科研产出
鲥(鱼侯)淀不同基质附着细菌群落结构特征及PICRUSt功能预测分析
《淡水渔业 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为了解湖泊生态系统中微生物群落的组成及其在生态系统中的作用和功能,实验基于高通量测序技术分析了鲥■淀芦苇、棕榈片、人工水草、网片四种不同基质附着细菌的群落结构组成,并采用PICRUSt对菌群功能进行了预测分析。结果显示:鲥■淀四种基质附着细菌群落组成丰富,共检测出38门91纲183目338科646属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(planctomycetes)。通过α-多样性分析发现四种基质附着细菌多样性指数大小依次为芦苇基质>棕榈片基质>人工水草基质>网片基质,丰富度依次为棕榈片基质>芦苇基质>网片基质>人工水草基质。进行PCoA分析和聚类分析,发现棕榈片基质与芦苇基质的附着细菌群落较为相似,而网片基质与人工水草基质较为相似。采用PICRUSt进行菌群功能预测分析,表明主要的COG功能包括氨基酸运输和代谢、细胞壁/细胞膜/膜结构的生物合成、能量产生和转换、信号转导机制、无机离子转运与代谢、碳水化合物的运输和代谢等共涉及22个功能基因家族。以上结果表明,生态修复中天然芦苇的微生物多样性最优且自我净化能力最强,其次是棕榈片。
关键词: 附着细菌 生物膜 高通量测序 PICRUSt功能预测 微生物群落
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嗜冷黄杆菌培养基优化研究
《水产学杂志 》 2021
摘要:本研究首先采用Biolog微平板法确定本实验室分离自患病虹鳟Oncorhynchus mykiss病灶和脾脏处的嗜冷黄杆菌Flavobacterium psychrophilum CH06、CH07和CH08株能利用的碳源,选定3株菌利用率最高的碳源——L-脯氨酸开展单因素优化实验。以TYES培养基为基础,分别添加0.3 g/L、0.5 g/L和1.0 g/L L-脯氨酸,将1×108CFU/mL的嗜冷黄杆菌菌液按1%比例接种至此培养基,于18℃、150 r/min下分别培养24 h、48 h和72 h后检测细菌繁殖数量、菌落形态及致病性。结果表明,在TYES培养基中添加L-脯氨酸后,单位时间内嗜冷黄杆菌的生物量大幅度提高,显著高于TYES组;添加0.5 g/L L-脯氨酸组嗜冷黄杆菌产量最高,且不影响其形态,其平均长度和直径几乎没有变化。人工感染实验表明,在优化培养基上生长的嗜冷黄杆菌毒力无明显变化,肌肉注射感染的虹鳟幼鱼出现细菌性冷水病的典型临床病征。本研究结果可为嗜冷黄杆菌的体外培养及规模化生产提供参考。
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基于改进YOLO-V4网络的浅海生物检测模型
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要:海洋生物智能检测是海洋牧场战略的一部分,而利用水下机器人在复杂的海洋环境中快速、准确地检测海洋生物是关键问题。由于海底环境复杂、亮度分布不均匀、海洋生物与其生存环境的区分性差、生物被遮蔽或半隐蔽等原因,准确识别海洋生物是一个巨大的挑战。随着卷积神经网络的发展,基于深度学习的目标检测算法成为主流,出现了如EfficientDet、RetinaNet和YOLO-V4等典型算法。这些基于深度学习的算法都不是完全尽善尽美的,不能完全满足海洋生物识别的需求。在探测精度、运算速度、密集目标探测效果等方面都有提高的空间。该研究建立了一个海洋生物数据集,采集了原始图片1 810张,数据增强后得到7 240张图片,它们被分成训练集(80%)和测试集(20%)。其次,通过引入跨阶段局部网络的概念,构建了嵌连接EC(Embedded Connection)部件,并将其嵌入到YOLO-V4网络的末端,得到改进的YOLO-V4网络。最后,该研究提出了基于改进YOLO-V4网络的海洋生物检测模型MOD(MarineOrganism Detection)。