施永海,徐嘉波,严银龙,刘永士,邓平平,张海明,谢永德,张之文
2020, 29(3):321-330. DOI: 10.12024/jsou.20190302573
摘要:于2017年和2018年采用强化培育、水流刺激、水温调控等方法,观察和研究了池塘培育美洲鲥亲本的强化适应培育及产卵受精规律和趋势。结果显示:池塘培育美洲鲥雌雄鱼2龄达到初次性成熟,繁殖期为5—7月份;美洲鲥亲本强化适应培育成活率为69.4%~92.9%,卵巢Ⅴ期的产前雌鱼体长(34.62±2.90)cm、体质量(844.11±134.78)g、肥满度2.07%±0.42%、卵巢质量(232.22±73.42)g、卵巢性腺指数27.59%±6.47%(17.39%~35.20%)、卵巢腔内游离卵的数量和质量分别为(3.226±2.734)万粒和(114.83±73.42)g。2017年和2018年产卵持续时间分别为35 d (5月17日—6月21日)和89 d (5月4日—7月31日),产卵总量分别为277.96万粒和471.48万粒,日均产卵量分别为8.18万粒和5.30万粒,受精卵总量分别为18.58万粒和74.47万粒,平均受精率分别为6.68%和15.80%。美洲鲥产卵(2018年)可分为产卵稳定期(第1、3、4、5和6旬)、产卵高峰期(第2旬)和产卵停滞期(第7~9旬)3个时期,随时间(旬)的推移,日产卵量旬均值总体呈现先上升后下降趋势,受精率旬均值呈现显著的双峰波动趋势,而日受精卵量旬均值呈现微弱的双峰波动;总体上说,日产卵量、日受精卵量及受精率随产卵持续时间(日)均呈现有顶点、开口向下的二次函数抛物线(P<0.01)。研究建议,美洲鲥促产交配适宜水温为16~20℃,促产期间投喂高营养价值的饲料,产卵持续60 d后结束促产调控。
2020, 29(3):331-338. DOI: 10.12024/jsou.20180402256
摘要:在水温为(20±1)℃的室内实验条件下,研究铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)3种藻类和贝类规格(身体大小)及密度对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)和河蚬(Corbicula fluminea)摄食率的影响。三因素方差分析表明:藻种对背角无齿蚌的摄食率无显著影响,但显著影响河蚬的摄食率;贝类密度和规格均显著影响2种贝类的摄食率,两者对背角无齿蚌摄食率有交互作用;但对河蚬无交互作用;2种贝类摄食率均随着密度的增加而下降,大规格背角无齿蚌和2种较低密度下的大规格河蚬的摄食率均分别显著小于小规格,但在2种较高密度下的河蚬摄食率在规格间无显著差异;2种贝类摄食率与水体溶解氧均显著正相关,但相关性河蚬明显高于背角无齿蚌;不同藻类的投喂对溶解氧不产生显著影响,但贝类大小和密度显著影响溶解氧。结果表明,溶解氧胁迫程度会影响身体大小和密度对2种贝类摄食率的交互作用,小规格河蚬对低溶解氧的耐受性低于大规格。
2020, 29(3):339-345. DOI: 10.12024/jsou.20190102502
摘要:研究椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)对不同沉水植物的牧食特性。通过大(0.78 g/个)、中(0.28 g/个)、小(0.06 g/个)等3种规格及低(40个/L)、中(80个/L)、高(120个/L)等3个密度的椭圆萝卜螺牧食实验,研究其对伊乐藻(Elodea nuttallii)、水盾草(Cabomba caroliniana)、苦草(Vallisneria natans)等3种沉水植物的牧食率和牧食选择性。研究结果表明:椭圆萝卜螺的总牧食率与螺规格成反比,小规格的螺对沉水植物的总牧食率最高,达(219.66±47.17)mg/(g·d),中规格的螺其次,为(47.53±9.08)mg/(g·d),大规格的螺牧食率最低,仅为(20.37±14.60)mg/(g·d);低、中、高密度的椭圆萝卜螺对3种沉水植物的总牧食率无显著差异。就牧食选择性而言,椭圆萝卜螺对3种沉水植物的喜好不随螺规格的变化而变化,不同规格的椭圆萝卜螺都会优先牧食伊乐藻和苦草,不喜好水盾草;同等规格不同密度的椭圆萝卜螺均会优先牧食苦草。研究结果对生态修复工程中合理配置水生动物,完善水生态系统及提高生态系统的稳定性具有重要意义。
