及血淋巴和肝胰腺中SOD、ACP活性和MDA含量进行了测定与比较。结果发现: 小扇贝的血细胞吞噬率略高于大扇贝，分别达到了22.82和20.96；在血淋巴及肝胰脏中，两组扇贝SOD酶的活性均差异显著(P<0.05)，小扇贝分别为613.88和102.01，大扇贝分别为356.15和50.22；血淋巴中小扇贝ACP的活性极显著的高于大扇贝(P<0.01)，分别为44.3和2.91，但肝胰腺中大扇贝和小扇贝ACP的活性相差不大，大扇贝为455.75，小扇贝为485.33；大扇贝和小扇贝血淋巴和肝胰脏中MDA含量相差不大，大扇贝分别为2.67和31.83，小扇贝分别为3.17和35.33。该结果说明，小扇贝对细菌等异物的吞噬和杀灭能力以及机体自身的抗氧化能力高于大扇贝，这为生长与抗逆性相颉抗提供了依据。

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。

两种红树林植物黄槿和长梗肖槿化学成分研究

由于红树林植物的重要药用价值及其特殊的生长环境，越来越多的学者关注于红树林植物的活性成分及其作用机理的研究。本论文对两种药用红树林植物黄槿（Hibiscus tiliaceus L.）和长梗肖槿（Thespesia populneoides (Roxb.) Kostel）的化学成分进行了系统研究。对从其中分离得到的部分化合物进行了初步的抗菌活性筛选。 黄槿和长梗肖槿均采自海南岛，干燥粉碎的样品用90％的乙醇水以及1：1氯仿-甲醇混合溶液室温浸泡提取得总浸膏，将总浸膏悬浮于水中，分别用石油醚和乙酸乙酯萃取，获得石油醚相和乙酸乙酯相萃取物。 采用常规的硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析、以及重结晶等手段，从黄槿和长梗肖槿的乙酸乙酯相中共分离得到43个化合物。利用各种现代波谱技术（IR、UV、MS、HR-MS、1D-NMR、2D-NMR等）确定了38个化合物的结构。其中，从黄槿的乙酸乙酯相中分离得到22个化合物，鉴定了其中19个化合物的结构，包括3个新的三萜类化合物(H1*-H3*)以及15个首次从该种中报道的化合物。从长梗肖槿的乙酸乙酯相中分离得到21个化合物，鉴定了其中19个化合物的结构，这些化合物皆为首次从该种中报道，其中1个为新的倍半萜类化合物T1*。本文为首次报道长梗肖槿的化学成分。 对分离得到的部分样品进行了抗菌活性测试，仅T1*表现微弱的抗金黄色葡萄球菌活性，抑菌圈直径为8mm（阳性对照氯霉素的抑菌圈直径为20mm），其余各样品在测试浓度下对测试菌株均未表现出活性。

转基因海带配子体的制备与高效增殖

海带具有很高的营养价值和经济社会价值。自20世纪90年代以来，本实验室在借鉴高等植物基因工程原理和方法的基础上，根据海带自身特点，建立了海带遗传转化体系（海带孢子体表达系统），它的基本原理是利用基因枪法转化海带配子体，经孤雌或受精途径再生幼孢子体后，用氯霉素筛选幼孢子体获得转基因海带，然后进行海上安全栽培和转基因产品的检测与提取。目前该表达系统已成功实现报告基因（β-半乳糖苷酶基因，lacZ）和功能基因（乙肝表面抗原基因，HBsAg）的稳定表达。 由于海带孢子体表达系统需经孢子体再生和海上栽培等阶段，周期较长，而且转基因安全性问题也在一定程度上制约其研究与应用。因此，我们在海带孢子体表达系统的基础上又建立和优化了海带配子体表达系统，并成功实现了报告基因（绿色荧光蛋白基因，GFP）的瞬间表达和功能基因（瑞替普酶基因，rt-PA）的稳定表达。虽然海带配子体表达系统能避免转基因安全性问题，周期较短，但在表达量和生物量积累方面，与孢子体表达系统相比还有较大差距。 本文首先在海带配子体表达系统中成功实现了人酸性成纤维细胞生长因子基因（hafgf）和鲎素基因（tac）的稳定表达，制备了转基因海带配子体，然后将光生物反应器培养技术应用于转基因海带配子体的高效增殖，以期解决阻碍海带配子体表达系统发展的量的问题，并为转基因海带配子体的大规模培养提供试验依据和技术支持。 本文的研究结果为： 1、人酸性成纤维细胞生长因子基因和鲎素基因可以稳定整合到海带配子体基因组中，实现转基因产物的表达。 2、根据转基因海带配子体的生长特点，研制开发了一套培养体积为300 ml的鼓泡式光生物反应器，它具有操作简便、成本低廉、适合海带配子体生长等特点。随后将培养体系扩大到2.5 L，并研究了光对转基因海带配子体生长的影响，试验结果显示，转基因海带配子体在光强为30 μE m-2 s-1时即可达到光饱和生长，最优光周期为14:10 LD，而且蓝光可促进转基因海带配子体的生长。 3、在前期研究工作的基础上，为改善反应器内的传质条件，我们又设计研制了2.5 L气升式光生物反应器用于转基因海带配子体的高效增殖。研究发现，气升式光生物反应器较鼓泡式光生物反应器能明显地改善反应器内的传质状态，实现转基因海带配子体更高密度的培养（生物量可达到1,990 mg L-1），是一套高密度悬浮培养转基因海带配子体的有效装置和设备。

