2011年 第33卷 第3期
2011, 33(3): 1-10.
摘要:
基于一个一维湍能海洋混合层模式,发展了一个易于与大气或海洋模式耦合的,可应用于水平二维空间的模块化海洋混合层模式。并加入垂直上翻参数化方案,引入日平均海面温度及气候态松弛项,进行二维海洋模拟理想气旋实验和飓风实例模拟实验。理想气旋强迫实验表明,垂直上翻过程的参数化方案可有效地弥补原有一维海洋混合层模式无法形成气旋中心动力上翻的不足,消除了虚假暖水核心。卡特里娜飓风个例实验的结果表明,加入垂直上翻后,飓风中心附近的海表面温度误差明显减小。海洋混合层模式对海洋表面温度日变化模拟能力在二维应用中依然表现良好。经过上述改进,发展的海洋混合层模式可以较为真实地模拟平常海表温度高频日变化的同时,还对剧烈天气过程也有一定的模拟能力,具有广泛的应用前景。
基于一个一维湍能海洋混合层模式,发展了一个易于与大气或海洋模式耦合的,可应用于水平二维空间的模块化海洋混合层模式。并加入垂直上翻参数化方案,引入日平均海面温度及气候态松弛项,进行二维海洋模拟理想气旋实验和飓风实例模拟实验。理想气旋强迫实验表明,垂直上翻过程的参数化方案可有效地弥补原有一维海洋混合层模式无法形成气旋中心动力上翻的不足,消除了虚假暖水核心。卡特里娜飓风个例实验的结果表明,加入垂直上翻后,飓风中心附近的海表面温度误差明显减小。海洋混合层模式对海洋表面温度日变化模拟能力在二维应用中依然表现良好。经过上述改进,发展的海洋混合层模式可以较为真实地模拟平常海表温度高频日变化的同时,还对剧烈天气过程也有一定的模拟能力,具有广泛的应用前景。
2011, 33(3): 11-18.
摘要:
通过对2000-2008年更高空间分辨率的南海海面温度(SST)的卫星遥感数据进行经验正交函数(EOF)分析,着重研究21世纪以来整个南海海域SST年际变化的时空变异,并探讨了其与南海海面风场和海面高度的关系,以及期间南海发生的两次负异常事件的特点和成因。SST年际变化的第一模态表现为全海盆同相变化,年际振荡主要发生在深海海盆区,最大的振荡中心出现在吕宋海峡西部和中南半岛东南海区;第二模态呈东西反向的分布特征,异常中心位于吕宋海峡以西区域。结果还表明,南海SST年际变化与经向海面风有密切关系:SST第一模态滞后经向海面风第一模态3个月,最大相关系数为0.74;而SST第二模态和经向海面风第二模态同步时相关系数达到最大,为0.71;SST的第二模态和南海海面高度异常年际变化以及热带太平洋Niño3.4指数和南方涛动指数也有较好的相关,具有大尺度的特征。
通过对2000-2008年更高空间分辨率的南海海面温度(SST)的卫星遥感数据进行经验正交函数(EOF)分析,着重研究21世纪以来整个南海海域SST年际变化的时空变异,并探讨了其与南海海面风场和海面高度的关系,以及期间南海发生的两次负异常事件的特点和成因。SST年际变化的第一模态表现为全海盆同相变化,年际振荡主要发生在深海海盆区,最大的振荡中心出现在吕宋海峡西部和中南半岛东南海区;第二模态呈东西反向的分布特征,异常中心位于吕宋海峡以西区域。结果还表明,南海SST年际变化与经向海面风有密切关系:SST第一模态滞后经向海面风第一模态3个月,最大相关系数为0.74;而SST第二模态和经向海面风第二模态同步时相关系数达到最大,为0.71;SST的第二模态和南海海面高度异常年际变化以及热带太平洋Niño3.4指数和南方涛动指数也有较好的相关,具有大尺度的特征。
2011, 33(3): 19-27.
摘要:
长江河口存在着涨落潮流速和历时的不对称现象。本应用长江河口三维数值模式,数值试验定量给出了不同径流量、潮汐和水深下南北支、南北港和南北槽涨潮落潮平均流速和历时,通过横断面涨潮落潮通量必须满足质量守恒观点从动力机制上给出了涨潮落潮流速和历时不对称的成因。
长江河口存在着涨落潮流速和历时的不对称现象。本应用长江河口三维数值模式,数值试验定量给出了不同径流量、潮汐和水深下南北支、南北港和南北槽涨潮落潮平均流速和历时,通过横断面涨潮落潮通量必须满足质量守恒观点从动力机制上给出了涨潮落潮流速和历时不对称的成因。
2011, 33(3): 28-37.
