引論:我們為您整理了13篇水產論文范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
1.2研究更具復雜性與困難性
作為生物而言,水生動物與陸生動物,對蛋白、能量、維生素、無機元素等養分的需要有共同之處,但由于水生動物的生理特點、生存環境與陸生動物具有相當大的差異,而且其生態分布、養殖種類、食性類型、養殖模式等具有高度的多樣性,使得水生動物對養分的需要和代謝與陸生動物有很大的不同,受養殖環境的影響更大。如對維持能量需要相對較少;對一些礦物質元素,不僅可從飼料中攝取,也可從水體中攝取。與陸生動物相比,在水生動物的營養學研究中,條件的可控性更為復雜和困難,這也使得水產動物營養學的研究相對滯后。
2水產動物營養與飼料學的教學實踐
筆者根據本門課程內容不同部分的特點及教學目標,在教學過程中探索了多種方法。
2.1對比式教學
水產動物的蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質和能量需求和生理代謝是本門課程中極為重要的部分,也是知識點較多的部分。對于此部分內容,筆者在課堂講授過程中,結合陸生動物的營養需求和生理代謝特點,運用比較營養學的觀點和研究方法教授水產動物的營養生理生化特征,既加深了對知識的理解,也便于記憶。針對全社會對人自身營養與健康關注度日益增加,在講課過程中適當加入人類營養學方面的內容非常有助于提高學生聽課的興趣與積極性。
2.2參與式教學
參與式教學是指學生在教師的引導下,積極、主動地介入教學活動的諸環節(教學計劃、教學組織、教學實施過程包括實踐操作、教學評價等),從而獲取知識、發展能力、接受教育的過程。在實際教學過程中,筆者發現目前的教學方法在培養學生學習能力、創新能力、協作能力等方面存在不足之處。如學生在課程論文撰寫中引用文獻不足,常有抄襲現象;在論文答辯過程中,部分學生的口頭講述能力需要提高;在實驗過程中協作協調能力不夠等。針對上述問題,筆者探索了學生在課前、課中、課后多階段參與《水產動物營養學》教學過程,培養學生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力,使學生畢業以后更能適應社會的需要。具體做法是:
(1)課前參與:包括文獻收集、講稿撰寫、課件制作。
(2)課中(課堂)參與:包括內容講解、提問、答疑,及教學效果評價。
(3)課后參與:結合學生的興趣及老師的科研任務,參與科研課題研究。由于目前班級人數多、教材教學內容多,教學時數少、教學資源少,為保證參與式教學效果的真正體現,同時要全面完成教學大綱制定的教學內容和目標,筆者采取了以小組為單位的參與模式,既解決了上述矛盾,又在小組合作過程中有利于培養學生的團隊合作能力,同時各展所長,有利于學生個性的全面發展。
2.3案例式教學
飼料配方設計的實踐性非常強。一個優秀的飼料配方,不僅在營養水平上要滿足動物的生長、繁殖、生產及免疫等各種需求,同時要有效地控制飼料成本。這就需要在設計飼料配方的時候,必須結合當地飼料原料市場的供應狀況和養殖產品的銷售行情。為增加飼料配方設計教學的實戰性,引入了案例式教學。案例教學法由哈佛大學商學院首創,是20世紀初美國哈佛大學醫學院和法學院教師的做法。案例教學作為一種教學方法,在高校市場營銷學課程教學中得到非常普遍地應用和推廣。在飼料配方設計教學中,把學生分成幾組,要求他們利用課余時間調查當地飼料原料價格及水產養殖產品的銷售價格,設計出最優飼料配方,不僅計算飼料成本,還要結合目前的養殖水平,計算養殖效益,各組之間相互比較,并和當前市場上的商品飼料進行比較,進而對各組所設計配方作出評價。由于具有較強的實戰性,學生學習的積極性很高,同時鍛煉了解決生產實踐問題的基本能力。
篇2
光合細菌(Photosyntheticbacteria,PSB)是利用光能和CO2維持自養生活的有色細菌,主要是水生細菌,革蘭氏陰性,含有菌葉綠素和類胡蘿卜素;在厭氧光照或好氧黑暗的條件下進行光合作用,但不產生O2;光合細菌包括3科18屬的細菌。光合細菌所含營養豐富,還有CoQ、維生素B、葉酸等,可以提高水生動物的免疫力,促進生長并且改善水質。沈錦玉等將光合細菌添加于飼料并潑灑到養殖水體中,改善了水質,并使鯽魚、羅非魚血清中溶菌酶活性明顯高于對照組,大田試驗也取得了較好的效果,降低了發病率,也提高了產量。劉慧玲等向養殖羅非魚苗的養殖水體中投入密度為4.5×104cfu/ml的光合細菌時,魚組織中的過氧化物酶、堿性磷酸酶、超氧化物歧化酶、溶菌酶和抗菌活力均顯著高于對照組,存活率也提高了6.67%。王有基等發現光合細菌制劑可以提高鯉魚白細胞的吞噬活性,增強血清溶菌酶活力。
1.2芽孢桿菌
芽孢桿菌(Bacillus)是一類能形成芽孢(內生孢子)的異養型細菌,革蘭氏陽性,具有生長速率快、溶解氧要求濃度低、能忍受酸性的環境優點;可促進水產動物營養物質吸收,提高其消化機能,減少氨氮、亞硝酸鹽和H2S等有毒有害物質,降解水體中的有機碎屑,優化養殖環境,促進水環境生態良性循環等功效,我國規定可以添加在飼料中的芽孢桿菌為地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌。丁麗等發現枯草芽孢桿菌對異育銀鯽免疫器官指數和溶菌酶的影響最大;謝佳磊等在飼料中添加枯草芽孢桿菌發現對克氏原螯蝦的免疫機能有促進作用,其酚氧化酶活力明顯增加;沈文英等發現在基礎飼料中添加1×105CFU/g枯草芽孢桿菌后,草魚血清重點免疫球蛋白M,補體C3含量和堿性磷酸酶(AKP)活性顯著升高,而髓過氧化物酶(MPO)和谷丙轉氨酶(GPT)活性顯著降低,可以提高草魚的免疫力和抗氧化功能。李衛芬等報道在飼料中添加芽孢桿菌可以改善提高草魚機體免疫力和抗氧化功能。Aly等發現枯草芽孢桿菌可以抑制熒光假單胞菌(Pseudo-monasfluorescens)的生長,而此類菌會導致魚類內臟敗血性壞死從而造成死亡。張賽樂等研究發現黃姑魚投喂伴有枯草芽孢桿菌的飼料后能有效提高黃姑魚白細胞吞噬活性。Vaseeharan等研究發現枯草芽孢桿菌可以提高斑節對蝦的免疫力從而對哈維氏弧菌有較好抗病能力,使其在感染后死亡率減少90%。Bandyopadhyay等報道從卡特拉鲃腸道中分離出來的BacilluscirculansPB7,可以提高卡特拉鲃的免疫力及其對嗜水氣單胞菌的抗病能力。
1.3噬菌蛭弧菌
噬菌蛭弧菌(Bdellovibriobacteriovorus)是一類專門以捕食細菌為生的寄生性細菌,具有寄生和裂解細菌的生物學特性,可以將致病菌限制在較低水平上,其對嗜水氣單胞菌、副溶血弧菌、鰻弧菌、溶藻弧菌、哈維氏弧菌、大腸桿菌、熒光假單胞菌和愛德華氏菌等革蘭氏陰性菌均有較好的裂解作用;同時,還可以有效控制養殖水體的化學需氧量、硫化物和氨氮存留量。徐琴等以1%的比例在中國對蝦基礎飼料中添加噬菌蛭弧菌,發現它能促進對蝦生長,提高免疫因子活性。梁思成等發現在飼料中添加蛭弧菌具有改善銀鯽腸道菌群和提高免疫相關酶活性的作用;張梁等發現用添加蛭弧菌的飼料喂養草魚,草魚的脾臟和胸腺的免疫器官指數逐漸升高,血液中的NBT陽性細胞數量逐漸增加,血清抗菌活性與溶菌酶活性逐漸升高,用溫和氣單胞菌疫苗免疫后,草魚的免疫應答水平明顯提高。鄧時銘等發現飼料中添加蛭弧菌微生態制劑,能對機體的免疫器官和免疫細胞產生影響,能調節機體的非特異性免疫功能。韓宇翔等研究發現噬菌蛭弧菌能夠顯著提高鱘魚的血清溶菌酶、堿性磷酸酶和過氧化物酶等免疫相關酶活性。
1.4酵母菌
酵母菌是單細胞真菌,是兼性厭氧菌,在有氧條件下可將糖類分解為CO2和水,無氧條件下產生CO2和乙醇。丁麗等研究表明酵母菌對異育銀鯽血清SOD水平的影響較大。Andlid等從虹鱒胃腸道分離的漢遜德巴利酵母(HF1)體外可抑制魚病原菌殺鮭氣單胞菌和鰻弧菌;徐琴等分別以1%的比例在中國對蝦基礎飼料中添加粘紅酵母,發現其能促進對蝦的生長,提高免疫因子活性。陳秋紅等研究表明酵母菌可中和腸道中毒素,直接與腸道病原體結合,有效抑制腸道病原體的繁殖,改善腸道微生態環境,從而增強機體的免疫能力及抗病能力。
1.5硝化細菌
硝化細菌是將水中的氨轉化為亞硝酸和硝酸的一類細菌,包括亞硝化菌和硝化菌,是好氧自養型細菌,革蘭氏陰性;氨氮和亞硝氮是影響水質的重要指標,一旦超標將會引起水產動物病害的發生,而硝化細菌可以將其轉化為硝酸鹽,被機體吸收與利用。李長玲等研究發現硝化細菌可顯著改善羅非魚苗培育環境的水質,增強魚的抗病能力,當硝化細菌濃度為100cfu/L時,幼魚的堿性磷酸酶活力、溶菌酶活力以及超氧化物歧化酶活力都有明顯提高。
1.6雙歧桿菌
雙歧桿菌(Bifidobacterium)是一類外觀變化很多的厭氧型放線菌,革蘭氏陽性,能有效發酵糖類產生乳酸和乙酸,存在于腸道中;其中,能用于制備微生態制劑的雙歧桿菌主要有兩歧雙歧桿菌、青春雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、短雙歧桿菌和長雙歧桿菌。桂遠明等利用雙歧桿菌制劑來抑制革蘭氏陰性菌,減少腸桿菌細胞壁內毒素進入魚體,從而保護肝臟對鯉爆發性肝炎有一定的治療效果。鄒向陽利用雙歧桿菌作為飼料添加劑,可以提高中國對蝦幼體的免疫力,促進提前變態,減少死亡率。