羊栖菜养殖品系DNA指纹分析及遗传变异的研究

羊栖菜是重要的大型经济海藻之一，在食品、医药、化工领域都有广泛应用。本研究对羊栖菜养殖生产中常见的品系“鹿丰1号”及另外2种品系进行了DNA指纹分析及遗传变异的研究，构建了遗传指纹图谱，分析了不同种群的遗传关系，为羊栖菜的种质鉴定及遗传选育提供了理论依据。 运用RAPD分子标记技术，对5个羊栖菜的种群中共125个个体进行了分析，从300个引物中筛选出12条随机扩增引物共扩增135个位点，多态位点比率为84.4%。从中选择了4个多态性位点，构建了5种羊栖菜DNA指纹图谱，并获得了“鹿丰1号”SCAR标记。另外，进行了5种羊栖菜种群的遗传背景的分析，结果表明“鹿丰1号”与品系2可以明显的与野生种群分开。根据Dice常数计算所得的5个种群的遗传距离在0.1116-0.2563之间。 运用ISSR分子标记技术，对5个种群的125个羊栖菜个体进行分析，通过90条引物的筛选，获得10条ISSR引物，扩增出92个位点，多态位点比率为67.4%。5个种群的遗传距离在0.0863-0.1454之间。 本研究以铜藻作为外群，通过2种遗传标记分析，证明铜藻与5种羊栖菜种群的遗传距离均远远大于其种群之间的遗传距离；另外，“鹿丰1号”不同年份的种群之间的遗传距离均为其中的最小值，相关结果对羊栖菜遗传选育和种质鉴定等有参考价值。

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。

牙鲆雌核发育分析鉴定与性别决定机制研究

本研究应用同工酶和随机扩增多态性DNA（RAPD）方法，分析了牙鲆野生种群和雌核发育群体的遗传多样性和遗传分化水平；应用RAPD方法对比分析了雌核发育牙鲆的亲鱼和子代DNA样品；采用PCR扩增牙鲆SRY同源片段并进行了序列分析；将RAPD扩增产物中性别连锁DNA片克隆与测序。主要结果有：1.牙鲆雌核发育群体同工酶的Ldh-C，Cat两个基因座位发生了重组，基因座位与着丝点之间的重组率分别为52.6％和29.8％；雌核发育群体RAPD分析发现136个DNA片段中有22个发生基因分离，但由于研究方法的局限，不能确定是否发生基因重组。2.牙鲆雌核发育群体的同工酶多态座位比例和平均杂合度分别为6.90%和0.0350；研究中提出了RAPD遗传多样参数修正算法；野生种群RAPD多态片段比例37.57％，多态座位比例20.88％，平均杂合度0.0852；雌核发育群体RAPD多态片段比例16.18％，多态座位比例8.98％，平均杂合度0.03898。同工酶与RAPD方法得出结果基本一致。3.牙鲆雌核发育群体与野生群体之间的RAPD遗传相似度I＝0.9036，遗传距离D＝0.1014，已超过一般鱼类地理种群之间的遗传距离值。雌核发育群体的遗传多样性指数（H＿O＝7.1982）远低于野生群体（H＿O＝28.0986）。雌核发育与野生群体H_(pop)／H_(sp)＝0.9716，（H_(sp)－H_(pop)）／H_(sp)＝0.0284，表明97.16％的遗传多样性是由群体内不同个体间的差异造成的，只有2.84％遗传多样性与群体间分化有关。4.分析过同工酶多态座位比例、同工酶平均杂合度、RAPD多态片段比例、RAPD多态座位比例、RAPD平均杂合度、群体遗传多样性指数H＿O等遗传多样性参数，牙鲆雌核发育群体各参数比野生群体减少55.39％－77.74％，说明它的遗传多样性严重损失。5.采用RAPD对照分析亲本与雌核发育子代胚胎的DNA样品。结果表明，雌鱼有、雄鱼无的基因，雌核发育子代表达；雌鱼无、雄鱼有的基因，雌核发育子代不表达，正常受精二倍体对照组表达正常。证明牙鲆雌核发育子代的遗传物质来自母本，雌核发育诱导使用的精子经过紫外线灭活后，遗传物质已被破坏，其携带的遗传信息没有传给子代，在DNA水平证明了雌核发育诱导方法和结果的可靠性。6.进行了牙鲆性别决定机制研究。PCR分析了哺乳动物性别决定基因SRY同源片段在牙鲆的表达情况。扩产物均无个体差异，也没有性别差异。将扩增产物中信号最强的sry-2片段测序，其648bp序列与人SRY基因相应的419bp片段进行了同源性分析，两者同源性为35％，同源性很低，只有随机的碱基重合。由于牙鲆SRY PCR 扩增带没有全部分析，不能肯定牙鲆没有SRY同源片段。RAPD分析确定3个引物的4条扩增片段与性别相关，分别克隆、测序，S134和S145－S两个片段得到了完整序列。