摘要:
应用1979-2005年西北太平洋热带气旋(TC)资料和OLR,NCEP/DOE AMIP-Ⅱ再分析逐日资料,探讨南海-西北太平洋季风槽中TC(简称MTTC)群发的可能机理,得到以下几点结论:(1)5~10月季风槽强度及形态与索马里越赤道气流的强弱、副高的位置以及南半球澳洲冬季风的强弱密切相关,不同区域季风槽强度增强都可能导致MTTC群发。(2)MTTC群发与季风槽强度的低频振荡密切相关,当季风槽强度30~60 d振荡处于活跃期,准双周10~20 d的振荡也处于活跃期时,有利于MTTC的群发。(3)副高的位置、索马里越赤道气流以及西太平洋越赤道气流的低频振荡的位相配置将影响季风槽强度和形态,进而影响MTTC群发。副高东退或位置偏北,索马里越赤道气流或西太平洋越赤道气流增强或同时增强,季风槽偏北或东伸,皆有利于MTTC群发;副高偏西偏南,索马里越赤道气流增强或西太平洋越赤道气流增强,季风槽偏南,该类型MTTC群发比例较低,群发次数偏少。(4)典型个例分析表明,由于季风槽强度和形态的差异造成MTTC主要生成区对流条件以及水汽条件的差异,致使MTTC群发的年际差异。
应用1979-2005年西北太平洋热带气旋(TC)资料和OLR,NCEP/DOE AMIP-Ⅱ再分析逐日资料,探讨南海-西北太平洋季风槽中TC(简称MTTC)群发的可能机理,得到以下几点结论:(1)5~10月季风槽强度及形态与索马里越赤道气流的强弱、副高的位置以及南半球澳洲冬季风的强弱密切相关,不同区域季风槽强度增强都可能导致MTTC群发。(2)MTTC群发与季风槽强度的低频振荡密切相关,当季风槽强度30~60 d振荡处于活跃期,准双周10~20 d的振荡也处于活跃期时,有利于MTTC的群发。(3)副高的位置、索马里越赤道气流以及西太平洋越赤道气流的低频振荡的位相配置将影响季风槽强度和形态,进而影响MTTC群发。副高东退或位置偏北,索马里越赤道气流或西太平洋越赤道气流增强或同时增强,季风槽偏北或东伸,皆有利于MTTC群发;副高偏西偏南,索马里越赤道气流增强或西太平洋越赤道气流增强,季风槽偏南,该类型MTTC群发比例较低,群发次数偏少。(4)典型个例分析表明,由于季风槽强度和形态的差异造成MTTC主要生成区对流条件以及水汽条件的差异,致使MTTC群发的年际差异。
2011, 33(3): 38-46.
摘要:
边界元方法被广泛应用于波浪对海上建筑物作用领域,但由于传统边界元方法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要。本文基于高阶边界元方法,应用预修正快速傅里叶变换方法,使计算量与存储量分别降低至O(NlogN)和O(N)量级,并得到一个连续的压强分布以适应结构设计的要求,同时可以通过使用满足无限水深自由水面边界条件的格林函数来克服多极子展开方法无法应用于深水问题的缺点。计算结果表明,该方法特别适用于多未知量问题的计算,在提高计算效率的同时也保证了计算精度。
边界元方法被广泛应用于波浪对海上建筑物作用领域,但由于传统边界元方法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要。本文基于高阶边界元方法,应用预修正快速傅里叶变换方法,使计算量与存储量分别降低至O(NlogN)和O(N)量级,并得到一个连续的压强分布以适应结构设计的要求,同时可以通过使用满足无限水深自由水面边界条件的格林函数来克服多极子展开方法无法应用于深水问题的缺点。计算结果表明,该方法特别适用于多未知量问题的计算,在提高计算效率的同时也保证了计算精度。
2011, 33(3): 47-54.
摘要:
有色可溶性有机物(chromophoric dissolved organic matter,CDOM)是水体中一类重要的光吸收物质,在水色遥感中,其光学特性主要以440 nm处的吸收系数和光谱斜率来表征,利用这些光学特性进行水环境要素遥感反演具有较广泛的应用前景。化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)是指以化学方法(锰法和铬法)测量水样中需被氧化的还原性物质的量,而水体中的还原性物质主要以有机物为主,因此COD是反映水体中有机污染程度的一个重要参数。根据2008年5月和2009年8月在辽宁省盘锦市境内双台子河和入海口获取的CDOM吸收系数和水体表观光谱数据,结合现场COD分析数据,首先对COD与水体CDOM吸收系数进行相关性分析,结果表明有机污染物对水体吸收系数的影响主要体现在黄色物质吸收系数的光谱特性上;其次,确定表征有机污染水体CDOM吸收光谱特性指数模型的光谱斜率S;第三,针对环境一号卫星(HJ-1)/CCD传感器,建立利用其第一波段和第三波段遥感反射比反演表征CDOM浓度在440 nm处的CDOM光吸收系数ag(440)的模式;第四,建立应用CDOM光学特性估算水体COD的遥感模式;最后将模式应用于辽东湾,获取河流和近岸水体COD空间分布专题图。
有色可溶性有机物(chromophoric dissolved organic matter,CDOM)是水体中一类重要的光吸收物质,在水色遥感中,其光学特性主要以440 nm处的吸收系数和光谱斜率来表征,利用这些光学特性进行水环境要素遥感反演具有较广泛的应用前景。化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)是指以化学方法(锰法和铬法)测量水样中需被氧化的还原性物质的量,而水体中的还原性物质主要以有机物为主,因此COD是反映水体中有机污染程度的一个重要参数。根据2008年5月和2009年8月在辽宁省盘锦市境内双台子河和入海口获取的CDOM吸收系数和水体表观光谱数据,结合现场COD分析数据,首先对COD与水体CDOM吸收系数进行相关性分析,结果表明有机污染物对水体吸收系数的影响主要体现在黄色物质吸收系数的光谱特性上;其次,确定表征有机污染水体CDOM吸收光谱特性指数模型的光谱斜率S;第三,针对环境一号卫星(HJ-1)/CCD传感器,建立利用其第一波段和第三波段遥感反射比反演表征CDOM浓度在440 nm处的CDOM光吸收系数ag(440)的模式;第四,建立应用CDOM光学特性估算水体COD的遥感模式;最后将模式应用于辽东湾,获取河流和近岸水体COD空间分布专题图。
2011, 33(3): 55-62.