2020, 29(3):346-354. DOI: 10.12024/jsou.20190502667
摘要:为了解温度、光照和磷酸盐及其交互作用对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长及叶绿素荧光特性的影响,每个环境因子设置3个水平[温度:17、23、29℃;光照:80、120、160 μmol photons/(m2·s);磷酸盐:0.1、1、10 μmol/L],考虑环境因子间的两两交互作用,采用L18(37)正交实验表安排室内培养实验,研究中肋骨条藻叶绿素a浓度和光合活性的变化。结果表明,3因素3水平的实验中,中肋骨条藻在10 μmol/L磷酸盐浓度下叶绿素a峰值能达到较高水平,其中最优环境因子水平组合为23℃、120 μmol photons/(m2·s)、10 μmol/L。在培养期间,磷酸盐浓度对中肋骨条藻叶绿素a峰值造成极其显著的影响(P<0.01),温度、光照及两两间的交互作用未对叶绿素a峰值造成显著影响(P>0.05)。中肋骨条藻在10 μmol/L磷酸盐浓度下光合活性更高,但光能利用效率α并未随磷酸盐浓度表现出明显差异。当中肋骨条藻处于10 μmol/L和1 μmol/L磷酸盐浓度时,光照对最大量子产量Fv/Fm造成显著影响(P<0.05);10 μmol/L磷酸盐浓度下,Fv/Fm在80和120 μmol photons/(m2·s)光强下较高;在1 μmol/L磷酸盐浓度下,Fv/Fm在120 μmol photons/(m2·s)光强下最低。
2020, 29(3):355-363. DOI: 10.12024/jsou.20190502691
摘要:以农业废弃物玉米芯作为吸附剂,研究其对水产养殖废水中重金属铜的吸附效果。通过单因素实验研究了pH、水温及废水初始Cu2+质量浓度对铜离子去除率的影响。在此基础上对上述3种因素采用Box-Behnken响应面优化设计和实验,以期获得最佳去除条件。单因素实验结果表明,3个因素均对玉米芯去除Cu2+产生较大影响,影响主次顺序:初始Cu2+质量浓度 > 温度 > pH。响应面设计分析得到玉米芯吸附养殖废水中铜离子的最佳条件为pH=7、温度18.8℃、初始质量浓度0.4 mg/L,在此条件下铜离子去除率为86.65%,接近于理论值(88.11%)。回归模型的P<0.000 1,失拟项的P为0.583 8,说明回归方程极显著,可用以分析玉米芯吸附养殖废水中的铜离子。
2020, 29(3):364-373. DOI: 10.12024/jsou.20190502631
摘要:为了解长江近口段沿岸水域中亚科(Gobioninae)鱼类的数量动态及其影响因子,于2003—2017年在靖江段沿岸设置一顶定置张网,每月定期收集2~3份渔获样本,对亚科鱼类的丰度动态与环境因子的相关性进行分析。结果显示,15年共采集渔获样本499份,其中,亚科鱼类有23 668尾、65.6 kg,隶属于9属19种。亚科均占鱼类总种数和总个体数的14.6%,是这一水域占优势的鱼类类群之一。亚科的平均体质量仅为2.8 g,幼体为主。相对重要性指数(Relative Importance Index,IRI)分析表明,麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、棒花鱼(Abbotina rivularis)、银(Squalidus argentatus)、光唇蛇(Saurogobio gymnocheilus)是这一水域的常见种,亮银(Squalidus nitens)、长蛇(Saurogobio dunerili)、蛇(Saurogobio dabryi)为一般种。但亚科占总渔获数量的比例在不同年份间波动很大,占比最高的年份是占比最低年份的7倍。CCA排序分析显示,气压和温度是影响亚科物种丰度的重要因素。水温越高、气压越低,则种组Ⅰ的5个物种出现数量越多,而种组Ⅱ的2个物种出现数量越少。Spearman分析显示,亚科的数量丰度与气压呈显著的负相关性(P=0.046 1<0.05)。与浊度的相关性也十分明显,当浊度小于100 NTU时,亚科的数量丰度与浑浊度呈极显著的负相关性(P=0.009 2<0.01)。研究表明,靖江沿岸水域是亚科幼体的重要栖息地,多个环境因子的变动均会对其种类和数量产生影响。
2020, 29(3):374-384. DOI: 10.12024/jsou.20181202496