1.7乳桿菌
乳桿菌(Lactobacillus)是一種不產生芽孢的革蘭氏陽性菌,主要代謝產物是乳酸。王富強等在牙鲆腸道內定植和投喂乳桿菌后發現牙鲆消化道內弧菌的數量明顯下降。許褆森發現戊糖乳桿菌R1作為益生菌作為飼料添加劑可以取代抗生素應用在草魚養殖中。吳桂玲等研究在飼料中添加乳酸菌、芽孢桿菌和節桿菌等9株菌,發現花鱸的巨噬細胞殺菌力顯著高于對照組,頭腎巨噬細胞數量顯著高于對照組,且對鰻弧菌有抗病力。鄺哲師等研究表明乳酸菌可以刺激吞噬細胞的吞噬功能,促進淋巴細胞的增殖,提高細胞因子水平,增加NK細胞的活性和免疫球蛋白水平,從而達到免疫監視和提供系統免疫功能。SON等現乳酸菌不僅提高點帶石斑魚的生產性能,還能夠強化免疫系統,增強對鏈球菌和彩虹病毒的耐受能力。Aly等研究表明乳酸菌可以提高尼羅羅非魚的嗜中性粒白細胞的粘著性和溶菌酶活性,同時對熒光假單胞菌和鏈球菌有較好的抵抗力。
2水產用益生元對提高水產動物免疫機能的作用
益生元是指由一些益生菌代謝所產生的并且可引起腸道內相關菌群變化的一類不可消化的物質,在水產中主要作為免疫增強劑使用。
2.1寡糖
寡糖又稱為低聚糖,可改善機體消化道內的微生態環境,促進益生菌的增殖;此類寡糖包括半乳糖寡糖、果寡糖、甘露寡糖等。劉愛君等報道在飼料中添加0.50%~0.75%的甘露寡糖可以顯著提高羅非魚的生長性能,改善腸道結構功能,提高營養物質消化率和機體非特異性免疫功能。徐磊等發現在飼料中添加240和480mg/kg的甘露寡糖能提高異育銀鯽的免疫能力,增強魚體抗病原菌(嗜水氣單胞菌)的能力。劉含亮等在飼料中添加殼寡糖對虹鱒生長性能、白細胞吞噬百分率、吞噬指數、血清殺菌百分率以及血清、肝臟和鰓中溶菌酶活性有顯著影響。徐后國等報道在飼料中添加0.3%~0.6%的殼寡糖可以在一定程度上影響大黃魚幼魚的非特異性免疫能力。譚崇桂等在飼料中添加0.2%的β-葡聚糖、0.4%甘露寡糖、175mg/kg蛋白酶PT可提高凡納濱對蝦生長性能,改善消化酶活性,葡聚糖和甘露寡糖還具有改善血清非特異性免疫的功能。
2.2多糖
微生物非抗生素活性物質主要有脂多糖、肽聚糖、葡聚糖和真菌多糖等,是一種具有免疫促進效果的高分子聚合碳水化合物,具有促進機體免疫功能、增強機體抗病能力與應激能力等功能;在飼料中添加多糖的水產動物,其血漿蛋白和噬菌細胞活動的改變,產生急性期蛋白和激活巨噬細胞;而巨噬細胞表面有多糖的受體,巨噬細胞對于提高殺菌能力起關鍵作用,而且能夠產生影響免疫細胞和非免疫細胞的一系列的血漿移動因子。朱斐等研究表明葡聚糖可提高克氏原螯蝦超氧化歧化酶活性,從而降低其感染WSSV,對克氏原螯蝦有免疫保護作用。Itami等在飼料中添加肽聚糖后投喂日本囊對蝦,并對其進行WSSV攻毒,試驗組的成活率比對照組高60%~70%。張璐等發現在飼料中添加500mg/kg肽聚糖顯著提高了鱸魚的白細胞吞噬指數、血清LSZ活力和替代途徑的補體活力,并且對哈維氏弧菌的抵抗力也顯著增強。陳昌福等證實酵母細胞壁多糖對南美白對蝦的免疫系統和免疫相關酶有激活作用。Solem認為脂多糖可促進大西洋鮭(Atlanticsalmon)巨噬細胞的分裂,從而提高機體的抗感染能力。許第新等報道酵母細胞壁中的多糖可以提高克氏原螯蝦肝胰腺中的酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(ALP),對血清和肌肉中的ACP和ALP沒有明顯作用。李桂峰等研究表明添加0.5%和0.8%酵母多糖的飼料能顯著提高赤眼鱒的超氧化歧化酶活性、溶菌酶活性、補體C3水平、白細胞吞噬活性、紅細胞的免疫功能。Sung等采用β-葡聚糖溶液浸泡斑節對蝦,不僅提高了酚氧化酶活性和溶菌酶活性,而且也增強了對創傷弧菌的抵抗力。李紅權等從赤芝液體發酵菌絲體中提取真菌多糖,在日本沼蝦餌料中添加不同濃度的真菌多糖,可以提高沼蝦血細胞的溶菌活力、抗菌活力、抗毒和能力。
3水產用合生素對提高水產動物免疫機能的作用
合生素又稱合生元,是益生菌與益生元結合使用的生物制劑,兼具益生菌和益生元的雙重作用,通過促進外源性活菌在動物腸道中的定植,選擇性刺激一種或幾種生長和繁殖,從而提高宿主的免疫機能。肖世玖等在團頭魴基礎飼料中添加合生素顯著提高了團頭魴血清抗氧化能力,降低了腸道中的大腸桿菌數量,促進芽孢桿菌的增殖;溫俊等試驗表明飼料中添加合適比例的合生素能起到提高南美白對蝦免疫機能和調節腸道菌群的功效。
4微生態制劑在改善水產動物免疫力中的作用
微生態制劑在水產養殖中用于調節改善水質,降低水體中NH+4-N、NO-2-N、H2S等對水生生物的毒害作用,穩定水體pH;抑制水體中的病原菌的生長;刺激免疫系統,增強水產動物的免疫力;提供營養物質,促進水產動物生長發育,減少病害發生;提高水產動物的飼料利用率等。在增強水產動物免疫力方面的研究大致集中在微生態制劑刺激水產動物非特異性免疫系統,導致非特異性免疫相關酶活性的提高,從而能夠抵抗病原體。因此,微生態制劑在改善水產動物免疫力方面上還應從以下方面進行研究:①對試驗條件進行控制,保證研究結果的準確性,并從免疫相關因子的變化、個體抗病能力等進行系統、深入研究,以為微生態制劑的使用提供指導;由于微生態制劑屬于生物制劑,受環境條件的影響較大;而在實際養殖生產中,水質條件復雜,使用哪種微生態制劑需要依靠科學嚴謹的試驗基礎。②在菌株的篩選上應篩選適應性強、效果好、便于保存的菌種,加強水產用微生態制劑的研究,利用適合水環境的微生態制劑;在畜牧業上篩選出的一些菌株經過多年生產實踐,取得較好的效果,但水體環境與陸地環境差異顯著;對于在畜牧業上的菌株,不能直接在水產養殖業中推廣,應當篩選出適合水體環境并能提高水產動物免疫力的優質菌株。③對微生態制劑的研究應從其作用機理方面深入研究,以對應不同情況使用不同制劑,從而達到高效利用的目的;目前,對于微生態制劑作用機理仍處于宏觀水平,應當開展更多微觀水平的作用機理研究,使微生態制劑最高效地提高水產動物免疫力。④在微生態制劑的保存與運輸過程中運用充氮、真空冷凍干燥等技術進行處理,以延長微生態制劑的保質期;微生態制劑作為生物制劑,在運輸和保存方面要求嚴格,通過試驗研究出微生態制劑最高效的保存和運輸方式。然而,在微生態制劑的研發和使用方面也存在以下問題:①微生態制劑的研究僅在個體水平內進行,因環境、營養等對試驗結果造成的影響不可忽略,因此相關研究還需具體化與系統化;②目前所使用的微生態制劑菌株種類較少,還需要對適用于水體環境及水生生物的菌種進行開發;③缺少安全性方面的驗證,在水產上使用的微生態制劑應用使用時間短且效仿陸生動物,不一定對水產動物有效果,另外基因工程菌株應用在水產養殖中潛在威脅和安全性問題也缺少驗證;④微生態制劑產品加工、保存、運輸和使用上不能保證有效活菌數,因此其使用效果也不能保證;⑤微生態制劑作為一種新型水質條件未納入相關行業標準,市場魚龍混雜,產品質量得不到根本保證;⑥對微生態制劑的使用最佳條件研究尚不確定,針對性差,引起養殖戶在一些情況下盲目使用從而造成浪費。
篇3
2、硝化細菌在水環境中,硝化細菌可將由腐生菌和固氮菌分解或合成的氨或氨基酸轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,使水體和底泥中的有毒成分轉化為無毒成分,凈化水質。成魚、蝦、蟹池每次施用硝化細菌2-5毫克/升。
3、乳酸菌群乳酸菌屬嫌氣性菌群,靠攝取光合細菌、酵母菌產生的糖類形成乳酸。乳酸具有殺菌作用,能抑制有害微生物活動,致病菌增殖和無機物腐敗;并能使木質和纖維素有機物發酵分解,有利于動植物吸收。
4、酵母菌群酵母菌屬好氣性菌群,它能利用植物根部分泌及其他有機物質產生發酵力,合成促根系生長及細胞分裂的活性物質。酵母菌能為乳酸菌、放線菌等提供增殖基質,為動物提供單細胞蛋白。
篇4
1.2提高耐水性飼料的應用
研究證明,飼料中的原料越多對水體的穩定性就越好,飼料在水中長時間侵泡時,能保持飼料成分不被溶解,不會導致大量的危害物質出現[4]。因此,廠家應該提高飼料中原料的比例,提高魚料的質量,而常用原料中穩定性比較好的有玉米、米糠、麩皮等,養殖人員在選擇飼料的時,應盡量選擇新鮮的飼料,再配以粘合劑,容易保持更好的粗纖維和粗蛋白,提高飼料的耐水性。
1.3合理配比飼料合理投喂飼料
飼料生產廠家在進行飼料生產時,一定要結合不同的魚種、不同的生長環境、不同的養殖方式、不同的水體環境等因素進行生產優質的飼料,并且在進行飼料配比上,要根據魚對各種營養元素的需求狀況來進行科學的配比,以達到增強魚類體質的目標。養殖人員在購買飼料時,一定要看飼料的生產日期和保質期,保證飼料是新鮮可口的,切忌投放變質的飼料。養殖人員在喂養飼料時,要講究方法,對飼料的粒度要降低其粉碎的程度。在制粒時,要把握好調制的溫度、時間、水分。在喂養時,要注意喂養的速度,切忌喂養的太頻繁或者長時間不喂養。
1.4實行綠色藥品
在清理養殖區域的其他有害水生動物時,人們往往會使用大量的藥物進行清理,藥物的化學成分就嚴重的污染了水體環境,而各醫學家針對這一問題研究出一種新藥物,即利用天然、自然和益生藥材研制而成的“綠色藥品”,這是一種以人的安全健康為目標而研制出的安全無害的自然藥物。因此,水產品養殖場應該積極推廣和引用綠色藥品,改善養殖動物居住的惡劣環境。