黄海冷水团及邻近海域小型底栖动物多样性及其环境效应

2007年夏季对黄海冷水团及邻近海域共48个站位的小型底栖动物组成、丰度和生物量，以及环境因子进行了科考研究。所调查站位的小型底栖动物平均丰度达2194 ± 1598 inds./10cm2，其中北黄海17个站位平均丰度为3408 ± 1578 inds./10cm2，南黄海31个站位平均丰度为1529 ± 1121 inds./10cm2。调查站位平均生物量为1839 ± 1289 g dwt/10cm2，其中北黄海站位平均生物量为2760 ± 1340g dwt/10cm2，南黄海平均生物量为1335 ± 902g dwt/10cm2。在分选出的共18个小型底栖动物类群中，丰度上均以自由生线虫占绝对优势，达总量的88%，且在南（88.3%）、北黄海（87.7%）基本无差异。在生物量上，同样以自由生线虫贡献最多（42％），多毛类居次（22%），其他生物量较多的还有桡足类（13%）和甲壳类幼体（12%）。在小型底栖动物的垂直分布上，分布于沉积物表层0-2cm的小型底栖动物占79%，次表层2-5cm占17%，最底层5-8cm仅占4%。统计分析表明研究站位小型底栖动物丰度和生物量与沉积物叶绿素a、有机质含量、中值粒径显著或极显著正相关，与水深呈极显著负相关，此外小型底栖动物生物量与沉积物粉砂粘土含量显著负相关。 同年秋季搭载开放航次对黄海5个站位、东海3个站位、南海2个站位的小型底栖动物组成、丰度和生物量，以及环境因子进行了调查研究。对三个海域小型底栖动物的比较研究发现，平均丰度以黄海最高，达2132 ± 946 inds./10cm2，东海次之，为1954 ± 2047 inds./10cm2，而南海仅156 ± 56 inds./10cm2；三海域的平均生物量依次为2193 ± 1148 g dwt/10cm2、1865 ± 1555 g dwt/10cm2和212 ± 22 g dwt/10cm2。在分选出的共14个小型底栖动物类群中，丰度上均以自由生线虫占绝对优势，分别占总量的85%、89%、85%。在生物量上，黄海以自由生线虫贡献最多（33％），多毛类居次（18%）；东海二者比例相近（约37％），而南海则以多毛类占绝对优势（56％），线虫居次（25%）。在小型底栖动物的垂直分布上，三个海区差异较大：分布于沉积物表层0-2cm的小型底栖动物在黄海高达90%，东海仅46%，在南海为63%。统计分析表明，本研究站位小型底栖动物丰度与沉积物中的叶绿素a及脱镁叶绿素a含量和底温呈显著正相关，与水深呈显著负相关。该结果与本航次之后在广东湛江和海南以东的南海海域开展的908调查结果形成了鲜明对照，后者的小型底栖动物及线虫丰度与沉积物中有机质含量呈显著正相关，与水深呈显著负相关，表明近海受人类干扰影响较大。 本文利用微宇宙实验方法，来确定不同浓度梯度的Cu、Pb以及Cu/ Pb混合重金属污染物对青岛湾小型底栖动物（主要是线虫）的影响。加入污染物后，分别在1、3、7、14、21天进行取样分析。结果显示，Cu和Cu/Pb混合高浓度实验单元组的线虫丰度除在第21天有较明显减少外，在整个实验周期内基本没有变化，分析可能系高浓度Cu的固定作用从而使小型底栖动物无法腐烂降解造成的。同一时间尺度上，各重金属污染物实验单元的线虫丰度均高于（或接近于）空白对照组，较高浓度的重金属污染物实验单元的线虫丰度高于（或接近于）较低浓度重金属污染物实验单元，Cu/Pb混合低浓度实验单元的线虫丰度高于同一时间尺度Cu低浓度和Pb低浓度实验单元。推测是由于采样点的线虫群落中存在对Cu和Pb的耐受种或者“机会种”造成的。