科研产出
基于LeMaRns模型的热带中西太平洋中上层生态系统动态分析
《水产学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】热带中西部太平洋渔业资源丰富，是全球主要的金枪鱼渔业作业区域。为了解长期捕捞对中西太平洋中上层生态系统的影响，拟建立基于体长结构的生态系统模型LeMaRns，以模拟分析金枪鱼渔业对常见鱼种和生态指标的影响。【方法】设计F=0 （无捕捞活动）、F=Fmsy（最大可持续产量时的捕捞死亡率）、F=Frecent（最近几年的平均捕捞死亡率）、F=0.8Fmsy和F=1.2Fmsy等5种捕捞策略对10个物种进行模拟捕捞，对资源状况进行10年预测。重点分析5种捕捞策略对生物量（B）、产卵群体生物量（SSB）等2个单鱼种指标以及大型鱼类指数（LFI）、平均最大长度（MML）、典型长度（TyL）、体长分位数（LQ）等4个生态指标的影响。【结果】在无捕捞情况下（F=0），物种的生物量基本趋于平衡；在捕捞情况下，大眼金枪鱼、剑鱼、黄鳍金枪鱼、鲣和长鳍金枪鱼等金枪鱼类的生物量下降0.26%～99.75%；灰鲭鲨、平鳍旗鱼、印度枪鱼的生物量上升0.01%～12.51%；大青鲨的生物量上升36.74%，产卵群体生物量下降60%，其余物种的资源状况几乎无变化。在模拟捕捞的前6年，MML、TyL、LQ随着捕捞努力量的增大而增大，之后随着捕捞努力量的增大而减小；LFI随着捕捞努力量的增大未呈现下降趋势。【结论】在当前捕捞强度下，热带中西太平洋生态系统未来10年中处于可持续状态。LeMaRns模型可用于分析大范围的海洋生态系统，为渔业管理提供基于生态系统的分析手段。
关键词： 渔业管理 LeMaRns模型 捕捞策略 生态系统 生态指标 中西太平洋
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草鱼不同月龄性腺组织学观察及性别特征基因cyp19a1a和amh的表达分析
《渔业科学进展 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探讨草鱼(Ctenopharyngodon idella)性腺发生、性别分化及发育规律，本研究对1、2、3、4、5、6、12、24、36和48月龄草鱼性腺组织结构以及性别特征基因cyp19a1a和amh的表达差异进行了分析。组织切片结果显示，2月龄时，首次在生殖嵴中观察到原始生殖细胞，标志原始性腺形成。3月龄时，雌性草鱼性腺中观察到卵巢腔和卵巢小叶。4月龄时，观察到卵原细胞，表明其在3月龄时出现解剖学分化，4月龄时出现细胞学分化。4月龄雄性草鱼在性腺中观察到输精导管，5月龄时观察到精原细胞，表明其在4月龄出现解剖学分化，5月龄出现细胞学分化。12、24、36和48月龄草鱼卵巢分别处于发育的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期，精巢则分别为发育的第Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期。荧光定量结果显示，雌性特征基因cyp19a1a在卵巢中的表达量总体呈先上升后下降再上升的趋势，2月龄时显著上调(P<0.05),3、6和48月龄时处于峰值。雄性特征基因amh在精巢中表达量总体呈先上升后下降的趋势。2月龄时显著上调(P<0.05),5月龄时达到峰值。综上，草鱼性腺发育启动时间约为2月龄，雌雄性腺分化时间分别约为3月龄和4月龄，至4龄时雌雄性腺发育成熟。本研究结果丰富了草鱼的繁殖生理学资料，也为其性别调控技术研究奠定了基础。
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克氏原螯虾饲料亚麻酸与亚油酸的适宜比值
《水生生物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究克氏原螯虾（Procambarus clarkii）饲料亚麻酸与亚油酸的适宜比值（ALA/LA）,分别制备ALA/LA为0.14 （R1）、0.38 （R2）、0.74 （R3）、1.28 （R4）、2.37 （R5）和4.54 （R6）的6种实验饲料,选取初始体重为（5.99±0.12） g的克氏原螯虾进行为期8周的摄食生长实验。结果显示,R3组克氏原螯虾增重率、特定生长率和肌肉粗脂肪含量最高,且饲料系数最低;R2组性腺指数最高;R3组肌肉粗脂肪和Σn-6PUFA含量最高;R6组肌肉粗蛋白含量最高;血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性均在ALA/LA为0.38—0.74时较其他组显著降低;饲料ALA/LA显著影响了肝脏和肠道消化酶活性;肝脏过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性分别在R3组和R4组达到最大值;R3组肝胰腺丙二醛含量最低;肠道绒毛宽度在R3组显著升高;肝胰腺B细胞数量在R4组较其他组显著升高;ALA/LA为0.38—0.74时显著提高了克氏原螯虾的性腺指数。经折线回归分析,克氏原螯虾饲料中适宜ALA/LA为0.45—0.46。