摘要:
利用所得的甲藻门和硅藻门的17种藻类遥感反射比光谱,对其进行平滑、取倒数和归一化等预处理后,进行了四阶微分处理。根据聚类分析结果,甲藻门各藻种分为一类,而硅藻门的藻种分为另一类,这说明经上述处理后,甲藻门和硅藻门的差异性显著增大。将甲藻门和硅藻门的四阶微分光谱分别平均得到门类的特征光谱,并在原始数据中加入泥沙进行敏感性分析,结果表明当泥沙含量小于50 mg/dm3时藻种在门类上的正确识别概率可达90%以上。研究表明上述处理方法可作为甲藻和硅藻的识别测定方法。
利用所得的甲藻门和硅藻门的17种藻类遥感反射比光谱,对其进行平滑、取倒数和归一化等预处理后,进行了四阶微分处理。根据聚类分析结果,甲藻门各藻种分为一类,而硅藻门的藻种分为另一类,这说明经上述处理后,甲藻门和硅藻门的差异性显著增大。将甲藻门和硅藻门的四阶微分光谱分别平均得到门类的特征光谱,并在原始数据中加入泥沙进行敏感性分析,结果表明当泥沙含量小于50 mg/dm3时藻种在门类上的正确识别概率可达90%以上。研究表明上述处理方法可作为甲藻和硅藻的识别测定方法。
2011, 33(3): 63-73.
摘要:
利用free-drift开放反应系统,在恒压力(101.325 kPa)和恒温度(25.0±0.2) ℃环境条件下,研究人工海水中二氧化碳分压(pCO2)的变化对方解石和文石的溶解速率及反应级数的影响。研究结果表明:如果溶解实验中pCO2未达到完全平衡,计算得出的反应级数偏小,且反应液pCO2不平衡是造成不同反应阶段反应级数不同的主要原因。pCO2平衡时,文石和方解石反应级数n都介于8.0 ~ 9.5之间,其中方解石在pCO2为2 600×10-6和320×10-6条件下溶解反应级数分别为8.1和9.0;文石在pCO2为2 300×10-6和320×10-6条件下的溶解反应级数分别为9.5和9.0。当反应液pCO2平衡、Ω小于0.75时,文石的溶解速率大于方解石;当反应液pCO2平衡、Ω大于0.8时,文石的溶解速率小于方解石。
利用free-drift开放反应系统,在恒压力(101.325 kPa)和恒温度(25.0±0.2) ℃环境条件下,研究人工海水中二氧化碳分压(pCO2)的变化对方解石和文石的溶解速率及反应级数的影响。研究结果表明:如果溶解实验中pCO2未达到完全平衡,计算得出的反应级数偏小,且反应液pCO2不平衡是造成不同反应阶段反应级数不同的主要原因。pCO2平衡时,文石和方解石反应级数n都介于8.0 ~ 9.5之间,其中方解石在pCO2为2 600×10-6和320×10-6条件下溶解反应级数分别为8.1和9.0;文石在pCO2为2 300×10-6和320×10-6条件下的溶解反应级数分别为9.5和9.0。当反应液pCO2平衡、Ω小于0.75时,文石的溶解速率大于方解石;当反应液pCO2平衡、Ω大于0.8时,文石的溶解速率小于方解石。
2011, 33(3): 74-84.
摘要:
基于2006年夏季综合调查资料,分析和研究了南黄海陆架锋的分布以及跨锋断面的生态环境特征,并结合锋区的生物学和生态学现象,提出了锋区生态系的观点。结果表明:在南黄海西部冷水团边界附近海域存在因潮混合而形成的浅水陆架锋(潮汐锋),其中以长江口东北部至江苏北部外海、山东石岛外海和海州湾外侧的陆架锋最明显,而且与表层冷水区相对应;在跨锋断面上的陆架锋区,温度、DO、pH和营养盐等值线的抬升是下、底层冷水的涌升所致,锋区附近海域营养盐的积聚行为以及高营养盐水体的涌升对陆架锋附近海域出现的Chl a浓度高值现象起着重要的作用;各要素断面分布特征较好地佐证了黄海陆架锋与冷水团边界区域(锋区)所存在的锋面上升流现象;陆架锋区作为海洋生态系中的一个特殊的环境场,对锋区的生态行为具有重要的影响,与生物的密集分布也存在密切的联系;南黄海陆架锋区水文、化学和生物参数所具有的独特分布反映了锋区海域独特的生境,据此,提出了锋区生态系的观点。
基于2006年夏季综合调查资料,分析和研究了南黄海陆架锋的分布以及跨锋断面的生态环境特征,并结合锋区的生物学和生态学现象,提出了锋区生态系的观点。结果表明:在南黄海西部冷水团边界附近海域存在因潮混合而形成的浅水陆架锋(潮汐锋),其中以长江口东北部至江苏北部外海、山东石岛外海和海州湾外侧的陆架锋最明显,而且与表层冷水区相对应;在跨锋断面上的陆架锋区,温度、DO、pH和营养盐等值线的抬升是下、底层冷水的涌升所致,锋区附近海域营养盐的积聚行为以及高营养盐水体的涌升对陆架锋附近海域出现的Chl a浓度高值现象起着重要的作用;各要素断面分布特征较好地佐证了黄海陆架锋与冷水团边界区域(锋区)所存在的锋面上升流现象;陆架锋区作为海洋生态系中的一个特殊的环境场,对锋区的生态行为具有重要的影响,与生物的密集分布也存在密切的联系;南黄海陆架锋区水文、化学和生物参数所具有的独特分布反映了锋区海域独特的生境,据此,提出了锋区生态系的观点。
2011, 33(3): 85-93.
