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基于UPLC-Q-TOF/MS代谢组学探究虹鳟鳃对热应激的生理反应

水生生物学报 2023 北大核心 CSCD

摘要:全球气温日趋升高导致的水温上升可引起虹鳟(Oncorhynchus mykiss)代谢紊乱,为解析其在热应激下的代谢变化特征,研究基于UPLC-Q-TOF/MS代谢组学技术,探究了虹鳟鳃靶器官在高温暴露(20℃和24℃)及恢复到初始温度(14℃)下的代谢生理反应。研究结果表明,与对照组相比,在20℃、24℃高温组和14℃恢复组中分别鉴定出128、130和108种差异显著代谢物。在高温暴露下,亚油酸、花生四烯酸等与脂质代谢相关的代谢物及还原型辅酶Ⅱ(NADPH)、谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽二硫化物(GSSG)等与细胞氧化还原状态相关的代谢物均发生显著改变。富集分析表明这些代谢物主要涉及虹鳟鳃的甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、亚油酸代谢、花生四烯酸代谢、磷酸戊糖途径和谷胱甘肽代谢等代谢通路,但在温度恢复到14℃后,除鞘脂代谢外,其他代谢途径均未恢复至正常状态。上述结果表明,热激导致了虹鳟鳃靶器官的脂质代谢紊乱,可能导致鳃细胞膜的结构和功能的损伤,诱使鳃细胞出现炎症反应,并产生免疫应答。同时,虹鳟鳃细胞通过磷酸戊糖途径产生的NADPH来调节谷胱甘肽代谢中GSH/GSSG比值以提高细胞的抗氧化能力来对抗氧化应激,防止细胞凋亡。研究结果为理解热应激下虹鳟的生理反应提供了科学依据。

关键词: 热应激 代谢组学 虹鳟

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背角无齿蚌对养殖水体亚硝酸盐氮的净化效果

渔业现代化 2023 北大核心 CSCD

摘要:为探究背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对养殖水体亚硝酸盐氮(NO-2-N)的净化效果,分析了亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)暴露组背角无齿蚌相较于亚硝酸盐氮空白组(0 mg/L)的滤水率的影响,进而通过构建受亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)污染的微型生态系统,比较了对照组(0只/m~3)、低(10只/m~3)、中(20只/m~3)和高(30只/m~3)养殖密度背角无齿蚌及其不同处理时间(24、48、72和96 h)交互作用下亚硝酸盐氮的含量、去除率与净化效率变化。结果显示:空白组和亚硝酸盐氮暴露组背角无齿蚌的滤水率分别为232.1±122.3 L/(h·kg)和69.0±17.7 L/(h·kg),两者之间差异不显著(P>0.05);低养殖密度背角无齿蚌处理96 h后的养殖水体亚硝酸盐氮含量最低,为0.20±0.06 mg/L,相应的去除率和净化效率分别可达到(64.99±10.32)%和90.16±13.54 mg/(h·kg);背角无齿蚌对亚硝酸盐氮含量及去除率的影响与养殖密度和处理时间显著相关(P<0.05),与两者的交互作用关系不显著(P>0.05),而对亚硝酸盐氮的净化效率仅与养殖密度显著相关(P<0.05)。研究表明,背角无齿蚌能够有效净化养殖水体中较高含量的亚硝酸盐氮,养殖密度设定为10只/m~3的净化效果最佳。