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基于几何形态测量学的鄱阳湖北部水域刀鲚的耳石形态学特征比较
《水产学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】破解鄱阳湖北部不同水域刀鲚(含长颌鲚和短颌鲚两种生态表型)耳石间形态的差异性，以期把握这些水域刀鲚资源群体间的关联性。【方法】基于几何形态测量学的地标点法，利用地标点软件获取相应地标点坐标，进行相对扭曲主成分、判别和层次聚类分析；同时利用薄板样条分析对耳石形态进行网格变形，从而有效体现不同刀鲚群体间耳石形态的差异。【结果】在相对扭曲主成分分析中，主凹槽上地标点的相对扭曲贡献率为78%。相对扭曲得分的逐步判别分析发现，上述两种生态表型刀鲚的耳石形态学差异极其显著，二者间相对扭曲得分判别成功率高达100%。此外，长颌鲚不同群体间廖咀头群体的判别准确率最高(95%)，其次是庐山火焰山群体(90%)、瓢头群体(55%)、鞋山群体(50%)；长颌鲚聚类分析表明火焰山、鞋山和瓢头群体距离最近，其次为廖咀头群体，与火焰山短颌鲚群体距离最远。【结论】本研究证实湖口鞋山、庐山廖咀头、永修瓢头水域均有长颌鲚的分布，且不同水域群体耳石形态间的差异主要集中在主凹槽处。三个水域群体中廖咀头长颌鲚可能是一个相对独立的群体，而其他水域该生态表型群体间却存在一些关联性。本研究通过分析不同水域刀鲚耳石形态间的差异性，阐释了鄱阳湖北部水域刀鲚的群体组成特征，可为相关渔业管理和保护提供科学依据和理论支撑。
关键词： 刀鲚 耳石 关联性 地标点 几何形态测量学 鄱阳湖
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液相色谱-串联质谱法手性拆分和测定水产品中奥沙西泮和替马西泮对映体
《分析测试学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：建立了液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）手性拆分和测定水产品中奥沙西泮和替马西泮对映体残留量的分析方法。样品经乙腈提取2次，40℃条件下氮气浓缩至近干，残渣加入2 mL 50%乙腈-水溶液溶解，采用分散固相萃取净化，LC-MS/MS测定。使用EnantioPAK?Y1-R（5μm,150 mm×4.6 mm）手性色谱柱，乙腈和0.1%甲酸-5 mmol/L乙酸铵溶液作为流动相，采用等度洗脱方式实现奥沙西泮和替马西泮手性对映体的拆分。目标对映体采用电喷雾正离子（ESI+）模式电离，多反应监测（MRM）模式下，内标法测定。目标对映体在0.5～50μg/L质量浓度范围内线性关系良好，相关系数（r2）均不低于0.999 0。水产品中对映体的检出限和定量下限分别为0.2μg/kg和0.5μg/kg。在5种空白基质中添加低、中、高浓度水平的目标对映体，样品平均加标回收率为82.6%～107%，相对标准偏差（RSD,n=6）为1.6%～9.2%。该方法灵敏可靠、适用性强，可用于不同水产品中奥沙西泮和替马西泮对映体的分析。
关键词： 液相色谱-串联质谱法 对映体 手性拆分 分散固相萃取 水产品
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刺参TRAF7基因克隆及其响应高温胁迫下的表达特征分析