摘要:头足类属种具有寿命短、终生一次繁殖产卵的生长发育特性,这些特性往往与仔鱼的孵化季节密切相关且影响世代的繁衍交替。为此,基于日龄判读和孵化月份推算,研究阿根廷滑柔鱼性腺成熟个体大小与孵化月份的效应关系,分析孵化月份对其生长发育的影响。结果显示,阿根廷滑柔鱼性腺成熟雌性个体的胴长为(246.59±40.36)mm,日龄为(293.79±32.68)d,平均生长速率为(0.84±0.11)mm/d;成熟雄性个体的胴长为(222.82±28.60)mm,日龄为(299.24±32.97)d,平均生长速率为(0.75±0.08)mm/d。性腺成熟个体的孵化月份为3—8月。随着孵化月份推移,性腺成熟个体的日龄显著降低,而平均生长速率逐渐增加;性腺成熟个体胴长大小与其平均生长速率密切相关;孵化月份对雌雄个体生长发育的影响效应具有一致性,较早孵化的个体生长速率较慢,而晚孵化的个体生长速率较快。研究表明,阿根廷滑柔鱼的生长发育与孵化季节密切相关,不同孵化月份的个体通过调节生长速率以达到性腺成熟胴长。
2020, 29(3):385-391. DOI: 10.12024/jsou.20190502690
摘要:茎柔鱼角质颚不仅表面存在色素沉积的梯度变化,从喙部到翼部黑色素逐渐变浅,其机械性能也存在显著的梯度变化,喙部具有很高的机械强度,从喙部到翼部机械强度逐渐变小,韧性逐渐增大。测定无水以及水合状态下茎柔鱼角质颚不同部位(喙部、侧壁、翼部)的机械强度(杨氏模量),以及主要化学成分、内部分子交联结构,并利用电子扫锚显微镜观察了其不同部位表面和断面上的物理结构,探究茎柔鱼角质颚机械强度梯度变化的主要原因。研究显示:无水茎柔鱼角质颚具有很高的杨氏模量,模量从喙部到翼部差异不显著(P>0.01);而水合的角质颚杨氏模量明显减小,模量从喙部到翼部呈现显著梯度变化(P<0.01)。茎柔鱼角质颚主要含有蛋白质、儿茶酚、壳聚糖和水,其机械强度随蛋白质、儿茶酚含量增加而增大,机械强度同时与内部分子交联反应形成的多巴-多交联多聚体以及与其表面和断面上物理结构有关,茎柔鱼喙部断面层状结构十分显著,生物体中分层越明显,其机械强度越大。
2020, 29(3):392-400. DOI: 10.12024/jsou.20190602714
摘要:为研究一种使用北斗船位数据提取灯光罩网渔船的作业状态特征的方法,选取桂北渔36288、61999、62666和68209四艘灯光罩网渔船2017年的北斗船位数据,使用阈值综合判别的方法判断渔船作业的状态,通过航速、水深和时间区间的阈值判别渔船作业状态的船位点,利用船位分析软件(AST)提取渔船的作业天数、作业日期、作业时长以及对应的作业位置信息,并与实际填写的渔捞日志数据进行对比验证。结果显示:提取的结果和实际记录的结果误差较小,其中作业天数每月差值在0~3 d以内;对应的作业日期准确率在94.45%以上;作业时长每日最大误差不超过2.4 h,最小误差为0 h,总平均误差为1.49 h,且提取的作业时长和渔获率存在明显的显著性差异,相关系数r=0.512(P<0.01);作业距离差值较小,总体在50 km以内。因此可以确定,本研究根据北斗船位数据提取灯光罩网渔船作业状态特征的方法可靠,具有较大的实用性和现实性意义。
2020, 29(3):401-410. DOI: 10.12024/jsou.20190402617
摘要:过洋性渔业是在他国专属经济区内捕捞渔业资源的海洋渔业,是远洋渔业的重要组成部分,是高投入、高风险的海洋产业,其发展与资源、渔场、国内外渔业立法和政策、汇率等多方因素紧密联系。在我国过洋性渔业的发展过程中,入渔国家的渔业资源衰退、政局不稳等因素关系到远洋渔业的稳定持续发展。过洋性渔业在很大程度上是风险投资,而对风险的评价是风险投资决策的重要环节。因此,有必要对过洋性渔业入渔风险评价进行深入研究。在研究分析过洋性渔业产业特征的基础上,运用风险与预警评价的理论,提出了过洋性渔业入渔风险评价指标选取的原则,初步构建了过洋性渔业入渔风险评价体系。该评价体系主要包括风险因素识别、指标分级2个方面的内容,选取3个一级指标、16个二级指标、16个三级指标。这一评价体系的构建将有利于我国过洋性渔业健康、稳定、可持续发展,为我国远洋渔业科学决策和管理提供技术支撑。
2020, 29(3):411-419. DOI: 10.12024/jsou.20190502646