1.5利用能凈化水質的魚類及水生植物
一些魚類和水生植物原本具有凈化水質的能力,因此,養殖廠家應該積極的使用生物學技術來達到凈化水質的目的。例如,在水產品養殖的過程中,由于大量的飼料喂養導致水中的氨氮過量,引起大量危害水體的浮游植物和浮游動物出現時,在水中可以適當的放些濾食性的上層魚類,可以有效地凈化水質、降低浮游生物的繁生;養殖鰱魚有助于凈化水質,可以建立一個鰱魚鏈;紫萍、蘆葦等水生植物能快速有效地吸收氨氮。這是一種簡單、生態、實惠的循環資源,養殖戶可以多種植水生植物進行凈化水質。
1.6利用物化措施降解氨氮
物化措施是通過換水、增氧以及使用改良水質的物質等物理或化學的方式來保持水產物種和生態環境的健康運行。例如,增氧和換水能將水中的有害物質進行分解和清除;使用沸石粉不僅能吸附氨氮,而且還能為水生生物提供所需的營養元素;納米技術的引用可以對水中的病菌進行殺毒,達到凈化水質的目的;利用紫外線具有殺菌的優點,進行水體消毒,并且無二次污染。
1.7污染治理
在養殖過程中出現的殘餌相關廢棄物可以進行回收和治理,對于底質區域出現污染,則可以根據其污染程度,建立一個污染區域,進行吸泥、撒石灰等方法來改善地質環境,為底棲生物創造一個健康的生長環境。
1.8利用法制手段進行約束
現階段,在我國還沒有對水產養殖產業實施完整的法律規定,這也增加了水產養殖業戶肆意妄為的心態。因此,一定要加強地區對水產養殖業的管理,制定相關的水產質量標準體系,對水產養殖的環境、飼料、魚藥等產品進行嚴查監督,如果發現不合理的養殖方式一定要嚴禁水產品進入市場,并且對養殖戶進行嚴重的懲罰,取消養殖戶生產的資格。另外,應該通過各種宣傳手段提高人們對水產質量標準的意識。
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用戶通過文本顯示器可以讀取當前水中的溶氧值和溫度值,并且將其顯示在首頁。用戶可以設定溶氧值的上下限,在旋鈕旋至自動模式時,水中溶氧值一旦低于設定的下限值,便自動啟動增氧機,水中溶氧值大于設定的上限值,便自動關閉增氧機。沖洗泵用于自動清洗傳感器,系統工作時,清洗15minh。用戶可以設定每天3個時間段強制增氧,當全設為0或錯設時不起作用;可以設定每天兩個時間點的自動投食,投食時長可以設定;可以設定萬年歷。用戶的網頁控制平臺可以通過GPRSDTU模塊實現遠程監控(讀取溶氧和溫度、設定1個啟動時間段、啟停投食、遠程控制增氧機的啟停等)。
3實現過程
3.1溶氧傳感器協議用戶的溶氧傳感器為MODBUSRTU協議,格式要求如下。①波特率:9600;②起始位:1;③數據位:8;④奇偶校驗位:無;⑤終止位:1。本協議參照Modbus消息幀,由地址域、功能域、數據域和錯誤檢測域4個域構成。①設備地址:1個字節,地址10為默認地址;②功能碼:長度為1個字節;③數據域;④CRC校驗。長度為2個字節,低字節在前,高字節在后。應答協議格式如表1所示。表1應答協議格式Tab.1Responseprotocolformat地址域功能碼字節數數據區(高字節在前低字節在后)CRC161004H08H8字節低字節高字節注:數據區=溫度電極電壓(2B)+溫度(2B)+溶解氧電極電壓(2B)+溶解氧(2B)舉例:發送:020400000008F1FF應答:020408102C290977179C279ED5
3.2臺達文本一體機PLC程序說明(1)PLC程序先進行COM2和COM3的通訊設置,COM2作為溶氧溫度傳感器的主站,通訊設置和溶氧溫度傳感器要求保持一致。COM3作為遠程平臺的從站,用于通過GPRSDTU與用戶平臺對接,通訊設置和遠程平臺一致(MODBUSRTU,9600,8,N,1)。(2)通過MODRD指令將傳感器檢測到的溫度和溶氧值讀至本地D1070~D1085寄存器中,因傳感器的溫度和溶氧是在一個功能碼里,而且是按8位存儲,這就要對所讀取數據進行左移8位作為高位,再與低8位合并成1個16位的數,這個數就是最終讀取的數據。這里將D1075通過ROL指令左移8位,再通過WOR指令與D1076邏輯或運算,得到的結果就是溫度值,同樣的方法對D1079和D1080進行處理即可得到實際溶氧值。(3)通過文本顯示輸入的溶氧上下限值與實際溶氧值進行比較,在自動模式下,當低于下限值,就自動啟動增氧機,當高于上限值就停止增氧機。(4)當增氧機啟動時,自動啟動定時器,累計達到50min后就立刻啟動清洗機來清洗傳感器,清洗機工作10min后自動復位停止,又進行累計50min再啟動,就這樣循環工作。
3.3臺達文本一體機文本軟件設置說明每個頁面均可進行功能鍵的設置,需要注意的是,如需快捷鍵實現對數據的依次輸入功能,可將該快捷鍵設定ON按鈕,讀寫選擇一體機PLC設置的M1195。因用戶的溶氧傳感器有兩款(一款國產,另一款為哈希傳感器),為方便用戶的使用,程序做兩個溶解氧通訊程序,文本顯示單獨做個按鈕M512來實現切換(切換后需斷電重啟)[1]。
3.4臺達文本一體機與GPRSDTU通信模塊及網頁平臺的對接GPRSDTU是將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據、通過GPRS通信網絡進行傳送的無線終端設備,使用的時候完全可以把它當作本地串口使用。本案例使用的是COMWAYDTU模塊(達創的DTU模塊使用更方便),將本地RS485口通過互聯網映射到平臺端(不需要公網IP和花生殼,硬件服務商的服務器自動進行兩端互聯),平臺端通過DTU的硬件ID自動識別用戶,通過DTU硬件商提供的虛擬串口軟件進行通信,使用的時候就好比本地的RS485口一樣,方便組態軟件及其他平臺軟件直接通訊[1]。
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高錳酸鉀在水產養殖中的防治對象主要為魚類的細菌性疾病以及水生生物的真菌性病害,如魚類水霉病、鱉和蛙的膚霉病;鰻魚弧菌病、爛鰓病、爛尾病、赤鰭病等;蝦絲狀細菌病、幼體粘污病、黃鰓病、蝦蟹鏈壺菌病等;魚類中華鳋病、錨頭鳋病、指環蟲病、三代蟲病、鯉嗜子宮線蟲病、車輪蟲病、口絲蟲病等,采用的方法主要有浸泡法和潑灑法。2.1浸泡法目前最常用的范圍之一,主要用于魚種放養時魚體浸泡消毒、殺蟲,以及防止魚卵孵化早脫膜,常見用量為10~20mg/L,浸泡15~30min,但往往實際生產中浸泡魚體的容器水量、藥液濃度、浸泡時間憑經驗掌握。2.2潑灑法用于養殖水體大面積潑灑殺蟲和消毒。因高錳酸鉀受水體有機物影響作用效果而降低,以及用量較大(2~5mg/L),高錳酸鉀的價格較高,用藥成本不劃算,故一般大面積水體應用較少,僅用于一些小水面的名貴水產品養殖。3特殊功效養殖水體“轉水”的急救、增氧、解毒。“轉水”在北方地區水產養殖中時有發生,因受水源條件限制,水體有機物含量高,使水體富營養化,藻類大量繁殖,一遇天氣突變或營養鹽類供給不足,藻類大量死亡,即“轉水”或稱“倒水”現象,造成水體嚴重缺氧,氨氮、亞硝酸鹽偏高,水色由濃變清,有的甚至清澈見底,有濃烈果腥臭味。養殖魚類生命受到威脅,有的甚至全軍覆滅,損失慘重。目前采取的應急措施主要有:①向水體加注新水,但北方地區普遍存在加注新水困難。注水在水產養殖中是一種急救措施,不定期或臨時向水體加注水,要求進水量大、時間速度快,增加溶解氧,稀釋有害物質濃度。注水僅對養殖面積較小的魚塘起作用,對大水面作用甚微。加水是一種日常水質調節措施,一般定期向水體加新水,對水量、速度沒有明顯要求,避免水質老化。②向水體潑灑降解氨氮、亞硝酸鹽等藥品,如硝化菌、復合芽孢桿菌、吸附劑等,不能在短時間內消除這些有害物質,達不到急救作用。③向水體潑灑速效增氧劑或大粒氧,增加水體溶解氧,以緩解嚴重缺氧。因溶解氧受水溫、溶解度影響,快速釋放的氧氣形成微氣泡,釋放到空氣中,持續時間不長。④向水體潑灑解毒藥品,以解除有害藻類死亡釋放的毒素對養殖魚類的危害。目前大部分解毒藥品主要成分為有機酸或Vc類,對解除有機物等中毒效果不夠理想。筆者曾采用高錳酸鉀解救因“轉水”嚴重缺氧的案例,使養殖魚類轉危為安。案例1.天津市武清城關江××,養魚水面0.33hm2,因“轉水”嚴重缺氧,氨氮、亞硝酸鹽指標偏高,24h不停開增氧機,用速效增氧劑替換增氧機,1h后又缺氧浮頭,連續七天得不到好轉,燒壞一臺增氧機。采用高錳酸鉀每米水深用3.75~7.5kg/hm2,稀釋到不染手指為宜,向浮頭嚴重的魚群潑灑,浮頭現象當即消失。并通過藻類調濟接種,使水質得到恢復。案例2.天津市武清白古屯楊××,0.67hm2養魚池氨氮、亞硝酸鹽偏高,養殖魚類以暗浮頭現象在水面集群游動,氣溫越高表現越明顯,連續五天得不到好轉。通過上述方法當即消失,并結合肥水培養藻類使水質恢復正常。案例
3.唐山市陡河水庫曾
××,養魚池0.53hm2,養殖高峰季節8月,池塘養殖魚類荷載量約17500kg,晚上21:00左右,水質發黑有腥臭味,養殖魚類嚴重缺氧浮頭,不抱增氧機,扎塘邊,特別是上半夜,如不及時采取有效措施,就意味著有“泛池”危險,造成不可估量的損失。通過采用高錳酸鉀急救,備用7.5kg/hm2,上半夜用3.75kg/hm2按上述方法潑灑,養殖魚類及時恢復抱增氧機,就減輕了“泛池”死魚的危險,如下半夜有返彈,再用3.75kg/hm2潑灑,結果只用了一次,第二天水質就恢復正常。