摘要:
通过对位于东海内陆架泥质区中部的MZ02柱样岩芯进行粒度、常量元素、AMS14C分析,获得了粒度和常量元素随时间变化的高分辨率曲线。结果表明,近2 ka以来研究区沉积环境稳定,以沿岸流控制的浅海沉积为主,沉积物中CaO/K2O,MgO/Al2O3和MnO/Na2O比值的变化与我国东部气候变化序列具有较好的一致性,证明这些元素地球化学指标可以作为古气候变化的高分辨率替代性指标。近2 ka以来CaO/K2O、MgO/Al2O3和MnO/Na2O共同识别出的7次极值揭示了同期的降温事件,分别发生在~1 480 a BP(C1),~1 200 a BP(C2),~1 020 a BP(C3),~780 a BP(C4),~580 a BP(C5),~330 a BP(C6),~120 a BP(C7),且在其他区域不同介质中也能找到相应的降温证据,揭示了气候变化的区域性以至全球性联系。
通过对位于东海内陆架泥质区中部的MZ02柱样岩芯进行粒度、常量元素、AMS14C分析,获得了粒度和常量元素随时间变化的高分辨率曲线。结果表明,近2 ka以来研究区沉积环境稳定,以沿岸流控制的浅海沉积为主,沉积物中CaO/K2O,MgO/Al2O3和MnO/Na2O比值的变化与我国东部气候变化序列具有较好的一致性,证明这些元素地球化学指标可以作为古气候变化的高分辨率替代性指标。近2 ka以来CaO/K2O、MgO/Al2O3和MnO/Na2O共同识别出的7次极值揭示了同期的降温事件,分别发生在~1 480 a BP(C1),~1 200 a BP(C2),~1 020 a BP(C3),~780 a BP(C4),~580 a BP(C5),~330 a BP(C6),~120 a BP(C7),且在其他区域不同介质中也能找到相应的降温证据,揭示了气候变化的区域性以至全球性联系。
2011, 33(3): 94-102.
摘要:
对辽河口沉积物中反硝化细菌的数量、多样性以及群落结构进行了研究。采用MPN-Griess分析了春夏秋三季的反硝化细菌数量,结果表明其数量春季最多,秋季次之,夏季最低,且从辽河下游及河口向远海区域逐渐降低。采用PCR-RFLP对反硝化细菌的亚硝酸盐还原酶基因(nirS)进行分析,发现沉积物中的反硝化细菌类型较新,大多数细菌的nirS序列与已知序列的相似性都在95％以下。这些反硝化细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)类细菌,其中变形菌门类细菌占主导地位。构建了系统发育树,其中包含世界的九大河口及海域沉积物中反硝化细菌的nirS序列,虽然大部分也属于变形菌门,但是与本次报道的菌体的亲缘关系较远。本次对辽河口沉积物中反硝化细菌的多样性的分析,说明不同特征海域反硝化细菌群落具有独立性,为微生物参与反硝化过程的调控作用、反硝化过程的时空耦合作用以及区域氮的生物地球化学循环模型的建立提供重要的理论基础。
对辽河口沉积物中反硝化细菌的数量、多样性以及群落结构进行了研究。采用MPN-Griess分析了春夏秋三季的反硝化细菌数量,结果表明其数量春季最多,秋季次之,夏季最低,且从辽河下游及河口向远海区域逐渐降低。采用PCR-RFLP对反硝化细菌的亚硝酸盐还原酶基因(nirS)进行分析,发现沉积物中的反硝化细菌类型较新,大多数细菌的nirS序列与已知序列的相似性都在95％以下。这些反硝化细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)类细菌,其中变形菌门类细菌占主导地位。构建了系统发育树,其中包含世界的九大河口及海域沉积物中反硝化细菌的nirS序列,虽然大部分也属于变形菌门,但是与本次报道的菌体的亲缘关系较远。本次对辽河口沉积物中反硝化细菌的多样性的分析,说明不同特征海域反硝化细菌群落具有独立性,为微生物参与反硝化过程的调控作用、反硝化过程的时空耦合作用以及区域氮的生物地球化学循环模型的建立提供重要的理论基础。
2011, 33(3): 103-113.