关键词: 背角无齿蚌 亚硝酸盐氮 滤水率 养殖密度 处理时间 去除率 净化效率

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铜、镉对绿鳍马面鲀胚胎和初孵仔鱼的毒性效应

生态毒理学报 2023 北大核心 CSCD

摘要:以绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)胚胎及初孵仔鱼为实验对象,采用静水试验方法,研究Cu2+、Cd2+对绿鳍马面鲀胚胎及初孵仔鱼的毒性效应.结果表明,随着重金属溶液浓度升高,绿鳍马面鲀胚胎畸形率呈上升趋势,孵化率呈下降趋势,初孵仔鱼呈现V、S、L、U等各种畸形状态;囊胚期至神经胚、器官分化至出膜2个阶段发育时长均随Cu2+浓度的增加呈先缩短后延长趋势,2个阶段发育时长均随Cd2+浓度的增加呈延长趋势;不同Cu2+、Cd2+浓度组在2个发育阶段死亡率均随浓度增加而升高,同一浓度下,器官分化至出膜阶段胚胎死亡率低于囊胚期至神经胚阶段;初孵仔鱼存活率与重金属溶液浓度和培育时间呈反比,畸形率与溶液浓度呈正比.Cu2+、Cd2+对初孵仔鱼72 h-LC50值分别为0.063 mg·L-1和3.589 mg·L-1,其对应的 95%置信区间分别为 0.052~0.072 mg·L-1 和 3.184~3.944 mg·L-1.安全浓度分别为 0.006 mg·L-1 和 0.359 mg·L-1.本实验表明,Cu2+对绿鳍马面鲀胚胎发育及初孵仔鱼的毒性大于Cd2+.

关键词: 重金属 绿鳍马面鲀 急性毒性 胚胎 初孵仔鱼

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超高分子量聚乙烯和铜合金网衣的污损生物附着特征研究

南方水产科学 2023 北大核心 CSCD

摘要:为研究不同材质网衣的污损生物附着效果,于2022年3—5月(春季)和6—8月(夏季)在福建莆田南日岛海域开展超高分子量聚乙烯网衣和铜合金网衣的现场挂网实验。结果表明:两种网衣污损生物的附着呈现出一定的季节性差异,两种网衣污损生物的密实度、种类数量、优势种种类数、湿质量和密度均表现为春季低于夏季。其中,超高分子量聚乙烯网衣春、夏季的密实度平均值分别为47.19%、86.98%,污损生物的湿质量平均值分别为(144.83±15.69)、(1 054.59±34.81) g·网-1,密度平均值分别为(2 699±49)、(4 630±53)个·网-1,种类数分别为12、35种,优势种种类数分别为4、6种;铜合金网衣春、夏季的密实度平均值分别为41.04%、74.95%,污损生物的湿质量平均值分别为(118.32±20.13)、(876.25±23.16) g·网-1,密度平均值分别为(2 678±42)、(3 870±64)个·网-1,种类数分别为12、19种,优势种种类数分别为3、4种。春、夏季高分子量聚乙烯网衣污损生物的密实度、种类数(春季相同)、优势种种类数(春季相同)、湿质量和密度平均值均高于铜合金网衣。海水温度的变化是污损生物季节性差异的主要原因,铜合金网衣的防污损生物附着效果优于高分子量聚乙烯网衣。

关键词: 污损生物 超高分子量聚乙烯网衣 铜合金网衣 附着特征

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基于北斗船位数据的拖网渔船捕捞努力量算法研究

海洋渔业 2023 北大核心 CSCD

摘要:渔船捕捞作业行为识别算法准确率直接影响捕捞努力量的估算精度,现有的捕捞作业行为识别算法存在特征局限及算力要求高等问题.基于2019-2021 年辽宁省拖网渔船的北斗船位数据计算捕捞努力量,构造含空间信息的特征向量和基于极限梯度提升算法的拖网渔船捕捞作业行为识别模型.结果表明,模型的准确率、敏感性、特异性和马修斯相关系数分别为 96.47%、99.58%、95.02%和0.9234.捕捞努力量平均绝对误差为0.1009 kW·h,均方根误差为0.9851 kW·h.研究证实,提出的捕捞努力量算法精度较高,可为渔业资源评估和限额捕捞管理提供基础数据支撑.