《渔业科学进展 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：肿瘤坏死因子受体相关因子7 (tumor necrosis factor receptor associated factor 7, TRAF7)作为一种细胞内蛋白，参与信号转导，并介导宿主应激防御调控过程。为研究TRAF7在刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫中的作用，本研究利用c DNA末端快速扩增技术(RACE)和实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)，克隆了刺参TRAF7(Aj TRAF7)全长c DNA序列，分析了其结构特征和在基因组中的分布，并检测了该基因在刺参不同组织和高温胁迫过程中体壁组织中的表达变化情况。结果显示，AjTRAF7全长2 576 bp，开放阅读框(ORF)长1 770 bp,5'UTR长345 bp,3'UTR长461 bp，编码589个氨基酸，预测蛋白分子量为65.6 kDa，理论等电点(p I)为7.52。蛋白序列包含1个RING finger结构域、1个Coiled coil结构域和6个WD40结构域，N端包含1个螺旋区域。该基因预测蛋白包含41个丝氨酸磷酸化位点、20个苏氨酸磷酸化位点和3个酪氨酸磷酸化位点，蛋白N端具有3个天冬酰胺糖基化位点。刺参基因组中比对到2个AjTRAF7基因拷贝，第一个拷贝包含18个外显子和15个内含子，第二个拷贝包含17个外显子和14个内含子。系统进化学分析表明，刺参TRAF7氨基酸序列与蝠海星(Patiria miniata)和紫色球海胆(Strongylocentrotus purpuratus)相似性较高，分别为40.58%和38.37%，刺参与蝠海星和紫色球海胆聚在一支。RT-qPCR结果显示，Aj TRAF7在健康刺参各组织中均有表达，其在雌性性腺中表达量最高，体腔细胞中表达量次之，在呼吸树、体壁、肠道、雄性性腺和纵肌中表达量依次降低，各组织间表达量差异显著(P<0.05)。在响应高温胁迫的过程中，与对照组相比，体壁组织中AjTRAF7基因表达量在第2天和第4天显著上升(P<0.05)，第6天基因表达开始下降。综上，AjTRAF7基因可能参与刺参应对高温胁迫的表达调控过程，相关结果将为解析刺参应对高温胁迫的分子机制提供科学依据。
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融合ViT和通道注意力的水稻病害识别技术研究
《农业与技术 》 2025
摘要：水稻产量和质量对农业经济、粮食安全、农民收入及生态环境至关重要，而水稻病害是影响其产量和质量的关键因素之一。为提升实际种植场景下的病害识别准确率，本文提出了一种融合Vision Transformer和通道注意力机制的水稻病害识别方法。收集田间拍摄的水稻病害图像，并通过翻转、旋转、缩放等数据增强手段丰富样本多样性。针对病斑特征在图像中尺度变化大、形态复杂、局部与全局关联困难的问题，采用Vision Transformer作为基础框架，捕捉局部特征与全局信息，并融入通道注意力机制，提升模型对重要特征的关注度。引入迁移学习策略及学习率调度器，提升在样本不足情况下的识别精度并优化模型收敛速度。实验结果表明，本文方法识别精度达96.93%,相比AlexNet、VGG16、ResNet50及原始Vision Transformer,准确率分别提高4.95%、4.62%、1.91%和1.16%,且收敛速度更快，能够满足水稻病害识别需求，为其提供有效的技术支持。
关键词： 水稻病害 图像识别 Vision Transformer 通道注意力机制
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圆斑星鲽雌性特异DNA分子标记开发及遗传性别鉴定方法的建立
《水产学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】开发能准确鉴定圆斑星鲽遗传性别的DNA分子标记。【方法】本研究首先通过全基因组重测序对圆斑星鲽雌性特异DNA序列进行了筛选，然后利用PCR扩增的方法对圆斑星鲽雌性特异DNA分子标记进行鉴定，并建立了一种圆斑星鲽遗传性别快速鉴定的方法。【结果】通过对17尾雄性和17尾雌性圆斑星鲽进行全基因组重测序，筛选出359条W染色体和Z染色体同源且W染色体特异性插入的差异DNA片段。根据差异DNA片段两翼保守序列设计雌雄共享引物对，采用PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳方法鉴定出一个插入片段为69 bp的雌性特异DNA分子标记，使用该标记可在雌鱼中扩增出2条DNA条带，在雄鱼中扩增出1条DNA条带。进一步利用该DNA分子标记和PCR扩增方法对另一个养殖群体的117尾圆斑星鲽进行了遗传性别鉴定，鉴定结果与性腺组织切片结果一致。【结论】圆斑星鲽雌性特异DNA分子标记的开发及遗传性别鉴定方法的建立，不仅为圆斑星鲽性别决定机制研究提供了重要的遗传学证据，而且有助于加快圆斑星鲽性别控制育种和全雌苗种培育技术的发展和建立。