摘要:
研究钻孔DGKS-9602位于冲绳海槽中部,岩芯长度为931 cm,钻孔年代覆盖了氧同位素1~4阶段,年代可追溯至距今73 ka。孢粉分析结果证明,孢粉带与氧同位素阶段有较好的对应关系,其中松属花粉与蒿属花粉比值(P/A)与海平面变化曲线相互吻合。应用非相似性类比法将钻孔孢粉样品与陆地表土孢粉样品进行欧氏距离计算,从而获得陆源物质来源的可能区域,进而分析了海平面波动下导致陆源区发生的可能变化。结果证明在MIS 4~3阶段和全新世均以松属花粉为主,其类比分析结果表明,它们与现代陆地样点孢粉组合的相似度都较差,反映了分散的陆地来源和风力搬运为主导。而在末次盛冰期阶段,孢粉中的松属与蒿属的比值急剧下降至小于1,类比结果显示该段陆源物质很可能来自于盛冰期出露的大陆架平原,且以草地-湿地植被为主,该阶段海槽的离岸距离大为缩短,河流输入导致陆源物质通量增加。研究表明在冰期-间冰期时间尺度上,中国东部海岸带与冲绳海槽之间的离岸距离变化是制约陆源孢粉物质通量变化和搬运介质改变的主要因素。为更好地理解海洋沉积物孢粉的物质的来源以及解释复杂的古植被和古气候信息奠定了基础。
研究钻孔DGKS-9602位于冲绳海槽中部,岩芯长度为931 cm,钻孔年代覆盖了氧同位素1~4阶段,年代可追溯至距今73 ka。孢粉分析结果证明,孢粉带与氧同位素阶段有较好的对应关系,其中松属花粉与蒿属花粉比值(P/A)与海平面变化曲线相互吻合。应用非相似性类比法将钻孔孢粉样品与陆地表土孢粉样品进行欧氏距离计算,从而获得陆源物质来源的可能区域,进而分析了海平面波动下导致陆源区发生的可能变化。结果证明在MIS 4~3阶段和全新世均以松属花粉为主,其类比分析结果表明,它们与现代陆地样点孢粉组合的相似度都较差,反映了分散的陆地来源和风力搬运为主导。而在末次盛冰期阶段,孢粉中的松属与蒿属的比值急剧下降至小于1,类比结果显示该段陆源物质很可能来自于盛冰期出露的大陆架平原,且以草地-湿地植被为主,该阶段海槽的离岸距离大为缩短,河流输入导致陆源物质通量增加。研究表明在冰期-间冰期时间尺度上,中国东部海岸带与冲绳海槽之间的离岸距离变化是制约陆源孢粉物质通量变化和搬运介质改变的主要因素。为更好地理解海洋沉积物孢粉的物质的来源以及解释复杂的古植被和古气候信息奠定了基础。
2011, 33(3): 114-123.
摘要:
在牙鲆育种中基于构建的大量家系,已经筛选出生长快成活率高的F1代家系0719,0750和0751,为了使其优良性状进一步纯化,采集以上3个优良家系中成熟个体的精子和卵子,分别利用家系内兄妹近交和鲈鱼冷冻精子诱导雌核发育的方式,构建了近交系3个、雌核发育系7个,在其生长至127 d和190 d时,测定体长和体重两个性状,并利用方差分析、Student-Newman-Keuls多重比较及绝对增重比较等法对两个性状进行分析,发现0751的雌核发育系较其他近交系和雌核发育系生长更快(P＜0.05)。利用倍性分析仪对0751近交系和雌核发育系的染色体倍性进行分析。结果显示近交系和雌核发育系分别在G0-G1期和G2-M期DNA 相对含量相近,G0-G1期DNA指数均为1.000,都具有二倍体的特点。利用筛选的14对具有多态性的微卫星引物分别对近交系和雌核发育系的遗传特征进行检测,发现近交系和雌核发育的等位基因数(Na)分别为2.214 3和2.000 0,有效等位基因数(Ne)分别为2.082 9和1.936 9,观测杂合度(Ho)分别为0.564 2和0.413 8(P＜0.05),期望杂合度(He)分别为0.515 4和0.490 1,遗传杂合度(Ave_Het)分别为0.506 6和0.482 8,多态信息含量(PIC)分别为0.403和0.366,雌核发育系的遗传指数均低于近交系。除EKOP-E1-In,EKOP17-Li,EKOP-E1-Ey 3个位点仅在近交系中为高度多态,其他位点在两个系中均为中度多态。近交系和雌核发育系的遗传偏离指数(d)分别为0.091 5和-0.157 3,反映了近交系杂合子的比例远高于理论上的数值,纯合子缺失;雌核发育系杂合子缺失,纯合子比例高。利用雌核发育较近交方式更有利于基因的纯合,在牙鲆育种中具有较大的应用价值。
在牙鲆育种中基于构建的大量家系,已经筛选出生长快成活率高的F1代家系0719,0750和0751,为了使其优良性状进一步纯化,采集以上3个优良家系中成熟个体的精子和卵子,分别利用家系内兄妹近交和鲈鱼冷冻精子诱导雌核发育的方式,构建了近交系3个、雌核发育系7个,在其生长至127 d和190 d时,测定体长和体重两个性状,并利用方差分析、Student-Newman-Keuls多重比较及绝对增重比较等法对两个性状进行分析,发现0751的雌核发育系较其他近交系和雌核发育系生长更快(P＜0.05)。利用倍性分析仪对0751近交系和雌核发育系的染色体倍性进行分析。结果显示近交系和雌核发育系分别在G0-G1期和G2-M期DNA 相对含量相近,G0-G1期DNA指数均为1.000,都具有二倍体的特点。利用筛选的14对具有多态性的微卫星引物分别对近交系和雌核发育系的遗传特征进行检测,发现近交系和雌核发育的等位基因数(Na)分别为2.214 3和2.000 0,有效等位基因数(Ne)分别为2.082 9和1.936 9,观测杂合度(Ho)分别为0.564 2和0.413 8(P＜0.05),期望杂合度(He)分别为0.515 4和0.490 1,遗传杂合度(Ave_Het)分别为0.506 6和0.482 8,多态信息含量(PIC)分别为0.403和0.366,雌核发育系的遗传指数均低于近交系。除EKOP-E1-In,EKOP17-Li,EKOP-E1-Ey 3个位点仅在近交系中为高度多态,其他位点在两个系中均为中度多态。近交系和雌核发育系的遗传偏离指数(d)分别为0.091 5和-0.157 3,反映了近交系杂合子的比例远高于理论上的数值,纯合子缺失;雌核发育系杂合子缺失,纯合子比例高。利用雌核发育较近交方式更有利于基因的纯合,在牙鲆育种中具有较大的应用价值。
2011, 33(3): 124-130.