4分析原因
4.1改良水質作用高錳酸鉀為強氧化劑,迅速氧化水中有機物質,降低了以水呼吸為主的耗氧量,直接和間接起到了改良水質的作用。4.2釋放初生態氧高錳酸鉀在水中釋放出初生態氧,與水分子結合成氧,避免了速效增氧劑因受水溫影響溶解度,形成微氣泡逸出水面,所以高錳酸鉀增氧持續時間長。國外有人把高錳酸鉀作為增氧劑使用,用10~15mg/L的高錳酸鉀全池潑灑,可使池水溶氧量提高1.5~5mg/L。4.3氧化有毒物質高錳酸鉀可迅速氧化水中有毒物質,如有害藻類分泌或死亡產生的毒素;氧化亞硝酸鹽;有機磷農藥如敵百蟲、馬拉硫磷;有機硫農藥如“福美”化合物類的福美鋅,“代森”類的代森銨等中毒。因此,人、畜因這類物質中毒常采用1∶2000~1∶5000的高錳酸鉀溶液反復洗胃,以解除農藥中毒。
篇7
2.1水產科研機構人才多樣性指數模型的建立及分析
水產科研機構人才多樣性的評價方法,是在借鑒自然生態系統中生物類型多樣性指數的評價系統上進行的。首先建立水產科研機構人員組成與人才分類的指標體系,然后得出各類人員的比例,在此基礎上獲得各類人才出現的豐富度和均勻度,得到一個統計得分,最終給出適宜的分值范圍。自然生態系統中生物多樣性是指生物及其環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的綜合,包括動物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環境形成的復雜的生態系統。通常包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個組成部分。物種多樣性是生物多樣性的核心,是衡量一定地區生物資源豐富程度的一個客觀指標。優良的物種多樣性的表現是物種的豐富性和均勻性,即需要在某一生態系統中出現的物種數量較為豐富,而不同物種的個體數相對均勻,這樣可保持生態系統的穩定。對于一個水產科研機構而言,其本身是具社會屬性的一個生態系統。對于其人員配置而言,只有發揮不同層次人員的特性,人盡其才,才能最大程度地利用人力資源。過度消費學歷或過于依賴某一類型的人員都是短期行為,必然會導致內部系統的失調。故生物多樣性評價方法可為人才多樣性評價借鑒。評價生物多樣性指數主要有Simpson指數、Shannon-Wiener指數和Margalef指數,其中Shannon-Wiener指數比較常用。Shannon-wiener指數是基于物種數量反映群落種類多樣性,群落中生物種類增多代表了群落的復雜程度增高,種數越多,各種個體分配越均勻,群落多樣性越好。Shannon-Wiener指數用H′表示,H′=-∑Pilog2Pi。H′值愈大,群落所含的信息量愈大[7-8]。考慮到水產科研院所人才主要集中在專業技術人員和管理人員中,但工勤人員在整個人員隊伍中占據了一定的份額,故在進行人才多樣性的評價時,對上述公式進行了修正,增加了不同類型人員對人才比例的貢獻率。式中:Wi為某類人員比例,Pi為某類人才的比例,分別由公式(1)和公式(2)獲得。Wi=Ci/S..........(.1);Pi=Ai/Ci...............(.2)。其中:Ci為某類人員的總人數,S為機構總人數,Ai為某類人才的總人數。對上述公式進行分析,如果僅有一種人才,則H=0,是不可能完成科研工作的,表明人才多樣性嚴重缺失,如果只有2種人才,且各占50%,那么0<H<1,表示人才多樣性略有增加且存不合理。以此類推,得到評判的依據:H≥1.5-表示人才結構合理;1.0≤H<1.5-表示人才結構輕微不合理;0≤H<1-表示人才結構不合理。運用上述方法和評判依據,對某國家級水產科研機構2009~2013年間人才多樣性進行分析。具體數據通過相關軟件計算后匯總于表2。表2數據顯示,2009-2013年,某水產科研機構人才多樣性指數H為1.0117-1.1045。
2.2結果分析
由表2可知,在2009年至2013年,某水產科研機構的人才多樣性指數總體呈上升趨勢,H值在1.0117~1.1045間變動,參考評價標準,總體屬人才結構輕微不合理。以H的最低值和最高值出現的年份來比較,H最小值出現在2009年,該年專業技術人員的比例為42.70%,管理人員為22.47%,而工勤人員為34.83%,工勤人員的比例明顯過大,甚至大于管理人員。工勤人員數量偏多是一個歷史遺留問題,該研究機構建于上一世紀七十年代末、改革開放的初期,當初建設是按職位全面配置的設想進行的,從食堂、托兒所、電話接線員等樣樣俱全,造成工勤崗位人員偏多。對于一個科研機構,專業技術人員和管理人員之和如達不到70%,表明人才結構不太合理。在專業技術人員和管理人員中,研究生學歷人員偏少,影響了人均科研成果的產出,作為科研和管理的頂層人才較為缺乏。而到了2013年,雖然該研究機構的人員數量并未發生大的改變,但人員結構已有了顯著的變化。該年專業技術人員的比例為44.92%,管理人員則上升為26.74%,二者之和在5年間首次突破70%的大關,而工勤人員則首次下降至30%以下,為28.34%。這些變化主要與5年間人員的動態變化有關。近年來,低學歷的工勤人員沒有進入機構,而隨著年齡的老化,退休人員的增多,工勤人員呈下降趨勢,人員由62人減至53人。而研究生和本科生則新進了20人。這樣雖然總人數僅增加了10人,但結構已發生了較明顯的變化,從而在人才多樣性指數上得到了體現。隨著時間的推移,工勤人員大批退休的高峰即將到來,人才多樣性指數會有所上升。但并非工勤人員越少越好,當其存在數量少于一定值時,必將對人才結構的合理性產生挑戰。作為水產科研機構,其既需要博士和首席科學家這些高端人士,同樣需要高級養殖工和修理工等工勤人員。只有相互匹配,才能創造最大的科研才富。如果只有博士等高端人才,都從事頂層設計,沒有科研方案的實施者、執行者、實踐者,便不會產生真正服務于產業的科研成果。所有的科研將是停留在設想或小范圍的實驗上,無法起到支撐產業技術進步的作用。根據多樣性指數來反推,較合理的結構下人才多樣性指數為1.5,此條件下專業技術人員的占比需達到60%以上,管理人員為25%左右,工勤人員接近15%。在專業技術人員和管理人員中,研究生學歷需達40%左右,本科學歷達40%,而專科及其他學歷為20%左右。因此該研究所雖然在人才多樣性指數上有所上升,但仍有進一步提升的空間,可使人才結構進一步合理化。
篇8
前面我們從理論層面對“洼地效應”進行了簡要分析,在汲取科學發展要素的基礎上,下面我們以發展水產養殖業為重點,分析八五五農場產業發展的潛力和優勢。
2.1區位優勢
八五五農場,隸屬黑龍江農墾總局牡丹江管理局,位于密山市境西北部與寶清縣、七臺河市交界處。場部距密山市區60里路程。結合自然條件下的地理環境和發展乳肉禽蛋產業的區位要求,八五五農場具備了發展水產養殖的區位優勢。
2.2設施優勢
場區內有小的河流5條。北為撓力河水系的上、中游,南為穆陵河水系的上游金沙河、小裴德河,還有溝壑水線密布全場。總長度954千米,流域總面積760平方千米,流徑總量1.25億立方米,水域450公頃,占總面積的0.8%。場內已建數座水庫,一是金星水庫,庫容三百六十萬立方米,可以灌溉稻田200公頃;另一座是紅星水庫,庫容九百四十萬立方米,水面300~400公頃,可灌溉水田470公頃,有抽水站一座,可灌大田270公頃。另有育紅、金沙、青一、新西河水庫。形成了干、支、斗、農、毛配套齊全的立體化水利灌溉格局,輻射全場6個管理區,24個基層作業站,目前完善的灌渠設施系統是農場發展水產養殖的特有優勢。
2.3存續優勢
所說的存續是指農場區域內存在經營的水產養殖基地和廢棄續留的養殖基地,據畜牧水產部門統計,全場現有大小魚池52個,其中經營性魚池24個,續留性魚池28個,其中第二管理區的笨養活養魚基地占地5公頃,第四管理區的水汪汪水產泥鰍養殖基地占地4.7公頃,原東灌渠廢棄引渠待養殖水面達到7公頃,這些存續養殖場是農場重新規劃和打造水產養殖產業的基礎。
2.4市場機遇優勢
目前,農場水產養殖相比水產養殖先進地區仍處于相對落后階段,全場漁業年總產量36噸左右,僅占市場的16%以內。據調查牡丹江墾區漁業也處于起步階段,產量遠遠滿足不了人們消費需求。隨著經濟發展人們對水產品的需求量越來越大,特別是水庫地產魚類,近年來價格一直居高不下,興凱湖鯉魚價格從前幾年的每斤80元飆升到現在的每斤200元以上由此可見水產養殖的前景巨大。
3.發展水產養殖產業的定位思考
“洼地效應”是在基礎產業比較優勢凸顯的基礎上形成的資本集聚過程,對于八五五農場來說江水養殖產業尚處于初級開發階段,但是從比較優勢上分析,農場已經具備了創造洼地效應的環境和條件。
3.1發展網箱養魚
即利用境內河流沿線水流平緩、水質清新,使用網箱進行魚類飼養。
3.1.1可行性分析
一方面,主要由于水本身的流動再加上魚類的活動具有類似流水池的特性,箱內外的水質不斷更新推動溶氧和餌料持續得到補充,代謝物和殘餌時排出箱外,箱內水質始終能保持良好狀態。另一方面,網箱把魚類限制在有限的空間內,避免兇猛魚類、風浪的危害和侵襲,能量消耗低,營養積累增加,利于生長和育肥。容易控制兇猛魚類的危害和競爭者的威脅,存活率高;容易捕撈,商品率高,經濟效益好等特點。
3.1.2效益評估分析
