摘要: 自MacArthur和Wilson建立岛屿生物地理学的平衡模型以来,以生物多样性为核心的群落生态学进入了范式转变的阶段,从更为广阔的视角重新审视群落构建这一决定生物多样性的核心机制。与经典群落生态学不同,新范式的群落生态学将局域群落视为一个开放的单元,认为区域群落和集合群落内部的物种扩散与迁移是平衡局域群落中物种灭绝的关键力量。局域群落的物种组成与多样性是局域过程与区域过程共同作用的产物,局域过程包括生物过滤和非生物过滤,而区域过程包含了影响物种形成的地理、历史和进化过程。局域过程与区域过程在局域群落构建中的相对重要性具有时空依赖性。文章回顾了半个世纪以来群落生态学研究范式的变化,从群落构建、物种库与群落饱和性等概念入手,系统地介绍了基于局域-区域物种丰富度关系分析区域与局域过程相对重要性的方法及其局限性,并介绍了克服这些局限性的辅助分析方法。物种库是生物地理学的基础概念,物种库的物种数量与组成记录了地理与区域尺度上历史上发生的生态与进化过程,物种库为表述区域过程的作用提供了可定量化的变量。局域群落是区域物种库所有物种的子集,局域群落构建是这一子集形成的过程与机制。局域-区域物种丰富度关系是用于比较群落构建中区域与局域过程的相对重要性的直观方法,这种关系的非线性反映了群落的饱和性。由于这种关系受到空间尺度、环境条件和群落中物种特性的影响,在判读群落是否饱和时需要结合其他理论与经验方法。对于物种均处于同一营养级的群落而言,当局域尺度足够小时,容易检测到群落的饱和性。而对于包括多个营养级的群落,局域-区域物种丰富度关系的解读需要考虑跨营养级的相互作用。环境选择与种间相互作用都是通过性状实现的,实际观测的局域群落与随机群落的功能多样性比较可以辅助判断局域过程的性质与强度。准确定义物种库是理解局域群落构建与生物多样性维持机制的前提,同时应考虑物种库的大小与功能属性,这将促进我们对群落结构与生物多样性格局的理解与认识。

摘要: 过鱼设施作为恢复鱼类洄游通道的重要生态补偿措施,已广泛应用于水生态保护,然而其过鱼效果尚未达到预期。诱驱鱼技术是提升过鱼设施过鱼效果的关键手段之一。结合近十年的室内与野外实验研究,文章系统阐述了水流、声、光、电、气泡幕及生物因子等对鱼类行为的影响机制及诱驱理论,总结了诱驱鱼技术在过鱼设施中的应用优势与不足,得出结论:(1)鱼类对诱驱鱼因素的行为响应研究逐渐深入,由二维平面发展到三维空间(如由流速到流场、由声强到声场等);(2)诱驱鱼因素对不同鱼类的诱驱效果呈现种属共性和特异性,且不同大小鱼类对诱驱鱼因素也存在行为响应差异;(3)诱驱鱼技术研究对象逐渐由海洋鱼类转向淡水经济鱼类和保护鱼种,研究方法趋向于考虑多因子交互作用对鱼类行为的影响;(4)诱驱鱼技术的效果受多种因素交互影响,包括物种差异、工程布置适应性、运行管理等。未来研究应进一步解析多因子交互作用下的鱼类行为响应机制,优化适应不同过鱼设施运行条件的诱驱鱼设计,推动水生态保护的发展。

摘要: 针对特定遗传位点实现定点突变的基因编辑技术的出现,大大加速农业生物育种的进程。文章在简述基因编辑技术在作物、牲畜性状改良带来的快速、颠覆性改良研究与应用的基础上,着重关注国内外学者对养殖鱼类的基因编辑技术辅助育种方面的研究。在回顾了我国学者在养殖鱼类生产与品质性状改良的亮点成果之后,文章重点讨论了国内外学者对养殖鱼类基因编辑育种的生物安全,包括食品安全和生态安全的论点;并对基因编辑鱼类导致食品安全和生态安全风险的评价、防控策略等研究进展进行论述。最后,对“可控不育”技术研究进展,及其在基因编辑养殖鱼类生态安全风险防控、育种知识产权保障、编辑鱼类的产业化应用的促进作用和未来发展进行了展望。

摘要: 砷是一种在自然环境中广泛分布的有毒元素,能够通过生物累积和食物链传递，对生态系统及人类健康构成威胁。砷污染问题已经成为河口与沿海区域不容忽视的环境问题之一。本章综述了海洋浮游动植物、多毛类、软体动物、虾蟹类及鱼类中砷的生物累积与转化作用，同时总结了内源性与外源性因素对海洋生物砷累积与转化的影响，进一步揭示了海洋生物通过独特的生物代谢过程，将高毒性的无机砷转化为低毒性的甲基砷，并生成无毒的砷糖和砷甜菜碱等有机砷形态的普遍规律，发现海洋生物体内的有机砷具有更高的生物可利用性，是导致海洋生物中砷富集的重要原因。鉴于海洋生物高砷富集的复杂性与特殊性，未来研究应进一步探究海洋生物中砷累积与转化的影响因素和分子机制，以期深入揭示海洋生物对砷的富集与代谢规律。

