摘要: 研究于2023年枯水期和丰水期对汉江中下游进行野外调查,结合长江干流武汉段历史数据,比较不同时期不同栖息生境大型底栖动物的群落组成,探究其对纵向连通性的响应,并分析影响因素。共记录大型底栖动物132属种,从汉江中下游至干流武汉段,种类数和密度整体呈下降趋势,在汇流区略有回升。湖泊区和过渡区具有较高的种类数和现存量,干流区最低。群落结构对纵向连通性的响应呈抛物线趋势,丰水期总种类数和Shannon-Wiener多样性指数在中等连通性水平(0.95—0.97)下达到最高。湖泊区和汇流区的群落相似度最高,干流和其他生境存在差异(P<0.05)。丰水期(P=0.025)各生境间群落组成差异大于枯水期(P=0.038),枯、丰水期之间存在极显著差异(P=0.001),季节变化(P=0.001)大于栖息生境变化(P=0.015)。枯水期水温与溶氧主导群落分布,丰水期则受透明度和纵向连通性调控。研究表明,梯级开发通过改变纵向连通性和水文情势重塑了大型底栖动物的群落,而汇流区作为生态过渡带对维持区域生物多样性具有重要作用。

摘要: 作为光合生物,微藻在有毒金属净化方面表现出巨大的应用潜力。文章系统梳理了微藻应对有毒金属的吸附与转化机制,分析了影响微藻生物吸附效率的关键环境因素,如有毒金属离子环境浓度、pH及温度等。此外,文章评估了微藻在不同生长阶段对有毒金属污染净化能力的差异,揭示了其在净化过程中的动态特性及潜在优化策略。在此基础上,文章深入探讨了微藻作为生物吸附剂的可持续性和再生性,强调了其在环境友好型净化技术中的应用潜力。最后,文章展望了微藻在有毒金属净化领域所面临的挑战,包括净化效率提升、实际应用的技术瓶颈以及生态风险控制,为相关领域的深入研究提供了理论依据和技术基础。

摘要: 为探讨scvL在副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus, VP)生物膜形成中发挥的具体作用,以导致凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamer)急性肝胰腺坏死症的副溶血弧菌菌株SHY1833为研究对象,通过基因敲除和回补技术构建了scvL的缺失突变株ΔscvL、回补株ΔscvL:pscvL和过表达株WT:pscvL,同时构建胞外多糖基因簇基因cpsA的缺失突变株ΔcpsA作为对照。利用结晶紫染色和SYTO-9荧光测定生物膜形成量显示,缺失scvL后明显促进了SHY1833生物膜形成,相反,过表达scvL抑制了生物膜形成;与预期结果一致cpsA缺失导致生物膜形成量下降。这说明scvL对副溶血弧菌生物膜形成发挥负调控作用。菌落形态观察表明scvL缺失还导致SHY1833菌落呈皱褶且不透明表型。利用qPCR分析显示scvL缺失造成了胞外多糖合成基因簇基因的转录上调,进一步,采用苯酚硫酸法测定胞外多糖揭示其胞外分泌的不可溶性多糖明显增多。研究结果为揭示scv基因簇在副溶血弧菌生物膜形成中的作用机制提供了基础。

摘要: 为了提高CRISPR/Cas9基因编辑系统的基因编辑效率,研究设计优化了Cas9蛋白,并通过大肠杆菌密码子优化、原核表达、固定化金属亲和层析、分子筛层析及超滤离心浓缩获得了具有较高纯度和活性的HeiCas9蛋白。将HeiCas9蛋白、Cas9蛋白(T品牌)、zcas9 mRNA分别以不同的浓度梯度,配合斑马鱼黑色素合成关键基因tyr的gRNA,在斑马鱼胚胎中进行了tyr基因敲除,比较了不同组别的tyr基因编辑效率。在400 ng/μL的工作浓度(为获取最佳基因编辑效果而建议的剂量)下, HeiCas9蛋白比T品牌的Cas9蛋白发挥出更高的基因编辑效率,并保持了较低的胚胎毒性。进一步将HeiCas9蛋白用于稀有鮈鲫dnd和金鱼prkdc的基因敲除,取得了良好的效果。综上,研究成功制备出了高活性的HeiCas9蛋白,并在3种实验室小型鱼类胚胎的基因编辑中取得了良好的应用效果。