我們在對密山市網箱養魚科技區多年的實踐看到:100平方米的網箱養魚產量,和25畝池塘養殖量相同,1個工人可以管理3-4個網箱正常生產運行,而一個20畝的池塘至少需要3個工人。從下面分析的數據來看,在在正常生產和正常銷售的情況下,每個網箱效益計算如下:在2014年1個網箱數產量達到2400千克,成本為3.1萬元,總產值為16.8萬元,純利潤就達13.7萬元。排除非可抗自然因素外,每個網箱的年利潤相當于種植16-18公頃水田,以八五五農場200個可扶持的低收入的家庭計算,人均1個網箱,可以實現3000萬/年的增產,數量變化可導致幾何數增長,網箱養江魚的前景非常可觀。
3.2發展泥鰍養殖
即充分利用閑置的沙坑、洼塘和稻田定向養殖。
3.2.1可行性分析
一是從需求角度上看,因為泥鰍的營養和藥用價值非常高,拒不完全統計,國內市場需求量每年達到30-40萬噸,主要消費國的韓國和日本每年需求量也在30萬噸以上,但目前國內市場供應量不到40%,出口量更是有限,由于污染、過度捕撈等因素加速了國內外對泥鰍的需要,據水產專家介紹,淡水養殖的泥鰍有著非常廣闊的發展前景;二是從資源條件上看。八五五農場得天獨厚的水田優勢,適合發展稻田養殖和洼塘養殖,轄區內河流水里擁有大量的天然泥鰍,就可以得到免費的泥鰍魚苗,而且天然的魚苗適應能力強,成活率高,大大降低了養殖成本。
3.2.2效益評估分析
一是稻田養殖,據水利部門調查顯示:稻田養泥鰍病害少、省工省飼料,有利于管理,綜合效益高,水稻、泥鰍互生一舉兩得,每畝稻田可產泥鰍50斤左右,去掉成本,產值在200元/畝,以全場水田計算,每年直接增收近五千萬元。二是洼塘養殖,即采取專業化、規模化養殖的模式,據畜牧水產部門提供信息,全場現有適合定點養殖的洼塘50余處。
4.形成水產養殖
“洼地效應”的潛在要求前面我們綜合分析了八五五農場創造洼地效應的比較優勢和布局產業的客觀條件,但是能否形成這種效應使之達到最大化的效果,筆者認為還需在產業延伸配套上做好準備工作。
4.1完善的倉儲設施
這是水產養殖的必備條件之一,水產品具有流動性、保鮮性、季節性強的特點,所以具備“夏保鮮、冬冷藏”的庫藏設施能夠使經營者在開放的市場條件覓尋良機獲得最大收益。
4.2完善的運輸設備
隨著生活水平的提高,人們對食品安全的高度重視,餐飲市場對水產品的質量要求提高,保鮮運輸已經成為水產配送的重要環節,所以對于水產養殖產業具備與倉儲配套的配送運輸設備成為必要條件。
篇9
2.1構建水產養殖環境評價機制
必須進一步構建水產養殖污染預警機制,以對水產養殖生態環境的質量、穩定性、數量及發展潛力等進行綜合考慮,以能夠從生態環境承載力及生態資源承載力基礎上出發,對水產養殖和自然資源的平衡關系進行構建,在水產養殖經濟發展評價體系中將水資源消耗及環境損失等各項資源納入其中,依照模糊評判理論,同時借助于調查問卷方式,對和水產養殖環境可持續發展相符合的評價體系進行構建。在進行水產養殖業發展之前,必須要以保護水域生態環境作為前提,不斷的對和水產養殖環境具有一定關系的環境承載力及養殖容量等實施多方面評價。依照當地不同水資源、土地、湖泊、水域、水庫及地下水資源等各種資源現狀,對其養殖規模及養殖方式進行科學合理的確定,同時還要對其相應的等級進行劃分。最終還要依照當地的生態環境等級及最低容量原理,對其水域承載力和養殖容量確定出一個最佳方案,以此促進水產養殖和當地生態環境的融合可持續發展。
2.2提高水產養殖生產規范性
很多水產養殖協會、國際發展組織、NGOs以及政府的相關漁業管理機構等等,均對水產養殖的相關規范要求進行了制定。這些規范要求對于水產養殖的生產管理以及操作行為等等均具有一定的指導性作用。但是這些規范要求的制定,大部分都是依照聯合國糧農組織所制定的“負責任漁業行為守則”進行制定的,其全部都要依靠漁農的自我遵守完成,并不具有法律效應,這樣也就導致在實際生產過程中,人們往往不會依照這些規范進行,從而導致大量水產養殖污染的發生,因此必須要進一步對水產養殖的生產規范性進行提高。簡而言之生產規范性也就是對其相關操作進行規范,其中主要包括的就是BMPs,其能夠對水環境質量實施有效的改善,當然也并不是說BMPs能夠在所有水產養殖場所適用。另外,想要對水產養殖進行有效的規范,還需要廣大生產者看和政府通力合作,以能夠對實施BMPs的正是法規文件形成,確保水產養殖污染管理的有法可依。
2.3加強水產養殖水體管理
水產養殖廢水處理是其污染管理的主要內容之一。水產養殖水體之中含有大量的營養物質,其能夠導致收納水體富營養化,那么其能夠通過以下措施對其營養負荷進行降低:在進行浮游藻類豐度進行維持的時候,只使用必須肥料;在進行放養量和投餌率選擇的時候,一定要適當,以防超出池塘的消化能力;對水體交換盡量不增加,或者是最大化的減少;近可能的進行重復用水,或者是將其外排水體進行暫存;對池塘中各層水體進行適當的混合,以提高下層水體水質;選擇使用優質餌料,以對水質穩定性進行保障;對鼓風設備進行使用,以能夠避免對極端低濃度DO情況的發生等等。
篇10
1.2殼聚糖在甲殼類動物營養中的應用
研究證實,殼聚糖可促進蝦類蛻殼生長,增強免疫防御能力。此外,還可以改善水質。任秀芳等[11]以基礎飼料為對照,研究了殼聚糖對克氏原螯蝦存活、蛻殼、血液生化指標及非特異性免疫功能的影響。結果說明,飼料中添加0.5%~1.5%的殼聚糖可以被克氏原螯蝦吸收利用,促進其蛻殼生長;殼聚糖可調節克氏原螯蝦機體的生理生化反應,影響其生理機能;殼聚糖作為免疫刺激劑可激活巨噬細胞,增強克氏原螯蝦機體免疫防御能力。同樣,Wang等[12]關于殼聚糖對凡納濱對蝦免疫能力影響的研究也表明,殼聚糖能提高其吞噬細胞的活性。而毛文敏等[13]關于殼聚糖對克氏原螯蝦抗低溫應激的影響的研究還表明,在克氏原螯蝦飼料中添加0.50%~1.00%的殼聚糖可以在一定程度上起到抵抗低溫應激的作用,防止免疫功能損傷。劉春等[14]的試驗表明,使用水產用低分子量殼聚糖粉對養殖水體中的氨態氮和亞硝酸鹽有明顯降低作用,且在改善水質的同時還能抑制水產動物病原菌生長,預防疾病,使羅氏沼蝦活力旺盛、體色鮮艷、品質佳。研究表明,殼聚糖通過注射或添加飼料中飼喂,同樣能刺激中華絨蟹和溪蟹等的非特異性免疫功能,增強免疫防御能力,預防病害,提高養殖成活率[15-17]。鄭宗林等[16]的試驗表明,5~50μg/ml殼聚糖對于植物凝集素和脂多糖刺激蟹淋巴細胞的DNA、RNA和蛋白質的合成具有協同作用,且20μg/ml時其協同作用最強。低分子量殼聚糖還可以保護生物體組織細胞膜免受自由基攻擊,間接降低金屬硫蛋白在鎘脅迫下的應激壓力,減輕水生動物受到重金屬的危害[17]。
2、納米殼聚糖在水產動物營養中的應用
納米微粒具有與常規物質本身明顯不同的性質,具有廣泛的生物學效應。納米微粒作為藥物載體能夠提高藥物生物利用度,并具有低毒、高效、緩釋、長效、靶向、相對安全性與易產業化等優點,在醫藥領域有免疫調節、抗菌、抗病毒、抗腫瘤活性與基因轉導等方面的應用。納米殼聚糖與其它具有生物活性的物質吸附、嵌合或組裝成為能夠發揮生物活性的系統,把生物活性分子包裹于聚合體后能保護其免受酶解、水解作用,從而提高生物活性物質的利用率,并有利于多肽類藥物應用于口服給藥途徑。研究表明,吞噬細胞激活蛋白(PAP)基因能刺激對蝦血細胞的吞噬活性。Umaporn等[18]通過中國倉鼠卵巢細胞的轉染來確定納米殼聚糖、PAP-phMGFP用于對蝦口服免疫的最佳配比,進而研究PAP基因對南美白對蝦的免疫誘導能力。結果表明,相對于對照組,實驗組的對蝦心臟組織中白斑綜合癥病毒顯著減少,證明殼聚糖-PAP-phMGFP納米微粒能增加對蝦的吞噬活性,增強了對蝦的免疫機制。在進行對蝦工廠化養殖時,適當供給殼聚糖/DNA復合物將會是預防微生物疾病的有效措施。Wang等[19]為了評估殼聚糖和納米殼聚糖在實驗室條件下對羅非魚(尼羅羅非魚)的成活率、生長性能、肉質的影響效果,給羅非魚喂食含有殼聚糖或納米殼聚糖(5.0g/kg飼料)的日糧,為期60d。結果表明,與基礎日糧、含殼聚糖日糧的組比較,納米殼聚糖能顯著增加羅非魚的日增重、飼料轉化率和肌苷酸含量(P<0.05),顯著降低羅非魚的粗脂肪含量(P<0.05)。但添加殼聚糖組與基礎日糧組比較分析表明,羅非魚的末重、日增重和飼料轉化率沒有顯著差異,詳細作用機制還有待于進一步深入研究。
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近年來,隨著水產養殖病害日趨嚴重,養殖中所使用的漁用藥物的種類和數量也在不斷增多。抗生素、促生長劑、殺蟲藥等的大量使用,帶來了藥物在魚體內大量富集殘留和病原體的抗藥性等問題,導致養殖水產品質量下降,既危害了人類健康,又污染了環境。開發和生產安全、高效的無公害魚藥已經成為水產養殖業可持續發展的關鍵。中草藥具有天然、高效、毒副作用小、抗藥性不顯著、資源豐富以及多樣化等優點,在防治魚病中,除了兼有藥性和營養性外,還具有提高水產動物生產性能和飼料利用率高的功效。為貫徹落實“水產養殖質量安全管理規定”,進行綠色無公害安全水產養殖生產,應用中草藥防治魚病具有重大意義。
一、中草藥的作用
1、抗菌、抗病害
如大黃、黃柏、黃岑有抗菌功效,能夠抑菌;苦楝皮、馬鞭草、白頭翁等能殺蟲。
2、增加機體免疫力