摘要:
采用PCR-RFLP法对379尾凡纳滨对虾α-淀粉酶基因(AMY)多态性进行检测,并分析AMY基因多态性与生长性状的相关性。结果表明:引物AMY-5与AMY-6扩增片段均具多态性,引物AMY-5扩增产物有CC, CT和TT 3种基因型,AMY-6扩增产物有AA, AB和BB 3种基因型。AMY基因AMY-5引物位点TT基因型与CC基因型相比在外显子5的123 bp处发生C→T突变,AMY-6引物位点BB基因型与AA基因型相比在外显子6的81 bp处发生C→T突变,2处突变均未引起氨基酸变化,表现为沉默突变。最小二乘法分析结果表明,CC, CT基因型在体重、体长、头胸甲长、头胸甲宽、第一腹节长及尾节长6个生长指标上均显著高于TT基因型(P＜0.05)。AA, BB基因型在体长、第一腹节长及尾节长3个指标上显著高于AB基因型(P＜0.05),在体重、头胸甲长及头胸甲宽指标上AA基因型显著高于AB基因型(P＜0.05)。结论:AMY基因多态性对凡纳滨对虾生长性状有显著影响,可以作为影响凡纳滨对虾生长性状的候选基因,为凡纳滨对虾选育提供分子遗传标记。
采用PCR-RFLP法对379尾凡纳滨对虾α-淀粉酶基因(AMY)多态性进行检测,并分析AMY基因多态性与生长性状的相关性。结果表明:引物AMY-5与AMY-6扩增片段均具多态性,引物AMY-5扩增产物有CC, CT和TT 3种基因型,AMY-6扩增产物有AA, AB和BB 3种基因型。AMY基因AMY-5引物位点TT基因型与CC基因型相比在外显子5的123 bp处发生C→T突变,AMY-6引物位点BB基因型与AA基因型相比在外显子6的81 bp处发生C→T突变,2处突变均未引起氨基酸变化,表现为沉默突变。最小二乘法分析结果表明,CC, CT基因型在体重、体长、头胸甲长、头胸甲宽、第一腹节长及尾节长6个生长指标上均显著高于TT基因型(P＜0.05)。AA, BB基因型在体长、第一腹节长及尾节长3个指标上显著高于AB基因型(P＜0.05),在体重、头胸甲长及头胸甲宽指标上AA基因型显著高于AB基因型(P＜0.05)。结论:AMY基因多态性对凡纳滨对虾生长性状有显著影响,可以作为影响凡纳滨对虾生长性状的候选基因,为凡纳滨对虾选育提供分子遗传标记。
2011, 33(3): 131-139.
摘要:
以无性繁殖系为材料,开展了缘管浒苔和羽藻对NO3-,NH4+和PO43-的吸收动力学、生长动力学研究。吸收动力学研究结果表明缘管浒苔和羽藻对NO3- 和PO43-的吸收方式为主动运输,对NH4+的吸收方式为被动扩散。缘管浒苔对NO3-的最大吸收速率(Vmax)、对NH4+的吸收斜率都大于羽藻,说明缘管浒苔对高浓度的NO3-和NH4+具有更强的吸收能力。缘管浒苔吸收NO3-和NH4+的a值远大于羽藻,说明在低营养盐浓度时,缘管浒苔对NO3-和NH4+的亲和力更强。在PO43-的吸收中,羽藻的最大吸收速率(Vmax)远大于缘管浒苔,说明羽藻对高浓度PO43-的吸收能力更强,但缘管浒苔的a值远大于羽藻,说明前者在低营养盐浓度时PO43-的亲和力更强。生长动力学研究结果表明,硝酸氮是促进两种海藻快速生长的最适宜氮源形式,氨氮更易促进藻体叶绿素的积累。在相同氮营养条件下,羽藻表现出比缘管浒苔更强的生长优势。
以无性繁殖系为材料,开展了缘管浒苔和羽藻对NO3-,NH4+和PO43-的吸收动力学、生长动力学研究。吸收动力学研究结果表明缘管浒苔和羽藻对NO3- 和PO43-的吸收方式为主动运输,对NH4+的吸收方式为被动扩散。缘管浒苔对NO3-的最大吸收速率(Vmax)、对NH4+的吸收斜率都大于羽藻,说明缘管浒苔对高浓度的NO3-和NH4+具有更强的吸收能力。缘管浒苔吸收NO3-和NH4+的a值远大于羽藻,说明在低营养盐浓度时,缘管浒苔对NO3-和NH4+的亲和力更强。在PO43-的吸收中,羽藻的最大吸收速率(Vmax)远大于缘管浒苔,说明羽藻对高浓度PO43-的吸收能力更强,但缘管浒苔的a值远大于羽藻,说明前者在低营养盐浓度时PO43-的亲和力更强。生长动力学研究结果表明,硝酸氮是促进两种海藻快速生长的最适宜氮源形式,氨氮更易促进藻体叶绿素的积累。在相同氮营养条件下,羽藻表现出比缘管浒苔更强的生长优势。
2011, 33(3): 140-147.