试验结果表明,MOD模型的mAP50、mAP75(交并比阈值为0.5、0.75的精度均值)分别为0.969和0.734,计算量为35.328BFLOPs(十亿浮点运算数),检测帧速为139 ms(具有图形加速器Ge Force GTX1650上)。与原始YOLO-V4模型相比,MOD模型的m AP50和m AP75提高了0.9和4.8个百分点,而计算量仅提高0.2%。此外,对比两种模型的准确率-召回率曲线,MOD模型的精确度与召回率的平衡点更接近(1,1),因此MOD模型能学习精度和效率的平衡性更好。该研究直接面向浅海生物的目标检测问题,所提供的方法可以为水下机器人精准执行智能捕捞等任务提供有益参考。
关键词: 模型 深度学习 目标检测 YOLO-V4 跨阶段局部网络 嵌连接
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铜对背角无齿蚌幼蚌的组织损伤效应研究
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为了探究铜(Cu)对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)的组织毒性损伤效应,基于对Cu毒性较为敏感的幼蚌,根据Cu对幼蚌96 h-EC50和我国渔业水质标准(GB 11607—1989)中Cu限量设定5个浓度(2.0、1.0、0.1、0.01、0.005 mg·L-1),并进行24、48、72、96 h的暴露及组织(鳃、消化腺、外套膜和斧足)切片观察。结果显示:0.005 mg·L-1的Cu对幼蚌没有产生明显的组织损伤。经过96 h暴露,鳃在0.01 mg·L-1暴露组开始出现色素细胞显著增加、细胞空泡化的现象;在0.1 mg·L-1暴露组鳃开始出现巨噬细胞增多、纤毛脱落;在2.0 mg·L-1暴露组,鳃出现细胞坏死、鳃丝萎缩、结缔组织糜烂等损伤效应。斧足在0.1 mg·L-1暴露组开始出现细胞空泡化及上皮层损伤;在2.0 mg·L-1暴露组,斧足上皮层损伤和细胞空泡化加剧。外套膜在0.01 mg·L-1暴露组开始出现色素细胞和巨噬细胞显著增加;2.0 mg·L-1暴露组开始出现上皮层损伤。消化腺从0.1 mg·L-1暴露组开始出现小管上皮细胞变形、淋巴区域扩大以及结缔组织萎缩。研究表明,背角无齿蚌幼蚌的鳃对Cu毒性的组织损伤效应最为敏感,适宜用作淡水渔业生态环境Cu污染监测和毒性评价的靶器官。
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胸腺嘧啶偶联羧基化磁性微球对水环境中汞的快速吸附与去除效果的研究
《中国渔业质量与标准 》 2021
摘要:为了在水环境治理领域,研究开发出高效、实用的汞分离去除新材料,实验合成了一种新型胸腺嘧啶偶联羧基化磁性微球,并考察了其对水体环境中的汞进行吸附和去除效果的分析。结果表明:经过对此新型材料粒径、用量以及不同汞浓度吸附去除效果的优化实验,发现粒径为1.0μm的磁珠材料,在用量为5.0μL/mL时,处理水溶液中汞浓度高达10.0μg/L的样品时,具有较好的吸附效果,去除率可达89.0%。[中国渔业质量与标准,2021,11(4):09-16]
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赣江发现溯河洄游型刀鲚(Coilia nasus)
《湖泊科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:基于鱼类江海洄游与否的电子探针耳石锶和钙微化学判别手段,对2020年5月采于赣江炉子窑江段的21尾刀鲚的生态表型进行了生活史重建的探索.研究发现,16尾为典型的溯河洄游型刀鲚,其占总刀鲚标本数量的比例达76%,远高于迄今鄱阳湖及其通湖水系所报道的相关比率.赣江中应该存在洄游型刀鲚的产卵场.这些首次确证了赣江中溯河洄游型刀鲚的存在,并体现出了在长江生态大保护及2019年2月1日业已开始的相关禁渔等国策下,赣江水域洄游型刀鲚资源量和栖息地有恢复向好的趋势.宜尽快开展赣江下游相关类群分布区和产卵场等及水利工程、河道挖沙等潜在威胁因素影响的全面调查,以便有效保护该水域的刀鲚资源及其关键栖息地.