摘要: 为了探究不同养殖模式下克氏原螯虾肠道微生物结构与功能是否存在差异,研究利用Illumina MiSeq高通量测序技术,测定了稻虾种养（Rice-crayfish co-culture, RC）、池塘单养（Single-crayfish pond culture, SC）和池塘混养（Mixed-crayfish pond culture, MC）模式下克氏原螯虾肠道微生物16S rDNA基因V3—V4区,解析了肠道菌群组成、结构与功能,同时探究了肠道细菌之间及其与水体理化因子之间的关系。结果发现:肠道微生物物种组成方面,在门水平上,不同养殖模式克氏原螯虾肠道细菌组成较为一致,柔壁菌门（Tenericutes）、变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）是绝对优势类群;在属水平上,不同养殖模式之间存在一定差异,芽孢杆菌属（Bacillus）、乳球菌属（Lactococcus）和气单胞菌属（Aeromonas）细菌相对丰度分别在RC、SC和MC组最高。肠道微生物多样性方面, MC组肠道细菌物种丰富度和多样性最高,三种养殖模式下克氏原螯虾肠道细菌的群落结构存在显著性差异。肠道微生物功能方面, RC组显著富集维生素生物合成代谢通路, SC组显著富集乳糖降解和半乳糖降解代谢通路, MC组显著富集脂肪酸和脂质降解、CMP-pseudaminate生物合成和脂多糖生物合成的超途径代谢通路。肠道微生物之间及其与水体理化因子之间关系方面,肠道细菌之间的合作关系占比达83.76%,丹毒丝菌科（Erysipelotrichaceae）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）细菌是网络主要节点;肠道中乳杆菌属（Lactobacillus）细菌丰度与水体中TP浓度呈显著正相关关系,与N H₄⁺-N浓度呈显著负相关关系。综上,克氏原螯虾肠道具有特有的以柔壁菌门、变形菌门和厚壁菌门为主的核心微生物类群,不因养殖模式改变而变化,但在不同养殖模式下克氏原螯虾肠道细菌群落结构与代谢功能存在显著差异,该结果丰富了对克氏原螯虾肠道微生物的认识,为克氏原螯虾肠道益生菌的筛选及其在生产实践中的应用提供了理论依据。

摘要: 研究以草鱼(Ctenopharyngodon idella)为实验对象,通过在基础饲料中添加0(对照组, Control)、 0.9 g/kg(低剂量组, LD)、1.8 g/kg(中剂量组, MD)、2.7 g/kg(高剂量组, HD)的枯草芽孢杆菌源抗菌肽Sublancin,采用酶联免疫吸附测定、组织切片HE染色、透射电镜扫描(TEM)及实时荧光定量PCR等技术探究Sublancin对草鱼生长、抗氧化能力及肠道健康的影响。结果发现:(1)与对照组相比,中剂量组草鱼终末体重(FBW)、增重(WG)及增重率(WGR)显著提高,中、低剂量组特定生长率(SGR)显著升高(P<0.05);(2)相较对照组,抗菌肽组草鱼不同肠段的绒毛长度、宽度及肌层厚度显著增加,不同肠段的隐窝深度显著降低(P<0.05);(3)与对照组相比,中、低剂量组草鱼肠道微绒毛数量增加且排列更整齐,紧密连接电子密度更高;(4)与对照组相比,中、低剂量组草鱼血清总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著升高(P<0.05),中剂量组草鱼血清白细胞介素-22(IL-22)水平显著升高,抗菌肽组草鱼血清内毒素(LPS)含量显著降低,抗菌肽组草鱼中肠Claudin c、Occludin及低剂量组草鱼中肠ZO-2紧密连接相关蛋白基因表达水平显著提高(P<0.05)。综上,适量抗菌肽Sublancin能提高草鱼的生长性能、抗氧化能力,增强肠道屏障,对肠道健康有积极影响;但过量抗菌肽会抑制草鱼生长,减弱其氧化应激能力与肠道健康,研究结果为抗菌肽在水产养殖业中的应用提供理论依据。

摘要: 为了探究斑马鱼中肝糖代谢是否存在两性异形,研究通过对野生型斑马鱼进行肝脏形态学观察（透射电子显微镜）、组织学分析、肝糖原含量测定,发现雄性个体的肝糖原含量显著高于雌性（P<0.01）。在stat5b突变体(stat5b^–/–)中进行组织学分析、肝糖原（Liver Glycogen,LG）测定,结果显示,stat5b^–/–雄性个体的肝糖原含量明显低于对照组（P<0.05）,而雌性中无显著差异（P>0.05）。基于此,stat5b基因功能的缺失削弱了肝糖原含量的两性异形。通过转录组分析筛选出差异表达基因并进行KEGG通路富集分析,发现这些差异表达基因显著富集在糖代谢相关的通路中,并从中筛选出可能与Stat5b具有互作关系的候选基因糖原合成酶2 （Glycogen Synthase 2,gys2）。转录因子结合位点（Transcription Factor Binding Site,TFBS）预测和双荧光素酶报告基因实验的结果显示,TFBS的预测区域具有转录活性,Stat5b正调控gys2。在stat5b过表达转基因（stat5b-TG）斑马鱼中发现,雄性个体的肝糖原含量明显高于对照组（P<0.05）,而雌性中并无显著差异（P>0.05）。所以,过表达stat5b增大了肝糖原含量的两性异形,这与stat5b突变体的趋势相反。转录因子Stat5b可能通过转录调控gys2来调节肝糖原合成的两性异形,从而维持鱼类的肝糖原代谢稳态。