关键词: 渔船 拖网 北斗卫星 船位数据 捕捞努力量

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面向地震波初至智能拾取的超分辨率深度残差方法研究

石油地球物理勘探 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要:针对常规语义分割网络在初至拾取中存在的精度低、泛化能力差等问题,基于U-Net网络,结合残差学习模块和亚像素卷积方法,构建了一种超分辨率深度残差网络的初至智能拾取方法(SD-Net)。该方法使用具有跳跃连接的U型网络融合地震数据的多尺度信息,通过端到端的训练方式简化工作。首先,在SD-Net的下采样阶段引入残差学习模块,克服深层网络退化问题,有效提高对地震数据的学习能力;其次,上采样阶段采用亚像素卷积方法,通过卷积和多通道间的像素重组实现特征图超分辨率重建,以更高精度定位初至;另外,利用迁移学习将模型应用于中、低信噪比模拟数据,仅需少量标注数据即可训练得到最优初至拾取模型。实际算例表明:与U-Net方法相比,SD-Net训练效率明显提高;网络模型具有更高准确率和鲁棒性;迁移学习模型预测的结果验证了SD-Net具有较强的泛化能力;该方法在实际生产应用中对实现高效、准确的初至智能拾取具有重要意义。

关键词: 初至拾取 U-Net 残差学习模块 亚像素卷积方法 SD-Net 迁移学习

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固相萃取净化/超高效液相色谱-串联质谱法测定养殖环境中地西泮及其代谢物

分析测试学报 2023 北大核心 CSCD

摘要:建立了固相萃取净化/超高效液相色谱-串联质谱(SPE/UPLC-MS/MS)同时测定养殖水和沉积物样品中地西泮及其3种代谢物的分析方法.水样经0.45μm玻璃纤维膜过滤,沉积物采用1%氨水-乙酸乙酯提取后,均通过混合型阳离子交换固相萃取(MCX SPE)柱富集净化.目标物用5%氨水-乙腈溶液洗脱后吹干,1 mL 40%乙腈水溶液溶解残渣,UPLC-MS/MS测定.经Phenomenex Kinetex C18(100 mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱分离,乙腈和0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱.采用电喷雾正离子电离,多反应监测(MRM)模式下测定,内标法定量.4种目标物在0.1~100μg/L范围内的线性关系良好,相关系数(r2)大于0.999.水体和沉积物中的方法检出限分别为1.0~2.0 ng/L和0.02~0.05μg/kg,定量下限分别为2.0~5.0 ng/L和0.05~0.1μg/kg;平均加标回收率为90.2% ~115%,相对标准偏差(RSD,n=6)为2.1% ~9.6%.该方法灵敏度高,实用性强,可满足养殖环境中地西泮及其代谢物的测定要求.

关键词: 地西泮 代谢物 固相萃取(SPE) 超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS) 养殖环境

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应用高通量测序技术研究永乐环礁和东岛鱼卵种类组成和分布

热带海洋学报 2023 北大核心 CSCD

摘要:珊瑚礁被誉为海洋中的热带雨林,是海洋鱼类重要的产卵场、育幼场和摄食场。永乐环礁和东岛是西沙群岛典型的珊瑚礁生态系统。为更好地管理和保护西沙群岛的渔业及种质资源,本研究于2021年4月采集了西沙群岛永乐环礁和东岛的鱼卵,通过高通量测序技术对其进行分类鉴定,并分析了两区域的鱼卵种类组成和群落结构差异。结果显示,两区域均只采集到鱼卵,共鉴定出27种,隶属于4目16科25属,并均以鲈形目占优势,永乐环礁中占比为95.45%,东岛中占比为85.71%。永乐环礁和东岛的鱼卵种类组成相似性指数差异较大,目、科、属、种的相似性分别是25.00%、37.50%、32.00%、33.33%。鱼卵的出现频率均为100%,永乐环礁鱼卵平均密度为0.984ind.·m-3,东岛鱼卵平均密度为0.453ind.·m-3。永乐环礁优势种(Y≥0.02)为圆鲹属未定种(Decapterus sp.)、鲣(Katsuwonus pelamis)和三斑海猪鱼(Halichoeres trimaculatus)3种;东岛为绿唇鹦嘴鱼(Scarus forsteni)、灰鹦嘴鱼(Chlorurus sordidus)和多带副绯鲤(Parupeneus multifasciatus)3种,优势种差异明显。并且,本次调查发现了未记录种双边鱼(Ambassis sp.)。物种丰富度指数(D)呈现永乐环礁(2.46)高于东岛(1.87),而香农–威纳多样性指数(H’)和均匀度指数(J′)则表现为永乐环礁(1.08和0.35)低于东岛(1.32和0.50)。两区域的鱼卵种类组成均以礁栖鱼类占优势,而大洋性中上层鱼类相对丰度则呈现永乐环礁(88.02%)明显高于东岛(0.44%)。研究结果表明,永乐环礁和东岛可能均为海洋鱼类的产卵场,而永乐环礁拥有开放性的潟湖,相比东岛更适宜作为大洋性鱼类(尤其是金枪鱼类)的产卵场,并且高通量测序技术可以弥补传统形态学方法在鱼卵鉴定方面的不足,可以作为渔业资源调查的补充手段,本研究为永乐环礁和东岛渔业和种质资源的保护和管理提供了科学依据。