关键词： 圆斑星鲽 雌性特异DNA分子标记 遗传性别鉴定 基因组重测序
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多波束宽带渔用声呐旋转扇区扫描发射性能分析
《渔业现代化 》 2025 北大核心
摘要：渔用声呐利用声波来探测水下鱼群分布和活动，通常采用全向发射或指向性扫描发射的方式实现对鱼群位置的初步探测。针对传统全向发射方式信号指向性较差，指向性扫描发射方式波束覆盖不均匀的问题，根据渔用声呐在实际捕捞场景中的需求，提出了一种基于旋转扇区扫描的改进方法。通过水声学算法仿真分析方法，分别仿真分析了扇区数量、边界角度等影响扫描发射性能的因素并进行了水池测试。仿真结果表明，采用4扇区旋转扇区的指向性扫描发射方式，在实现水平360°全向扫描的同时，提高了信号的指向性和探测区域的均匀性：主瓣强度相较全向发射提高8 dB,单个扇区中的发射波束最大强度差小于1.5 dB,波束宽度差在2°以内。综合现有测试条件，通过实验室水池测试了相邻两扇区发射扫描指向性。测试结果表明，所提出的设计方案在两扇区前方64°范围，指向性比全向发射平均高约8 dB,在提高探测效率和精度方面可行且有效，有助于在更广泛的范围内获得准确的鱼群信息。
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印太交汇区八种鱼类群体遗传结构和连通性分析
《热带海洋学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：印太交汇区是海洋生物多样性起源的中心,具有极高的生物多样性。随着全球气候的持续变化和人类活动影响的日益加剧,生态系统逐渐呈现破碎化,此背景下,海洋鱼类在连通破碎化的生态系统和维持生物多样性中发挥重要的生态功能。探究印太交汇区代表鱼类的遗传结构和连通性将有助于明确不同种群间的遗传多样性格局和扩散路径,从而为生物多样性保护提供科学支撑。本研究在印太交汇区5个代表区域(中沙群岛、南沙群岛、西沙群岛、海南岛和菲律宾)收集了八种珊瑚礁栖鱼类(日本刺尾鱼Acanthurus japonicus、波纹钩鳞鲀Balistapus undulatus、尾纹九棘鲈Cephalopholis urodeta、栉齿刺尾鲷Ctenochaetus striatus、金带齿颌鲷Gnathodentex aureolineatus、四带笛鲷Lutjanus kasmira,、黑边角鳞鲀Melichthys vidua和多带副绯鲤Parupeneusmultifasciatus)共309个样本,最终获得515条线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome C oxidase subunit I, COI)基因和16S rDNA序列;为使研究覆盖范围更加广泛,同时在GenBank下载了以上八种鱼类在中国台湾岛、南沙群岛、菲律宾、印度尼西亚海域的线粒体COI基因序列,共86条。基于此,研究分析了以上7个代表区域不同群体间的遗传多样性和遗传分化,结果显示八种鱼类在研究区域整体具有较高水平的遗传多样性和较低的遗传分化,其中多带副绯鲤和波纹钩鳞鲀最为明显;印度尼西亚、中国台湾岛和南海诸岛群体同样具有较高的遗传多样性。研究进一步利用物种分布模型和最小成本路径模型探究了不同种群间的连通性,在此基础上,我们共收集了八种鱼类133047条分布信息,使用最大熵算法(maximum entropy model, MaxEnt)预测当前气候下物种适宜分布的区域,并利用ArcGis 10.2软件SDMtoolbox v2.5工具计算不同种群间的连通性。种群连通性揭示了菲律宾东岸—苏拉威西岛是以上八种鱼类在印太交汇区的重要扩散路径,南海诸岛(南沙、中沙和西沙群岛)连接了中国台湾岛、菲律宾和印度尼西亚的不同群体,起到了物种扩散的连通枢纽作用。综上所述,菲律宾、印度尼西亚、中国台湾岛和南海诸岛应成为维持遗传多样性和保护连通性的优先保护区。本研究强调在生物多样性保护中应综合考虑种群连通性和遗传多样性的重要性,通过结合宏观和微观层面的研究结果,以期实现更为有效的生物多样性保护。
关键词： 印太交汇区 遗传多样性 扩散 种群连通性 生物多样性保护
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