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氧化应激对鲤抗氧化状态和免疫功能的影响
《水产学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为探讨氧化应激对鲤抗氧化状态和免疫功能的影响,本实验以H2O2作为活性氧自由基(ROS),将鲤暴露于不同浓度的H2O2(0、0.25、0.50和1.00 mmol/L)中,诱导鲤产生氧化应激反应。连续暴露7 d后,采集鲤血液和肝组织,以检测相关生化指标以及基因表达量的变化。结果显示,与空白对照组(0 mmol/L)相比,随着H2O2浓度的升高,血清葡萄糖(GLU)、皮质醇(cortisol)和乳酸(LA)含量显著升高;而碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活性仅在1.00 mmol/L H2O2处理组中显著高于其他实验组。氧化应激参数显示,与空白对照组(0 mmol/L)相比,0.50和1.00 mmol/L H2O2处理显著降低血清过氧化氢酶(CAT)活性,而提高还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)水平;在肝脏组织中,1.00 mmol/L H2O2处理显著降低了GSH含量,促进了MDA生成。基因表达结果显示,与空白对照组相比,1.00 mmol/L H2O2处理组显著上调了肝脏组织中cyp1a表达,而下调了cyp1b表达;同时0.50和1.00 mmol/L H2O2处理显著上调了hsp70、hsp90、c3、c-lyz和hep的表达。研究表明,氧化应激暴露可诱导鲤产生明显应激反应和脂质过氧化,降低机体抗氧化能力并激发免疫应答反应。
关键词: 鲤 过氧化氢 氧化应激 抗氧化能力 免疫应答 基因表达
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低盐胁迫对光裸方格星虫相关组织结构和非特异性免疫酶的影响
《南方水产科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为了解光裸方格星虫(Sipunculus nudus)在低盐环境下的生物和生理响应,文章在盐度分别骤降0 (S30)、5(S25)、10 (S20)、15 (S15)、20 (S10)、25 (S5)的水体中养殖方格星虫96 h,比较研究盐度骤降对光裸方格星虫相关组织结构和非特异性免疫酶的影响。结果显示:1)方格星虫可以耐受盐度骤降10,骤降超过15时则会明显死亡。2)低盐胁迫造成方格星虫体腔液显著增加(P<0.05),体腔液体积与方格星虫体质量相关性较高(R2>0.96)。3)体腔液渗透压和肌肉蛋白质含量均随着盐度的下降而显著降低(P<0.05)。4)低盐胁迫造成纵肌纤维和环肌纤维变细、柱状上皮细胞染色变浅,引起触手上皮细胞体积增大,黏附能力降低。5) S25、S30处理组超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性相对稳定,S10、S15组体腔液SOD活性和体壁肌肉CAT活性先降低后升高,而S10、S15组体腔液CAT活性先升高再降低。方格星虫体腔液SOD和CAT活性变化规律较体壁肌肉明显。综上,在盐度骤降超过15时,将严重影响方格星虫的成活率和渗透压,造成体壁和触手结构变化,导致体内免疫酶活变化甚至失活,影响正常代谢活动。
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拟穴青蟹CYP302a1基因的克隆及表达模式分析
《海洋渔业 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:蜕皮激素对节肢动物生长、发育和繁殖有重要调控作用,细胞色素P450(CYP)302al是蜕皮激素合成通路中的关键酶。克隆获得了拟穴青蟹(Scylla paramamosain)CYP302a1基因,命名为Sp-CYP302a1。Sp-CYP302a1的cDNA序列长为3 032 bp,包含一个1 617 bp的开放阅读框(ORF),可编码538个氨基酸,预测相对分子质量为61.14 kDa。序列分析结果显示,该氨基酸含helix-K、helix-C、helix-I、PERF及heme-binding 5个P450特征保守区域。系统进化分析表明,Sp-CYP302A1与其他物种的CYP302Al聚为一类,与三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)和凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)的进化关系最近。qRT-PCR分析发现,雌蟹和雄蟹中CYP302a1均在Y器官具有最高表达,而在其他组织中的表达量相对较低。在幼体发育过程中,CYP302a1在蚤状幼体Ⅲ期出现一个表达峰值,但在其他几个时期的表达量均较低。在蜕皮周期内,CYP302a1表达量变化显著,在蜕皮后期(A、B期)表达量最低,随后开始上升,至蜕皮前期(D期)达到最大值,随后开始下降。综上,研究从序列分析方面鉴定了拟穴青蟹的CYP302a1,并对该基因进行了表达模式综合分析,结果表明其可能在拟穴青蟹蜕皮以及幼体发育调控中具有重要作用。
关键词: 拟穴青蟹 CYP302a1 表达模式分析 蜕皮周期 蜕皮激素
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