水產動物具有相對完善的免疫力功能,中草藥可以對其起調節作用。
3、可以完善飼料的營養配伍,提高飼料轉化率
中草藥本身含有一定的營養物質,如粗蛋白、粗脂肪、維生素等,某些中草藥還有誘食、消食的作用。
二、中草藥的特點
1、資源廣、成本低
我國地域遼闊藥學論文,中草藥資源豐富,易種易收,且使用簡便。
2、在動物體內無藥物殘留無公害
中草藥是天然物質,保持了各種成分的自然性和生物活性,其成分易吸收利用,不能被吸收的也能順利排出體外,在體外細菌分解,不會污染水環境。而一般的化學藥物成分會積累在動物體內或殘留于水體中。
3、毒副作用小,在動物體內不產生抗藥性
通過中草藥組方配伍,利用中藥之間的相互作用,提高其防病治病的功效,減弱或消減了毒副作用。有毒的中草藥經過適當的炮制加工后,毒性會降低或消失,此外至今醫學研究還未發現中草藥有抗藥性的問題。
三、中草藥在水產養殖病害防治中的應用
1、大黃 其有效成分為蒽醌衍生物,其中以大黃酸、大黃素及蘆薈大黃素抗菌的作用最好,有收斂、增加血小板、促進血液凝固及抗瘤的作用。用以防治草魚出血病、細菌性爛鰓病、白頭嘴病等。
2、烏柏 又名柏樹、木蠟樹,其葉含生物堿、黃酮類、鞣質、有機酸、酚類等成分,主要抑菌成分不酚酸尖物質,在生石灰作用下生成沉淀,可以用來防治爛鰓病、白頭白嘴病等。
3、五倍子 含鞣酸,有收斂作用,能使皮膚粘膜、潰瘍等局部蛋白質凝固,能加速血液凝固而達到止血效果;能沉淀生物堿,對生物堿中毒,有解毒作用,抗菌范圍廣,用于水產動物細菌疾病的外用藥。
4、辣蓼 鞣質,黃銅類,蒽醌衍生物及蓼酸,用于防治細菌腸炎病。
5、黃芩 多年生草木植物以根入藥,有抑菌、抗病毒、鎮靜、利尿解毒功效,可防治爛鰓病、打印病、敗血病、腸炎病。
6、黃連 雙名雞爪連,川連,味連,上黃連。多年生草本植物藥學論文,以根狀莖入藥,有抑菌、消炎、解毒功能,主要用于防治細菌性腸炎。
7、穿心蓮 一年生草本植物,含穿心蓮內脂及黃酮化合物等,有解毒、消腫止痛、抑菌止瀉及促進白細胞吞噬細菌的功能,藥用全草,防治細菌性腸炎病。
8、黃柏 又名案木,聚皮,無柏,落葉喬木。以樹皮入藥,有抑菌、解毒、止痛等功能,可防治草魚血病站。
9、大蒜 藥用鱗莖,其有效成分大蒜辣素,有止痢、殺菌、驅蟲及健胃作用,用于防治細菌性腸類病。
四、存在的問題
1、水產用中草藥基礎研究落后,目前水產養殖用中草藥不論是單方或復方制劑,其作用大多借鑒中醫藥歷史資料記載、臨床用藥經驗的累積來確定。但傳統中草藥理論缺乏對中草藥的有效成分、抗病毒作用機理等方面的研究,不像西醫那樣做藥敏試驗和解剖實驗,對臨床反應和臨床實驗數據等有關詳細記錄。要從藥理方面逐一進行試驗研究,尚缺乏相應技術和雄厚的資金。因此,在應用過程當中要注意配伍禁忌問題。
2、中草藥研究與開發受到了重視,但產業基礎薄弱,資金投入嚴重不足,近年來,我國在免疫增強劑尤其是中草藥飼料添加劑上的研究開發較多。但總體而言,我國中草藥產業基礎研究與開發薄弱,生產工藝落后,工程化水平低,中藥企業存在“一小、二多、三低”的狀況,即規模小、企業數量多、產品重復多、科技含量低、管理水平低及自動化生產水平低。此外,中藥劑型落后。而國家投入到中草藥研究中和資金也少的可憐。目前養殖用中草藥行業遠不能適應實際需要。
3、劑型混亂,消化吸收存在著障礙,嚴重影響了藥效。目前在水產病害防治過程中應用的中草藥,劑型呈現多樣性,基本包括了粉劑和水劑。其中粉劑有普通粉碎劑和超微粉碎劑;水劑有水煎水劑、化學萃取水劑和二氧化碳超臨界萃取的水劑。而這其中大多數劑型是以普通粉劑形式存在。中草藥大部分品種成分組成基本以粗纖維和幾丁質為主藥學論文,而水產動物特殊的消化結構又決定了它們對幾丁質與粗纖維的消化吸收效果很差。所以普通散劑由于水產動物對它有著消化吸收障礙而顯效果差顯效慢,這是一個重要原因。
四、解決的方法與對策
1、加強中草藥的基礎理論研究。目前,有關水產養殖用中草藥的研究主要集中在臨床應用和部分有效成分的研究上,許多中草藥及其復方中草藥制劑的有效成分及其含量、結構、提取、有效成分間的相互關系、毒理學等藥理學方面均缺乏對水生動物的促生長、疾病防治、誘食、改善水產品品質等的作用,通過深入研究其特征、作用機理,以期篩出效果良好的水產品用中草藥。
2、形成以市場規律為導向的中草藥研究機制。食物源性的農藥、獸藥殘留嚴重危害人類的健康,化學藥物和抗生素的毒副作用及耐藥性問題日益突出,這使得人們不得不將疾病,尤其是動物疾病的防治轉向中草藥的研究為目標。重點扶持一批擁有自主知識產權具有競爭力的大型企業,形成有利于整體經濟增長、區域經濟發展和具有市場競爭優勢的現代中藥產業。
3、結合水生動物消化吸收的原理,在劑型上給矛改變,如超微粉碎或二氧化碳超臨界萃取,這樣就大大地提高了其消化利用率,從提高了療效。
4、統一質量標準,嚴格把握好原料的質量關、產地關,同時避免原料的污染,使組方更合理與科學。
篇12
傳統的基因工程教學方法在水產類高等學校中多以板書結合多媒體的方法來講解概念、原理以及性質等內容,其過程相對機械、枯燥,使得學生難以理解所學內容。對此,筆者通過多媒體教學與自制模型演示相結合的方法取代原有的傳統教學。由于基因工程的很多內容相對抽象,僅僅通過教學技術具有圖文聲像隨意組合、靈活多變的特點,為學生創造了良好的學習情境。通過功能強大的各種計算機軟件把一些很難理解的內容做成動畫影片,化難為易、化靜為動、變抽象為形象,使學生對上課產生興趣,促進學生對知識學習的渴望。同時,利用自制的模型講解課程中的重點以及難點。例如:在介紹限制酶的切割位點時,讓學生手持模型,分別角色扮演限制酶和基因序列,在排列位置的互換中了解3種切口的方式以及位置。這樣的教學方法不僅形象,也讓學生在互動中快速、深刻地記憶知識要點。另外,通過當下研究的前沿話題為例,先提出一個問題,引導學生運用其他課程所學過的或者自身所積累的知識來聯想、分析、討論,自己設計解答此問題的方法或實驗流程。然后老師再參與其中,在討論和修改方法以及實驗流程的過程中,引出所要講授的新的概念和知識要點。例如介紹表達物質(蛋白質)的鑒定時,老師會先提出問題:基因克隆表達出的物質是什么?這些物質是由什么組成的?鑒定這些物質可以使用什么方法?然后引導學生回顧生物學中心法則,得出基因表達物質為蛋白質,蛋白質是由氨基酸組成等所學過的知識,由此學生可歸納出氨基酸測序法等鑒定蛋白質的方法。最后老師再在此基礎上補充出WesternBlot法、生物質譜技術等新的鑒定方法。這樣的講課方式讓學生回到課堂上的主角位置,在復習了以往的知識要點的同時也加深了學生對新知識的理解與記憶,在一定程度上啟發了學生如何去發現問題和解決問題。此外,基因工程是一門實踐性很強的課程,在講授理論課的同時,實驗課的安排也是非常重要的。設計好與理論課相配套的實驗課程,可以使學生加深對基因工程學理論的學習和理解,達到理論和實踐相結合的目的。對此,各大高校均在基因工程實驗課上進行了改革創新,但有一點總被忽略,那就是實驗研究對象。目前,國內大多數高校基因工程實驗課所使用的研究對象均為果蠅等無脊椎模式生物。這種情況對于普通高校而言是可行的,但是對于擁有特色學科的水產類高校而言,研究對象也應具有其專業特點。所以本實驗課所使用的研究對象是斑馬魚這種海洋模式生物。研究對象的改變雖微不足道,但是能讓學生更好地理解自己所學專業的特色,在實踐操作中加深對所屬專業的熱愛。
3成績考核
中國傳統的應試教育產生了“高分決定一切”的迂腐思想。隨著國家教育體系改革的不斷推進,學生對于專業知識的掌握與否,已經不能僅從一張考卷成績的高低來反映,考核成績的結構應向多元化的方向發展。基因工程的最終考核成績主要包括兩部分:平時成績占40%,其中課堂出勤率10%、課堂討論10%、課堂小考10%以及實驗報告10%;期末考試成績占60%。這樣的考核體系改變了過去注重結果忽略過程的做法,讓學生在平時將知識一點一滴地積累起來。同時,也讓授課教師能夠及時得到教學效果的反饋信息,進一步提高教學水平。
篇13
1.1.1D-loop部分序列分析D-loop序列分析中,由于并不是整個D-loop序列都發生堿基的插入或者替換,可以采取對保守序列區或者終止序列區的部分區域進行擴增。由于這兩個部分的進化比中央保守區迅速得多,只對這一區段的序列進行分析也能代表物種的遺傳多樣性和進化過程。張仁意等[5]對青海4個不同湖水采集的155尾裸鯉(Gymnocyprisprzewalskii)個體的線粒體DNA的D-loop區中部分序列進行擴增,得到754bp的序列長度,分析發現155個樣本中有34個單倍型,但4個群體中可魯克湖群體的單倍型多樣性和核苷酸多樣性遠低于其他種群;進一步的遺傳分化系數的分析表明,該地區已經產生一定的遺傳分化,但由于地理隔離的原因,系統發育樹結果還沒有發展出明顯的單枝,加之該區域群體的遺傳多樣性偏低,需要進行重點保護。