摘要:
通过水样调制式叶绿素荧光仪,对坛紫菜、条斑紫菜叶状体和丝状体在不同光照条件下叶绿素荧光特性进行研究。结果表明:紫菜叶状体和丝状体实际量子效率在光照处理后逐步下降,且随着处理光强的上升,实际量子效率的下降速率更为明显。快速光曲线初始斜率(α)结果与实际量子效率相似,表明光照时间的延长以及光照强度的升高均引起样品实际光能利用效率的下降。快速光曲线结果也显示样品半饱和光强低于150 μmol/(m2·s),说明紫菜这类海藻偏向较低光强的适应性。随着处理光强的上升,样品Ik值逐步升高,说明紫菜具备适应光强变化的光能调节机制。方差分析结果表明,两种紫菜丝状体实际量子效率、快速光曲线初始斜率(α)和最大相对电子传递速率均因光强的上升而显著降低(P＜0.05),叶状体实际量子效率、快速光曲线初始斜率也随光强上升而下降,但最大相对电子传递速率基本维持不变,表明紫菜两个生长世代的藻体对光强具有不同的响应机制。诱导曲线测定结果表明,经强光适应的紫菜叶状体光化学猝灭较高,而非光化学猝灭较低,显示强光处理能够提高叶状体对光强的适应能力。
通过水样调制式叶绿素荧光仪,对坛紫菜、条斑紫菜叶状体和丝状体在不同光照条件下叶绿素荧光特性进行研究。结果表明:紫菜叶状体和丝状体实际量子效率在光照处理后逐步下降,且随着处理光强的上升,实际量子效率的下降速率更为明显。快速光曲线初始斜率(α)结果与实际量子效率相似,表明光照时间的延长以及光照强度的升高均引起样品实际光能利用效率的下降。快速光曲线结果也显示样品半饱和光强低于150 μmol/(m2·s),说明紫菜这类海藻偏向较低光强的适应性。随着处理光强的上升,样品Ik值逐步升高,说明紫菜具备适应光强变化的光能调节机制。方差分析结果表明,两种紫菜丝状体实际量子效率、快速光曲线初始斜率(α)和最大相对电子传递速率均因光强的上升而显著降低(P＜0.05),叶状体实际量子效率、快速光曲线初始斜率也随光强上升而下降,但最大相对电子传递速率基本维持不变,表明紫菜两个生长世代的藻体对光强具有不同的响应机制。诱导曲线测定结果表明,经强光适应的紫菜叶状体光化学猝灭较高,而非光化学猝灭较低,显示强光处理能够提高叶状体对光强的适应能力。
2011, 33(3): 148-157.
摘要:
2008年7月我国第三次北极科学考察中在白令海不同区域设立BR断面、NB断面和BS断面,对200 m以浅海水进行叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测,对部分观测站进行微型、微微型光合浮游生物的粒级结构分析,结果表明,在白令海叶绿素a和初级生产力区域性特征明显,深海海盆中BR断面表层叶绿素a浓度为0.190~0.976 μg/dm3,平均值为0.442 μg/dm3;在陆架区表层叶绿素a浓度为0.142~22.405 μg/dm3,平均值为2.077 μg/dm3;在BR断面叶绿素浓度大大低于陆架区的NB断面和BS断面;50 m以浅真光层上部浅水层的叶绿素浓度高于真光层下部深层水,观测站叶绿素a浓度最大值大多出现在30~40 m水层;水柱平均叶绿素a浓度呈现白令海峡大于白令陆架区大于白令海盆区大于北太平洋西部海域大于白令陆坡区的区域性分布特征;在8个观察站真光层内潜在初级生产力(C)为0.173~0.918 mg/(m3·h),平均初级生产力为0.50 mg/(m3·h));陆架海区的初级生产力高于深海区;光合作用同化指数为0.29~1.03 mg/(mg·h),平均生产力指数为0.74 mg/(mg·h);观测区浮游生物细胞以粒径小于20 μm的微型加微微型浮游生物居重要位置,两者对总叶绿素a浓度和总初级生产力的贡献率分别为45.08%和69.48%,细胞粒径大于20 μm的微小型浮游生物对总叶绿素a浓度和初级生产力的贡献率分别为54.92%和30.52%,其中陆架区微小型对总叶绿素a浓度的贡献率高于60%。