摘要:为了研究金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶的功能和作用,克隆该基因的全长序列,在一氧化氮合酶基因缺陷菌株的基础上,构建一氧化氮合酶过表达菌株,进行表型验证,研究NO对细菌表型的影响。结果显示:一氧化氮合酶缺失使细菌自溶速率加快,抗氧化杀伤能力减弱,生物被膜生成能力降低、缺失和过表达均会影响细菌正常的生长周期和速率。外源性NO对野生菌株、敲除菌株和过表达菌株生物被膜有不同影响显示,金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶还参与了外源性NO对生物被膜的调控。一系列表型结果表明:金黄色葡萄球菌内源性NO作用不仅仅阻断Fenton反应、增强过氧化氢酶活性,还可以作为一种信号分子调控细菌基因的转录和表达。
俞文英,张昭寰,钱慧,刘海泉,王敬敬,Pradeep K MALAKAR,陈雪,潘迎捷,赵勇
2020, 29(3):420-428. DOI: 10.12024/jsou.20190302568
摘要:温度是影响细菌生长与失活的关键因素,在食品生产中常用来控制致病微生物潜在的风险。但由于不同菌株间个体的差异,细菌在相同温度作用下呈现出不同的失活趋势,这种行为方式称为菌株的失活异质性,容易导致微生物风险控制的不确定性和变异性。比较了19株副溶血性弧菌(16株临床菌株和3株环境菌株)在巴氏消毒温度(65℃)及冷链温度(10℃)作用下的失活情况,并结合Weibull模型,拟合相应的失活参数(tR值),探究了不同菌株间的失活异质性。在65℃处理条件下,19株副溶血性弧菌的tR值介于22.62~67.23 s,VPC-1为耐热性最强菌株,而VPC-10为耐热性最弱菌株,热失活参数tR值最适的概率分布为Normal (44.82,12.27)。在10℃条件下,tR值介于113.96~371.38 h,VPC-3为耐冷性最强菌株,VPC-2为耐冷性最弱菌株,冷失活参数tR值最适的概率分布为Loglogistic (51.45,148.88,4.67)。结果表明,副溶血性弧菌的热失活和冷失活间没有显著的相关性,菌株的失活异质性广泛存在于副溶血性弧菌之中,仅基于单一菌株进行失活模型的拟合,很难描述其整体的失活趋势。同时,初步构建了菌株失活异质性的随机模型,并使用概率分布代替了传统的失活参数。
2020, 29(3):429-438. DOI: 10.12024/jsou.20190402602
摘要:对85株副溶血弧菌的Ⅵ型分泌系统(type Ⅵ secretion system,T6SS)相关基因的携带情况进行分析,并选取部分副溶血弧菌菌株进行混合培养,探究其种内竞争情况。利用qPCR技术,分析混合培养后T6SS相关基因的表达情况。结果表明:85株副溶血弧菌均携带T6SS2,62株副溶血弧菌携带T6SS1,其中临床分离株41株,占全部临床分离株的93.2%;环境分离株21株,占全部临床分离株的51.2%,并且T6SS1基因簇在不同来源的副溶血弧菌中存在一定的差异性。在混合培养条件下,部分T6SS1+的副溶血弧菌存在明显的种内竞争优势。基因表达分析结果显示,较单一培养的菌株,混合培养中副溶血弧菌T6SS1和T6SS2相关基因的表达量均有明显的上调。导致这一现象的原因可能是在混合培养的条件下,副溶血弧菌可通过增强自身T6SS1和T6SS2相关基因的表达,以提升其在种内的竞争力。初步探究了副溶血弧菌Ⅵ型分泌系统对其种内竞争的影响,为副溶血弧菌T6SS功能的进一步揭示提供科学的参考。
2020, 29(3):439-446. DOI: 10.12024/jsou.20190502666
摘要:为了研究几丁质酶对硅藻杀灭作用,以杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)和其几丁质酶敲除菌为研究对象对牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)进行共培养并探究其作用差异。结果表明:杀鲑气单胞菌野生株和缺失株分别与牟氏角毛藻共培养48 h后,野生株对牟氏角毛藻的杀藻率达到9.18%,而缺失株无明显杀藻活性;通过扫描电镜进一步发现野生株细菌能够裂解牟氏角毛藻的细胞壁,而缺失株不能。结果证实杀鲑气单胞菌因具有几丁质酶而对藻类具有杀灭作用。
2020, 29(3):447-456. DOI: 10.12024/jsou.20190802758