鄭真真等[6]對全球大青鯊(Prionaceglauca)進行了D-loop區中694bp擴增分析,采集了來自中東太平洋、中西太平洋、中東大西洋、西南大西洋和印度洋5個海域的165尾個體,分析發現145個單倍型,變異程度非常大。進一步分析后發現5個區域的大青鯊種群的單倍型和核苷酸都處于較高水平,種質資源較好;但是遺傳分化指數顯示5個區域存在強烈的基因交流,種群遺傳分化水平較低。鄒芝英等[7]采集了8尾長鰭鯉(Cyprinuscarpiovar.longfin),擴增得到600bp的部分序列,找到了與終止區域相關的6個特征序列;對這些特定的區域分析得到6個單倍型,13個變異位點,顯示了較好的種質資源狀況,核苷酸多樣性數值與其他魚類接近,遺傳狀況中等,由于該物種稀有且僅存在偏遠地區,保護珍惜水產動物資源已經迫在眉睫。向燕等[8]為了了解3種鱘魚:達氏鱘(Acipenserdabryanus)、中華鱘(A.sinensi)和史氏鱘(A.schrencki)親魚的遺傳狀況和遺傳背景,對線粒體D-loop區部分序列進行分析,擴增得到400bp的序列,49尾親魚個體一共得到僅18個單倍型,并且對于單倍型系統發育樹分析后,發現集中在6個單倍型中,說明這些群體很有可能來自同一母親;不過各單倍型遺傳距離較遠,說明父本來自不同的個體;其結果提示,在生產中仍要采用不同單倍型進行人工繁育,以避免近親而導致種質退化。
Kumazawa等[9]研究發現,D-loop的5'端和3'端有串聯重復序列,這段的變異速率較快。Abinash等[10]在北美不同區域采集淡水扁頭鯰(Pylodictisolivaris),對35bp的串聯重復區進行分析檢測,從美國35個水系采集了330尾樣本,分析結果發現,在東南墨西哥灣的70%樣本出現串聯重復的變異,而采自密西西比河95%的樣本和墨西哥灣西南沿岸的扁頭鯰沒有出現這個區域的變異;系統發育的計算結果表明,在70萬年和205萬年左右出現群體分流;從地理位置上看,密西西比河的支流進入墨西哥灣西南沿岸流域,而東南墨西哥灣為另一條流域;該結果表明種群的遺傳結構受到地域特殊性的影響。D-loop區部分序列的結果分析能滿足一定程度的遺傳多樣性和遺傳狀況分析,可以得到可靠的結果數據幫助人們進行資源保護和簡單的育種工作。隨著科技進步和測序水平的改善,進行全序列的測序漸漸進入研究者的視野,全長序列將獲得更加完整和正確的結果。
1.1.2D-loop全序列分析D-loop的多態性一種是來源于堿基的突變、插入和替換形成的不同單倍型,不僅種間有差異,種內個體間也存在差異,只是重復的差異小于種間的差異。而且在個體中D-loop一旦發生差異,線粒體DNA會穩定地將這種差異遺傳下去,這種差異在個體間表現為線粒體DNA分子的長度變異,因此對D-loop全長進行分析研究更能體現整體的變異程度。肖明松等[11]在淮河淮濱段、鳳臺段、蚌埠段、洪澤湖段采集84尾野生烏鱧(Ophicephalusargus)進行種群資源的研究,分析發現33個單倍型,檢測了單倍型多樣性(h)、核苷酸多樣性(Pi)、遺傳分化指數(Fst)、遺傳距離以及中性檢驗、錯配分析和NJ樹,發現其h和Pi較高,表明種群平均多態性相對較好;但在遺傳距離的分析中發現所有群體的差異都較小,這可能是由于在淮河流域中不同支流的種流程度較高造成的,所以變異發生在種內,而種群之間的分化較少。董志國等[12]對大連、東營、連云港、舟山、湛江和漳州6個地區的野生三疣梭子蟹(Portunustritubercatus)進行D-loop全基因組區的遺傳多樣性及群體遺傳結構的分析,選擇單倍型多樣性和核苷酸多樣性作為重要指標,并加入了群體遺傳分化指數的分析,進行Tajima’sD中性檢驗和單倍型間的分子變異分析,發現不同地區梭子蟹的遺傳多樣性很高,產生一定的遺傳分化;不過在系統發育關系分析中,地理距離對遺傳距離沒有顯著的關系,原因仍需要進一步研究。趙良杰等[13]在千島湖汾口、富文、臨岐3個大眼華鳊(Sinibramamacrops)主要繁殖區域采集了115尾個體,對樣品進行了形態學和D-loop序列測定后,分析形態主成分和各個基因遺傳學分析指標,發現千島湖各地的大眼華鳊之間有豐富的基因交流,并沒有形成容易滅絕的小種群,表明各個地理群體仍然有豐富的遺傳多樣性,面對一定的災害時有一定的彈性,不過這樣的良好狀況仍然需要政府和漁民對該區域的種質資源進行保護。高志遠等[14]對海南松濤水庫南豐鎮、番加鄉、白沙群體的長臀鮠(Cranoglanisbouderius)的D-loop序列全場進行分析,44尾個體中發現11個單倍型,但在分析中發現單倍型較高,而核苷酸多樣性較低,認為是由于海南島偏僻的地理位置難與大陸長臀鮠進行基因交流,推斷在歷史中可能出現過嚴重的瓶頸效應;中性檢測也表明沒有任何整體或局部的種群擴張,數據皆表明該地域長臀鮠正處在較危險的境地,需要進行種群的保護措施。
1.2養殖群體遺傳多樣性分析目前,國內對水產動物養殖過程中出現的生長不良與病害頻繁大多歸結于飼料與環境的問題。誠然,營養和免疫是養殖的關鍵,但是由于人工育種和繁育雜交造成的種質資源下降也是重要因素之一。養殖戶往往在育種過程中,沒有考慮到育種群體的遺傳狀況,導致近親雜交,子代產生各種問題。徐鋼春等[15]對灌江納苗養殖刀鱭(Coilianasus)的子三代品種與在淡水生活環境下湖鱭(C.nasustaihuensis)兩個群體的遺傳多樣性進行了比較和分析,進行單倍型和核苷酸分析后,發現養殖刀鱭的遺傳多樣性要優于湖鱭,這可能是由于刀鱭僅是子三代,還未經歷大量的人工繁殖和育種,保留了較好的遺傳狀況;而湖鱭由于其陸封型的特點,導致其種質資源漸漸下降,需要進行放流等活動保證種質資源。姚茜等[16]對來自浙江湖州某公司的養殖群體、緬甸引進的群體和兩者雜交的“南太湖1號”群體的羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)的D-loop區進行分析,共16尾群體分析得到14個單倍型,結果表明緬甸引進的群體核苷酸多樣性最高,浙江湖州人工養殖群體的多樣性最低,說明人工育種對遺傳多樣性有較大的影響。通過遺傳距離和遺傳分化指數分析發現,雜交群體更加偏向本地種群。在今后的育種工作中,可在雜交代中選取優秀性狀的沼蝦,與緬甸種群雜交,以獲得更優秀的品種,為今后的人工繁育打下基礎。李勝杰等[17]將珠江水產研究所養殖品種大口黑鱸(Micropterussalmoides)與北方和佛羅里達兩個野生群體進行D-loop區的遺傳分析,在23尾采集的樣品中,5尾個體含有兩種單倍型,北方11尾個體發現9種單倍型,而佛羅里達僅有1種單倍型。在遺傳距離分析上發現,珠江水產研究所的養殖群體與北方群體更加接近。對于單倍型多樣性和核苷酸多樣性分析,結果表明養殖群體與國外種群相比,其遺傳多樣性處于較低水平,需要開展種質的保護工作,應引入國外品種進行雜交,改善國內養殖群體的遺傳結構,提高遺傳多樣性,豐富大口黑鱸的種質資源。
1.3親緣與起源分析D-loop區串聯重復的現象雖然豐富,但是不同動物的重復位置不一致,重復的序列和重復的單元也不一致,所以相近物種之間對比分析有助于明確不同物種的關系。郝君等[18]對烏克蘭鱗鯉(Cyprinuscarpio)、鯽(Carassisauratus)、鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Aristichthysnobilis)、草魚(Ctenopharyngodonidellus)和烏蘇里擬鲿(Pseudobagrusussuriensis)6種不同魚的線粒體D-loop區進行測序,分析了種內、種間遺傳結構差異,發現作為分子標記對系統分化效果的差異,6種不同魚的堿基含量、堿基差異、遺傳距離和系統發育都有顯著的差異,構建的D-loop序列的NJ系統樹展示了6種魚的分類地位,肯定了D-loop區比鄰近區段的tRNA和12sRNA在魚類識別、分類、種類鑒定和遺傳多樣性分析上更加可靠。侯新遠等[19]對5種蝦虎魚類進行了系統進化關系的研究,分析了河川沙塘鱧(Odontobutispotamophila)、鴨綠沙塘鱧(O.yaluensis)、中華沙塘鱧(O.sinensis)、葛氏鱸塘鱧(Perccottusglenii)及尖頭塘鱧(Eleotrisoxycephala)這6種蝦虎魚類同源長度約為830bp的D-loop序列,通過系統發育樹和遺傳距離分析,得到6種魚類的親緣關系即河川沙塘鱧、鴨綠沙塘鱧、中華沙塘鱧、平頭沙塘鱧聚為一支,尖頭塘鱧、葛氏鱸塘鱧和褐塘鱧等聚為另一支,為魚類資源的分類和利用提供了基礎。馬波等[20]在額爾齊斯河采集了兩種類型的銀鯽(C.auratusgibelio),對幾種鯽魚的可量性狀和D-loop區進行分析,得到了優勢種群的生長性狀,確定了它們的遺傳學特征和分類學地位,同時通過D-loop區的單倍型共享率研究了兩種鯽的起源和遺傳特征,這些結果對我國將來進行銀鯽育種有很大幫助。Klaus等[21]利用D-loop序列對歐洲鯉魚(C.carpio)137的起源進行研究。在此之前對于歐洲鯉魚也有過很多關于起源的研究:Zhou等[22]發現一些歐洲養殖的鯉魚起源可能在德國和歐洲,而俄羅斯主要養殖的鯉魚起源在亞洲。Zhou等[23]在德國鏡鯉和伏爾加河的野生鯽魚利用D-loop區全序列獲得獨特的3種單倍型;而Mabuchi等[24]在日本鯉魚中發現有兩個D-loop區單倍型與Zhou等報道的歐洲發現的單倍型非常相似。Klaus等[21]的研究結果指出歐洲和中亞所有的鯉魚品種有一個共同的祖先,而且有可能是在后冰河時期傳播到中亞或者歐洲。對于這種現象,可能是由于在育種過程中,沒有進行規范的養殖記錄,導致各種群出現雜交現象。而且,養殖戶挑選具有優勢性狀的品種進行,容易導致其他稀有單倍型的消失,從而使得種質資源慢慢下降。