摘要: 为减缓水电站运行对坝下河流鱼类繁殖的不利影响、充分发挥水库的生态效益,自2017年起开展了溪洛渡-向家坝联合生态调度。研究基于2017—2022年长江上游江津江段早期资源调查数据,评估梯级水库联合生态调度对坝下江段四大家鱼自然繁殖效果,并识别影响四大家鱼自然繁殖的关键水文指标。结果表明,2017—2022年江津江段四大家鱼鱼卵径流总量为0.42亿—4.01亿粒,总体呈波动变化趋势,其中2022年最高（约4.01亿粒）; 6年间共观察到25次产卵高峰期,主要集中在6月上旬至7月上旬。生态调度期间,四大家鱼鱼卵径流量为0.001亿—1.088亿粒,占当年总卵径流量的0.06%—34.47%,其中2022年超过30%, 2018年超过10%。从生态调度效果来看,与生态调度相吻合的繁殖高峰期占总繁殖高峰期的16%,表明生态调度有效促进坝下江津江段四大家鱼自然繁殖活动。水文需求分析结果表明,江津江段适宜四大家鱼产卵流量为6000—15000 m³/s,适宜水温为21—23℃。产卵量与水文指标相关性分析显示,四大家鱼产卵量与洪峰流量、流量涨幅及流量增长率具有显著正相关（P<0.05）。根据四大家鱼早期资源调查结果,建议在5月中下旬及6月上旬开展2—3次生态调度,并保持江津江段涨水持续时间维持3d以上且流量日增长率维持在900 m³/s以上,有利于促进江津江段四大家鱼大规模繁殖。研究成果可为金沙江梯级水库调度方案制定提供科学依据。

摘要: 为探究花生粕替代豆粕对禾花鲤(Cyprinus carpio rubrefusus)乳源1号生长性能及肠道健康的影响,研究选取120尾大小相近的乳源1号,随机分为2组,每组3个重复。分别用50%花生粕替代豆粕的饲料(实验组)和普通配合饲料(对照组)投喂实验鱼,开展为期8周的养殖实验,比较分析实验组与对照组的生长性能、肠道消化酶活性、形态、转录组及菌群多样性差异。结果表明:(1)实验组增重率与特定生长率显著高于对照组(P<0.05),饲料系数显著降低(P<0.05);(2)实验组肠道脂肪酶活性显著升高(P<0.05),肠绒毛结构与对照组无显著差异;(3)转录组分析显示,实验组差异表达基因显著富集于脂肪酸代谢相关通路,包括脂肪酸代谢、脂肪酸降解和脂肪酸延伸信号通路,提示花生粕替代豆粕后改变了与脂质代谢相关基因的表达,进而促进脂肪利用;(4)菌群结构及多样性分析表明,实验组肠道菌群Shannon与Simpson指数显著升高(P<0.05),厚壁菌门丰度显著增加,气单胞菌属等潜在致病菌丰度降低;(5) PICRUSt2功能预测表明,在二级功能层,实验组脂代谢通路相对丰度显著高于对照组。综上,花生粕替代50%豆粕可显著提高禾花鲤乳源1号生长性能,改善肠道菌群结构并增强脂质代谢能力,为禾花鲤优质选育及豆粕减量替代技术提供理论支持。

摘要: 为探究日粮中不同含量核黄素对日本沼虾线粒体生物合成及功能的影响,选用初重为(0.67±0.01) g的日本沼虾(Macrobrachium nipponense)作为实验对象,设置不同核黄素含量的3组半纯合饲料,其核黄素实际含量分别为3.91、169.61和326.66 mg/kg (分别为缺乏组、适宜剂量组与高剂量组),在室内循环系统中养殖10周。结果表明:169.61 mg/kg组的饲料效率、肝胰腺核黄素组■酶、线粒体复合物Ⅲ活性及细胞色素C含量和细胞色素C氧化酶Ⅱ(cox-Ⅱ)基因表达量均显著高于3.91和326.66 mg/kg组(P<0.05),其肝胰腺ATP含量及cox-Ⅰ和ATP合成酶的基因表达量均显著高于3.91 mg/kg组(P<0.05),而与326.66 mg/kg组无显著差异(P>0.05);169.61 mg/kg核黄素组日增重系数以及肝胰腺琥珀酸脱氢酶活性显著高于326.66 mg/kg组(P<0.05),而与3.91 mg/kg组之间无显著差异(P>0.05);此外,326.66 mg/kg组的柠檬酸合酶活性显著高于另外两组(P<0.05),线粒体复合物Ⅴ活性显著高于3.91 mg/kg组(P<0.05),而3.91 mg/kg组的腺苷一磷酸/腺苷三磷酸比值显著高于另外两组(P<0.05)。由此可得,当饲料中核黄素含量为169.61 mg/kg时,能够提高日本沼虾的生长性能和饲料利用率,改善其线粒体生物合成与功能。