摘要:为充分利用暗纹东方鲀资源,增加暗纹东方鲀附加值,以暗纹东方鲀鱼皮为原料,采用热水提取制备暗纹东方鲀鱼皮冻,研究确定此种鱼冻的加工工艺参数,在提取温度、提取时间和料液比3个单因素的实验基础上,以胶原蛋白提取率和冻力为指标,进行响应面优化参数,并对其进行氨基酸组成及含量分析。结果显示,时间、温度和料液比对胶原蛋白提取率和冻力影响显著。以胶原蛋白提取率和冻力为响应值,得到两个回归方程,决定系数R2分别为0.959 7、0.886 3,失拟项的P大于0.05,显示两个模型均建立有效,最优的工艺条件为提取温度81℃、料液比1:3.5、提取时间为2 h,在此条件下,暗纹东方鲀鱼皮冻的胶原蛋白提取率为47.62%,冻力为175.25 g,与拟合效果一致。研究表明,鱼冻富含甘氨酸和特征氨基酸,能有效利用鱼皮和保留鱼皮营养成分,初步得到一种富含胶原蛋白和凝胶性能好的暗纹东方鲀鱼皮冻,为下一步开发暗纹东方鲀鱼皮产品提供理论参考。
2020, 29(3):457-466. DOI: 10.12024/jsou.20190602698
摘要:为了探究海鲈鱼在不同温度贮藏过程中品质变化及实时监测物流过程中的货架期,将海鲈鱼贮藏在-3、0、4、10、15℃条件下,测定持水力、低场核磁共振横向弛豫时间(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)、质构、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值与菌落总数(total viable count,TVC),并进行感官评分和观测海鲈鱼背部肌肉微观结构,在此基础上构建货架期预测模型。结果显示:随贮藏温度的降低,海鲈鱼品质下降速率越慢,货架期越长,但在-3℃下因微冻造成贮藏前期品质下降明显,在0℃下贮藏的海鲈鱼更能维持其组织纤维结构、品质最佳;在各温度下贮藏的海鲈鱼中的不易流动水随着贮藏时间的延长不断减少,不易流动水从细胞内部逐渐迁移到细胞间、肌纤维间,造成流动水含量的升高,海鲈鱼鱼肉水分分布的改变与其品质劣变相对应。采用Arrhenius方程构建的贮藏温度、贮藏时间与TVB-N值和菌落总数之间的动力学模型,可用于-3~15℃范围内海鲈鱼货架期的预测。
2020, 29(3):467-473. DOI: 10.12024/jsou.20190602697
摘要:水产品营养价值高,含有多种氨基酸、不饱和脂肪酸、矿物质等营养素而脂肪含量相对较低,深受人们喜爱,也是中国居民膳食指南中的重要组成部分。水产品中由于水分、蛋白质等成分含量丰富,极易在微生物和内源酶的作用下发生蛋白质、脂肪等的降解或氧化而腐败变质,从而缩短了货架期,降低了商业价值。气调包装保鲜技术是指通过使用高阻隔性能的复合包装材料,并调整食品贮藏环境中的气体组成来改善食品贮藏品质并延长货架期的技术,因其安全性高、保鲜效果好而被广泛应用于水产品保鲜领域中,本文总结了近几年气调包装复合其他保鲜技术(低温、紫外杀菌、臭氧处理、超高压处理、化学保鲜剂、生物保鲜剂)在水产品保鲜领域中的应用,旨在为气调包装在水产品保鲜中的进一步应用提供理论依据。已有的研究表明该复合技术能有效地降低水产品贮藏末期微生物总数、挥发性盐基氮、三甲胺、生物胺等指标,并维持较高的感官评分、水分含量、鲜度值,可有效延长水产品的货架期,未来可以从气调包装复合保鲜技术的抑菌机理、理化指标变化机理、包装材料及模式等方面展开深入研究。
2020, 29(3):474-480. DOI: 10.12024/jsou.20190402576
摘要:受不规律潮汐的影响,现有的海岛地物类别自动识别方法存在精度低和时效性差等问题,通过改进深度卷积神经网络提出了一种基于遥感影像的海岛快速识别方法:(1)在深度卷积神经网络的卷积层中增设1×1的卷积核作为瓶颈单元,对多波段的遥感影像进行降维;(2)在池化层引入了重采样方法,基于灰度值对海量的遥感影像进行特征压缩。以300景Landsat-8遥感影像为源数据,分别采用CNN、RCNN和本文改进的深度卷积神经网络对遥感影像中的海岛进行识别,实验结果表明:(1)改进的深度卷积神经网络降低了海岛识别的计算耗时,其计算耗时仅为CNN的4.56%和RCNN的5.60%;(2)改进的深度卷积神经网络较CNN和RCNN提高了海岛识别的精度,识别精度分别为96.0%、93.3%和95.0%。结果说明,改进的深度卷积神经网络适用于面向遥感影像的海岛自动识别。
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