2008年7月我国第三次北极科学考察中在白令海不同区域设立BR断面、NB断面和BS断面,对200 m以浅海水进行叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测,对部分观测站进行微型、微微型光合浮游生物的粒级结构分析,结果表明,在白令海叶绿素a和初级生产力区域性特征明显,深海海盆中BR断面表层叶绿素a浓度为0.190~0.976 μg/dm3,平均值为0.442 μg/dm3;在陆架区表层叶绿素a浓度为0.142~22.405 μg/dm3,平均值为2.077 μg/dm3;在BR断面叶绿素浓度大大低于陆架区的NB断面和BS断面;50 m以浅真光层上部浅水层的叶绿素浓度高于真光层下部深层水,观测站叶绿素a浓度最大值大多出现在30~40 m水层;水柱平均叶绿素a浓度呈现白令海峡大于白令陆架区大于白令海盆区大于北太平洋西部海域大于白令陆坡区的区域性分布特征;在8个观察站真光层内潜在初级生产力(C)为0.173~0.918 mg/(m3·h),平均初级生产力为0.50 mg/(m3·h));陆架海区的初级生产力高于深海区;光合作用同化指数为0.29~1.03 mg/(mg·h),平均生产力指数为0.74 mg/(mg·h);观测区浮游生物细胞以粒径小于20 μm的微型加微微型浮游生物居重要位置,两者对总叶绿素a浓度和总初级生产力的贡献率分别为45.08%和69.48%,细胞粒径大于20 μm的微小型浮游生物对总叶绿素a浓度和初级生产力的贡献率分别为54.92%和30.52%,其中陆架区微小型对总叶绿素a浓度的贡献率高于60%。
2011, 33(3): 158-164.
摘要:
通过简并引物扩增热球菌(Thermococcus siculi) HJ21高温α-淀粉酶保守区域之间的序列,再利用Site-finding技术获得两端未知序列。构建了在N端添加了His6标签的表达载体pEt-28a-His6-THJA后转化E. coli,在 IPTG诱导下表达。进一步纯化后SDS-PAGE电泳检测达到电泳纯,重组酶分子量为50 KDa。重组酶最适作用温度和pH值分别为90 ℃,pH 5.0。重组酶在pH为5.5时最稳定;K＋,Sr2＋,Mg2＋, Na＋对α-淀粉酶活力的促进作用不显著,Cu2＋,Pb2＋,Hg2＋,Zn2＋,N-溴代丁酰亚胺和三氯乙酸对该酶有显著抑制作用。
通过简并引物扩增热球菌(Thermococcus siculi) HJ21高温α-淀粉酶保守区域之间的序列,再利用Site-finding技术获得两端未知序列。构建了在N端添加了His6标签的表达载体pEt-28a-His6-THJA后转化E. coli,在 IPTG诱导下表达。进一步纯化后SDS-PAGE电泳检测达到电泳纯,重组酶分子量为50 KDa。重组酶最适作用温度和pH值分别为90 ℃,pH 5.0。重组酶在pH为5.5时最稳定;K＋,Sr2＋,Mg2＋, Na＋对α-淀粉酶活力的促进作用不显著,Cu2＋,Pb2＋,Hg2＋,Zn2＋,N-溴代丁酰亚胺和三氯乙酸对该酶有显著抑制作用。
2011, 33(3): 165-172.
摘要:
浮游植物是海洋有机物的主要生产者,为浮游和底栖群落提供食物和能量;一部分浮游植物产生的有机物(包括脂类化合物)被保存在海洋沉积物中,既是全球碳收支中有机碳的主要组分,又作为生命活动和环境变迁的记录,提供地球历史演变的重要信息。浮游植物通过光合作用合成多种脂类化合物,可以占到生物量总碳的5%~20%。由于其结构具有指纹特征,并较蛋白质和糖类化合物结构稳定,脂类化合物已被广泛地用于研究有机物的生物地球化学循环和古代海洋环境。
浮游植物是海洋有机物的主要生产者,为浮游和底栖群落提供食物和能量;一部分浮游植物产生的有机物(包括脂类化合物)被保存在海洋沉积物中,既是全球碳收支中有机碳的主要组分,又作为生命活动和环境变迁的记录,提供地球历史演变的重要信息。浮游植物通过光合作用合成多种脂类化合物,可以占到生物量总碳的5%~20%。由于其结构具有指纹特征,并较蛋白质和糖类化合物结构稳定,脂类化合物已被广泛地用于研究有机物的生物地球化学循环和古代海洋环境。
2011, 33(3): 173-178.
摘要:
麒麟菜族(Eucheumatoideae)是一类生产卡拉胶的热带经济红藻,根据卡拉胶类型划分为3个属:麒麟菜属(Eucheuma),卡帕藻属(Kappaphycus)和琼枝藻属(Betaphycus),其每年的工业产值可达24亿美元。卡拉胶国际产量的90%,是由中国、菲律宾和印度尼西亚大规模的人工养殖维系的。
麒麟菜族(Eucheumatoideae)是一类生产卡拉胶的热带经济红藻,根据卡拉胶类型划分为3个属:麒麟菜属(Eucheuma),卡帕藻属(Kappaphycus)和琼枝藻属(Betaphycus),其每年的工业产值可达24亿美元。卡拉胶国际产量的90%,是由中国、菲律宾和印度尼西亚大规模的人工养殖维系的。
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