关键词: 珊瑚礁 潟湖 西沙群岛 产卵场 金枪鱼

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阳澄湖中华绒螯蟹养殖生境水和沉积物元素研究

中国农学通报 2023 CSCD

摘要:为了了解阳澄湖中华绒螯蟹养殖区生境中水和底泥元素的含量特征,同时对阳澄湖蟹与环境水和底泥元素的相关性进行研究,本研究周年期间逐月采集了阳澄湖养殖围网区中华绒螯蟹的水与底泥样本,使用电感耦合等离子质谱仪对水样进行了测定,同时利用电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪和X射线荧光光谱对底泥样品元素进行了测定.结果显示阳澄湖养殖区水样的矿质元素含量符合淡水养殖标准且同样满足国家I类水标准;底泥样本的矿质元素均不在风险筛选值范围内.对用于中华绒螯蟹原产地鉴别的Na等10种元素结果进行Pearson相关性分析结果显示蟹样和水样之间Ba成极显著正相关(P<0.01),Mg和Zn显著正相关(P<0.05);蟹样和泥样元素相关性分析中,K成显著负相关(P<0.05).阳澄湖养殖区水、泥均不存在重金属污染的问题,同时阳澄湖蟹与养殖环境也存在一定的相关性.

关键词: 中华绒螯蟹 底泥 阳澄湖 矿质元素

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低盐驯化对低盐胁迫下大黄鱼转录组的影响

水产学报 2023 北大核心 CSCD

摘要:为探讨低盐驯化对低盐胁迫下大黄鱼氧化损伤和转录组的影响,本实验将体重为(52.46±1.47) g的大黄鱼暴露在盐度为25或20的水体中7 d,再暴露在盐度为10的水体中24 h。结果显示,低盐胁迫显著增加了活性氧(ROS)和脂质过氧化物(LPO)含量。尽管低盐驯化对ROS和LPO不产生影响,但低盐驯化显著降低了低盐胁迫下大黄鱼ROS和LPO含量,表明低盐驯化缓解了低盐胁迫对大黄鱼的氧化损伤。从低盐驯化vs.对照组、低盐胁迫vs.对照组和低盐驯化+低盐胁迫vs.低盐胁迫实验中,分别筛选到356、478和484个差异基因。GO和KEGG分析发现,差异基因显著富集在GnRH信号通路、PPAR信号通路、凋亡、Toll样受体通路和MAPK信号通路等,表明低盐驯化可以通过调节离子和物质运输、脂类代谢、细胞凋亡和非特异性免疫等来提高大黄鱼的低盐胁迫耐受性。研究表明,低盐驯化可以通过调节离子和物质运输、脂类代谢、细胞凋亡和非特异性免疫等来提高大黄鱼的低盐胁迫耐受性。研究结果揭示了低盐驯化改善大黄鱼低盐胁迫耐受性的分子机制,可为今后工厂化和内陆采用淡水或半咸水养殖大黄鱼提供科学依据。

关键词: 大黄鱼 盐度 胁迫 转录组 毒物兴奋效应 信号通路

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