摘要: 为综合评估饲料中添加枯草芽孢杆菌制剂(Bacillus subtilis, BS)对南美白对虾生长、免疫及抗副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)感染的作用,研究将4500尾南美白对虾[(0.95±0.25) g]随机均分为5个组,分别设置BS添加量为0(对照组)、0.2%、0.4%、0.8%的实验组及0.05%三黄散(SH)药物对照组,并进行42d养殖实验及48h副溶血弧菌感染实验。结果显示,饲料中添加0.2%、0.4%、0.8%BS或0.05%SH均能显著提高南美白对虾的体长、体重、增长率和增重率,并提高饵料系数。与对照组相比, 0.4%BS组对虾血淋巴内天冬氨酸转移酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)活性显著降低, 0.8%BS组对虾血淋巴及肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)含量及总抗氧化能力(T-AOC)显著提高; 0.05%SH组对虾血淋巴酸性磷酸酶(ACP)活性、血淋巴T-AOC及肝胰腺SOD显著提高,血淋巴ALT活性显著降低。此外,混饲喂养BS或SH能显著提高对虾感染副溶血弧菌后Hsp70、LGBP、β-GBP-HDL、Crustin、Lysozyme等肝胰腺免疫相关因子的表达量,并提高对虾感染副溶血弧菌后的存活率。其中, 0.2%、0.4%、0.8%BS组和0.05%SH组将存活率从43.3%分别显著提升至66.7%、76.7%、73.3%和80.0%。在饲料中添加适量BS能够提高南美白对虾的生长性能及抗氧化能力,并促进肝胰腺中免疫相关因子的表达,增强免疫力,进而提升对虾抵抗副溶血弧菌感染的能力。

摘要: 研究基于线粒体Cyt b基因,对中华沙塘鳢和河川沙塘鳢进行群体遗传学研究,并利用传统形态学参数与框架结构数据相结合的方法探究二者间的形态差异。遗传多样性分析结果表明,采自永州、咸宁及潜江共计3个地点128尾中华沙塘鳢共检测到21个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.868和0.00407;采自湖州、宣城、南京及安庆共计4个地点195尾河川沙塘鳢共检测到28个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.910和0.02000。基于BI法和ML法构建的单倍型分子系统发育树结果显示,所有沙塘鳢属鱼类聚为1个单系,两物种也各自构成1个单系,且得到较强的支持。中华沙塘鳢识别出2个谱系,河川沙塘鳢识别出3个谱系,二者均呈现明显的地理格局分布。AMOVA结果显示中华沙塘鳢各地理群体间的遗传分化指数为0.463—0.845;河川沙塘鳢各地理群体间的遗传分化指数为0.653—0.930,种群间表现为高度的遗传分化,群体间均存在广泛的地理隔离。中性检验和错配分析表明,中华沙塘鳢咸宁（XN）种群经历过近期的扩张,时间为0.20 Ma,其余群体历史动态分析各方法的结果稍有差异,显示种群历史相对复杂。综合形态分析结果,中华沙塘鳢和河川沙塘鳢存在明显形态差异。主成分分析结果显示二者间仅少量个体有重叠,绝大部分个体能较好分开。判别分析获得综合判别准确率为95.7%,判别效果极显著（P<0.01）,研究建立的判别公式可以进行两种鱼类的简单判别。通过主成分分析和判别分析识别出对种间差异最具贡献的8个形态特征变量,分别是眼后头长、第一背鳍长、第一背鳍基长、胸鳍长、BH、BI、CD、CG,大多与鳍条和躯干部的特征相关。本研究中,形态分化(Q_ST)与遗传分化(F_ST)之间没有显著相关性,但统计分析表明两种沙塘鳢属鱼类种间以及种群间的遗传分化程度显著大于其形态分化程度,表明表型在不同的群体中受到偏向的选择。

摘要: 为了探究蛋白激酶D(PKD)在大黄鱼(Larimichthys crocea)炎性反应和内质网应激中是否发挥调控作用,研究使用50 ng/μL的脂多糖(LPS)孵育大黄鱼头肾巨噬细胞或10 mg/kg体重腹腔注射,构建大黄鱼在体和离体炎症模型,并检测PKD家族不同亚型的表达情况。随后设置对照组(CON)、LPS处理组(LPS)和LPS+PKD3抑制剂处理组(LPS+CRT),分别在离体与在体条件下使用PKD3特异性抑制剂CRT0066101进行干预,并检测促炎相关基因(tnfα、il1β、il8和il6)和内质网应激相关基因(grp78、xbp1、xbp1s、atf4、atf6和chop)的表达情况。结果显示,在体和离体实验中PKD3的表达均显著增加,离体PKD3抑制剂预孵育显著降低了LPS刺激导致的大黄鱼头肾巨噬细胞中促炎基因和内质网应激相关基因的表达增加。在体实验也表明,注射PKD3抑制剂能显著降低LPS诱发的头肾组织中促炎基因和内质网应激相关基因的表达增加。以上研究结果表明,PKD3在LPS诱导的大黄鱼的炎性反应和内质网应激过程中发挥重要作用。研究首次揭示了PKD3在大黄鱼炎性反应与内质网应激中的关键调控功能,为深入理解鱼类固有免疫反应提供了新的分子基础,也为水产养殖中炎症疾病的干预提供了潜在的靶向策略。