1.4個體內異質性分析同一個體內存在多種重復序列數目不同從而表現為異質。高祥剛等[25]采用克隆技術,在我國海域隨機采集了3頭斑海豹(Phocalargha),每尾個體任選14個克隆菌,對它們的線粒體DNAD-loop區的終止序列區進行擴增測序,發現其個體內存在多種不同的串聯重復單位,即存在異質現象,說明我國的斑海豹種質資源保護較好,進化狀態比較積極。張四明等[26]在野生的中華鱘種群種間和個體體內檢測線粒體DNA的長度變異情況,發現中華鱘有較多個體的異質性,表現出良好的遺傳多樣性。由此可見,個體的異質存在是導致線粒體DNA中控制區D-loop長度變化的主要原因,而個體的線粒體DNA長度異質性是直接推動動物物種遺傳多樣性的重要途徑。綜上所述,可以發現線粒體D-loop區的序列分析已經在水產行業取得大量進展,D-loop區基因的插入、突變和替換都是影響多樣性的關鍵,而個體內的異質和串聯重復的高頻率變化不僅存在于水產動物個體中,也存在于種群內,甚至在不同物種之間都對野生水產動物的起源、親緣關系、遺傳多樣性、遺傳結構和動物進化程度起著重要的作用。在養殖群體中,D-loop區的分析正在漸漸起到重要的作用,若結合微衛星、RFLP等其他分子標記技術,將來對人工育種和對親魚、親蝦的選育工作有重大意義。
2細胞色素b序列(cytb)
線粒體DNA中編碼蛋白質的基因有還原型輔酶I的亞基、ATP合成酶的亞基、細胞色素c氧化酶的3個亞基和細胞色素b[27]。Zardoya等[28]研究認為,cytb的進化速度適中,適合進行種內和種間的遺傳分析。現今利用cytb序列多數用于種內和種間的遺傳分化分析、遺傳圖譜建立和遺傳多樣性調查,并輔以其他標記技術進行組合分析。王曉梅等[29]獲取中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)cytb序列的PCR產物后,利用DGGE技術分析了溫州、儀征、江都、南京、盤錦和合浦地區的中華絨螯蟹的遺傳多樣性,并與合浦絨螯蟹(E.japonicahepuensis)對比,發現中華絨螯蟹與合浦絨螯蟹遺傳距離較大,在親緣關系上具有顯著的差異,但是仍有部分遺傳標記相同,說明存在一定的基因交流。
黃小彧等[30]利用cytb序列檢測了長江支流貴定與干流合江和宜都的中華倒刺鲃(Spinibarbussinensis)群體的遺傳多樣性,分析群體的遺傳距離,結合地理因素分析了該物種的種質資源現狀,發現合江的遺傳多樣性最好,而支流群體與干流群體的遺傳分化較大,地理隔離使同一物種的基因交流程度降低。夏月恒等[31]利用cytb序列對中國近海3個地區的鮸魚(Miichthysmiiuy)的遺傳多樣性進行分析,通過對地理環境和歷史因素的解釋,認為中國鮸魚基因型的單倍型多樣性高和核苷酸多樣性低可能是因為種群在某個時期突然擴張,使單倍型突變大量產生,但這段時間對于提高核苷酸多樣性時間不足,所以產生了如此差別;且Fst結果極低,說明該地區遺傳分化程度很低,加上不同地理的單倍型網絡圖交錯呈現,有可能是因為種群由于擴張之后還未達到平衡,需要對該地區進行保護。鐘立強等[32]調查了長江中下游5個湖泊的黃顙魚,利用cytb序列分析了不同地區遺傳多樣性和遺傳分化的程度,60尾個體檢測出37個單倍型,Fst分析顯示這5個種群的變異大部分都來自群體內,說明各個種群間有一定的基因交流,系統樹顯示它們沒有分化成譜系。司從利等[33]從長江貴定和樂山兩個群體的泉水魚cytb序列分析其遺傳狀況、結構和多樣性程度,發現這兩個群體由于三峽大壩的地理因素,已明顯受到嚴重的影響,出現高度的遺傳分化,建議對該物種進行分區保護,提高遺傳多樣性,豐富種質資源。
司從利等[34]在廣東、廣西等地基于cytb序列分析了華南居氏銀魚(Salanxcuvieri)的遺傳現狀,從鄰接樹上可發現有一定的分支,認為地理因素正在逐漸影響遺傳結構,推測瓊州海峽的地理位置可能影響廣東、廣西種群間的遺傳交流;中性檢測結果表明在更新世晚期發生擴增,地球當時的氣候影響了該種群的遺傳多樣性;根據現狀,建議分地區對該種群進行人為保護,避免出現種質退化。李偉文等[35]兩年中在7個遠洋捕撈點采集了黃鰭金槍魚(Thunnusalbacares),擴增了cytb部分序列得到663bp,108尾個體僅有24個單倍型,且單倍型多樣性和核苷酸多樣性都處于較低水平,群體的遺傳多樣性較差;Fst分析得到變異大多發生在群體內部,表明其遺傳分化程度較低,并且基因交流非常強烈,種質資源正在衰退,這與人類破壞環境和大面積捕殺有密切關系。謝楠等[36]利用cytb對魴屬(Megalobrama)4種魚類及長春鳊(Parabramispekinensis)進行了系統分類。但在結果分析過程中僅靠cytb的信息難以準確將不同品種進行區分,仍需要配合其他標記進一步研究。
3其他標記與組合分析
16SrRNA序列、12SrRNA序列和COI序列在線粒體基因組中變異速度較慢,保守性較高,因此很難由其單獨作為驗證工具來進行遺傳分析,往往需要結合其他的基因片段,才能同時作為鑒定種內親緣關系和物種遺傳多樣性程度的工具。劉萍等[37]選取了山東青島中華虎頭蟹(Orithyiasinica)野生群體的16SrRNA和COI基因片段研究其遺傳多樣性,但是發現16SrRNA變異程度較小,效果不佳;在遺傳距離和系統進化研究中,兩種技術檢測了不同蟹之間的親緣關系以及它們的進化分化時間,利用NJ系統進化樹發現中華虎頭蟹與梭子蟹類的親緣關系最近,并采用“分子鐘”對4個蟹類的分化時間進行計算。吳玲等[38]對沿海6個群體的白氏文昌魚(Branchiostomabelcheri)和日本文昌魚(B.japonicum)分別進行COI和16SrRNA序列的研究,發現兩種魚種內遺傳多樣性較高,但還沒有明顯的遺傳分化;其中茂名群體和威海群體具有最高的核苷酸多樣性,很有可能為這兩類魚的祖先。
翁朝紅等[39]對近江蟶(Sinonovacularivularis)、縊蟶(S.constricta)、小刀蟶(Cultellusattenuatus)、尖刀蟶(C.scalprum)和大竹蟶(Solengrandis)的COI和16SrRNA部分序列進行測序和分析,在進行遺傳距離和系統演化分析后,結果表明近江蟶已進化至獨立為一個種,并且通過聚類分析推斷近江蟶應歸屬于竹蟶超科,解決了這幾種蟶分類歸屬。郁建鋒等[40]結合12SrRNA和16SrRNA的序列為太湖流域河川沙塘鱧的分類提供了重要的幫助,發現了大量的變異位點和簡約位點,而且在兩種標記的驗證下,比較得出太湖流域河川沙塘鱧與福建流域河川沙塘鱧已經存在一定的遺傳差異。同時,系統發育樹分析表明,太湖流域河川沙塘鱧與其他鱧已存在遺傳分化差異。王慶容等[41]對長江中上游舞陽河、烏江、雅礱江、岷江和金沙江5個野生鲇(Silurusasotus)群體的親緣關系和遺傳差異進行了分析,對比了核苷酸和單倍型多樣性,發現舞陽群體與其他群體的親緣關系較遠。楊慧榮等[42]同時利用D-loop和cytb的序列對長江水系的赤眼鱒(Squoliobarbuscurriculus)進行了遺傳多樣性的分析,通過遺傳變異率、單倍型多樣性等指標發現長江赤眼鱒遺傳多樣性較高,種質狀況較好;同時,根據Fst和分子變異等級差異分析發現,不同水系的群體存在明顯的遺傳分化;系統發育樹證明了珠江水系赤眼鱒與長江水系赤眼鱒正在逐漸分化為兩類群體,并提出cytb序列在變異顯著的群體間更能發揮作用。
孫希福等[43]利用cytb序列和D-loop序列分析了江豚(Neophocaenaphocaenoides)在鼠豚類及一角鯨類的分類地位,系統發育樹表明,江豚的遺傳距離與一角鯨科較為接近,并確定棘鰭鼠海豚、太平洋鼠海豚及黑眶鼠海豚3種群有較近的親緣關系,否定了之前僅憑借形態學的分類方式。畢瀟瀟等[44]在某一水產品公司采集了來自美國與荷蘭的狹鱈(Theragrachalcogramma)、太平洋鱈(Gadusmacrocephalus)、藍鱈(Micromesistiuspoutassou)和遠東寬突鱈(Eleginusgracilis)4種不同屬的鱈魚,利用16SrRNA、cytb和COI序列比較了它們的序列結構,根據核苷酸分歧速率以及NJ系統發育樹,將太平洋鱈、狹鱈和寬突鱈歸為一支,也顯示了它們較接近的遺傳距離,給分類學提供了非常重要的理論基礎。
4展望
線粒體分子標記技術主要用于物種的遺傳多樣性分析、親緣、親權分析和物種進化程度分析。該基因組功能重要且能穩定遺傳,是物種個體基因組中變化速度較快且保留較好的部分。對D-loop區的序列進行測序、比對、計算和分析后能得到物種的種屬分類、遺傳結構、歷史發育情況和遺傳多樣性狀態。而且,D-loop區穩定的母系遺傳,使得分析起源有較好可靠性,聚類分析結果準確。同時,細胞色素b和16SrRNA等序列雖然進化速度較慢,但其穩定性的特征可以得到較好保留,獲得的插入、替換和缺失等突變可以持續遺傳,以作為數據分析的可靠依據。在進行不同情況的分析時,可以結合一到兩種分子標記技術,作為重要的輔助參考標記。