摘要: 为探究北方地区拉氏大吻鱥（Rhynchocypris lagowskii）群体的遗传多样性,研究利用基因分型技术（Genotyping-by-sequencing, GBS）,对天津宁河、天津蓟州、天津泃河和辽宁太子河4个拉氏大吻鱥群体共109尾个体进行全基因组水平的单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism, SNP）标记开发和遗传特征分析。通过测序共获得SNP标签3723530个,经过滤后共得到高质量SNP位点133536个用于遗传多样性分析。4个群体的期望杂合度（H_e）为0.0397—0.0884,观测杂合度（H_o）为0.0394—0.0818,核苷酸多样性（P_i）为0.0406—0.0908,多态信息含量（PIC）值为0.0327—0.0717,群体间的遗传分化系数(F_ST)为0.0039—0.8148,群体内近交系数(F_is)为0.0567—0.5480。遗传结构分析表明4个群体聚为3个明显的类群,天津宁河群体和天津蓟州群体的个体聚为一支,辽宁太子河群体和天津泃河群体的个体分别聚为一支。4个群体均发现了群体特异性SNP标记,可以作为拉氏大吻鱥群体鉴定、群体遗传、性状关联分析和进化分析的候选分子标记。种群历史动态研究表明, 4个群体在第四纪冰川期均经历了有效群体大小（N_e）急剧下降过程。

摘要: 试验旨在研究中华圆田螺内脏粉(CVM)替代鱼粉对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)生长性能和肌肉品质的影响。分别配制以0(CVM0,作对照组)、20%(CVM20)、40%(CVM40)、60%(CVM60)、80%(CVM80)和100%(CVM100)田螺内脏粉等量替代鱼粉的6种等氮等脂的试验饲料。在循环水系统中饲养初始体重为(0.26±0.01) g的罗氏沼虾396尾,随机分成6组,每组设3个重复,每个重复22尾。试验周期为60d。结果显示, CVM不影响罗氏沼虾存活率(P>0.05)。与对照组相比, CVM替代60%鱼粉时显著提高了罗氏沼虾的增重率(WGR)和特定生长率(SGR)(P<0.05),但替代比例达80%后, WGR、SGR和蛋白质效率(PER)显著降低,饲料系数(FCR)和摄食率(FI)显著升高(P<0.05)。CVM替代20%—80%的鱼粉均显著提高了罗氏沼虾粗蛋白质含量(P<0.05)。CVM替代鱼粉对罗氏沼虾水分、粗脂肪和灰分影响不显著(P>0.05)。在CVM替代60%鱼粉时,显著提高了罗氏沼虾肌肉中总呈味氨基酸含量和总氨基酸含量(P<0.05)。在CVM替代40%鱼粉时,显著改善了罗氏沼虾肌肉的硬度、弹性、黏聚性和咀嚼力,并显著降低了滴水损失率(P<0.05)。观察肝胰腺组织形态发现, CVM80组肝小管间出现嗜酸性红染, CVM100组部分肝小管结构紊乱。综上所述, CVM替代60%的鱼粉能促进罗氏沼虾的生长,提高肌肉粗蛋白质、总呈味氨基酸和总氨基酸含量,但高比例替代会导致肝胰腺组织结构损伤。

摘要: 研究针对水产动物养殖过程中出现的炎症问题,探究了18-羟基二十碳五烯酸(18-HEPE)和消退素E1(RvE1)在大黄鱼(Larimichthys crocea)头肾巨噬细胞炎症反应中的作用。实验利用50μg/mL的脂多糖(LPS)刺激12h构建大黄鱼头肾巨噬细胞炎症模型,测定18-HEPE(500和2000 nmol/L)和RvE1(10、50、100和500 nmol/L)共孵育与18-HEPE(0.5h、2h、8h和12h)和RvE1(0.5h、3h、6h、9h、12h和24h)预孵育对炎症相关基因il-1β、il-6、il-8、il-10、tnf-α、ifn-γ和cox-2表达的影响。结果显示,在共孵育条件下, 500 nmol/L RvE1显著下调炎症相关基因il-8和ifn-γ的表达水平(P<0.05),且该调控作用表现为浓度依赖性;而在预孵育处理下, 100 nmol/L组RvE1炎症相关基因il-1β、il-6、il-8、tnf-α和cox-2的表达量均显著下调(P<0.05)。然而,无论是共孵育还是预孵育, 18-HEPE对上述基因表达均无显著影响。研究表明, RvE1(而非其前体18-HEPE)能够显著缓解LPS诱导的大黄鱼头肾巨噬细胞炎症反应,并且在抗炎效果方面,预孵育优于共孵育。研究丰富了鱼类脂肪酸衍生物的理论研究,为水产养殖动物的炎症防控提供了新的思路。