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水产论文实用13篇

引论:我们为您整理了13篇水产论文范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。

水产论文

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1.2研究更具复杂性与困难性

作为生物而言,水生动物与陆生动物,对蛋白、能量、维生素、无机元素等养分的需要有共同之处,但由于水生动物的生理特点、生存环境与陆生动物具有相当大的差异,而且其生态分布、养殖种类、食性类型、养殖模式等具有高度的多样性,使得水生动物对养分的需要和代谢与陆生动物有很大的不同,受养殖环境的影响更大。如对维持能量需要相对较少;对一些矿物质元素,不仅可从饲料中摄取,也可从水体中摄取。与陆生动物相比,在水生动物的营养学研究中,条件的可控性更为复杂和困难,这也使得水产动物营养学的研究相对滞后。

2水产动物营养与饲料学的教学实践

笔者根据本门课程内容不同部分的特点及教学目标,在教学过程中探索了多种方法。

2.1对比式教学

水产动物的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和能量需求和生理代谢是本门课程中极为重要的部分,也是知识点较多的部分。对于此部分内容,笔者在课堂讲授过程中,结合陆生动物的营养需求和生理代谢特点,运用比较营养学的观点和研究方法教授水产动物的营养生理生化特征,既加深了对知识的理解,也便于记忆。针对全社会对人自身营养与健康关注度日益增加,在讲课过程中适当加入人类营养学方面的内容非常有助于提高学生听课的兴趣与积极性。

2.2参与式教学

参与式教学是指学生在教师的引导下,积极、主动地介入教学活动的诸环节(教学计划、教学组织、教学实施过程包括实践操作、教学评价等),从而获取知识、发展能力、接受教育的过程。在实际教学过程中,笔者发现目前的教学方法在培养学生学习能力、创新能力、协作能力等方面存在不足之处。如学生在课程论文撰写中引用文献不足,常有抄袭现象;在论文答辩过程中,部分学生的口头讲述能力需要提高;在实验过程中协作协调能力不够等。针对上述问题,笔者探索了学生在课前、课中、课后多阶段参与《水产动物营养学》教学过程,培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,使学生毕业以后更能适应社会的需要。具体做法是:

(1)课前参与:包括文献收集、讲稿撰写、课件制作。

(2)课中(课堂)参与:包括内容讲解、提问、答疑,及教学效果评价。

(3)课后参与:结合学生的兴趣及老师的科研任务,参与科研课题研究。由于目前班级人数多、教材教学内容多,教学时数少、教学资源少,为保证参与式教学效果的真正体现,同时要全面完成教学大纲制定的教学内容和目标,笔者采取了以小组为单位的参与模式,既解决了上述矛盾,又在小组合作过程中有利于培养学生的团队合作能力,同时各展所长,有利于学生个性的全面发展。

2.3案例式教学

饲料配方设计的实践性非常强。一个优秀的饲料配方,不仅在营养水平上要满足动物的生长、繁殖、生产及免疫等各种需求,同时要有效地控制饲料成本。这就需要在设计饲料配方的时候,必须结合当地饲料原料市场的供应状况和养殖产品的销售行情。为增加饲料配方设计教学的实战性,引入了案例式教学。案例教学法由哈佛大学商学院首创,是20世纪初美国哈佛大学医学院和法学院教师的做法。案例教学作为一种教学方法,在高校市场营销学课程教学中得到非常普遍地应用和推广。在饲料配方设计教学中,把学生分成几组,要求他们利用课余时间调查当地饲料原料价格及水产养殖产品的销售价格,设计出最优饲料配方,不仅计算饲料成本,还要结合目前的养殖水平,计算养殖效益,各组之间相互比较,并和当前市场上的商品饲料进行比较,进而对各组所设计配方作出评价。由于具有较强的实战性,学生学习的积极性很高,同时锻炼了解决生产实践问题的基本能力。

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1.2我国渔业的抗风险能力低下

随着我国经济和经营理念的不断发展,我国的渔业也经历着从粗放型养殖模式向集约型养殖模式转变。生产环境的不断变化使得我国的水产养殖技术总是在创新-适应-报废-接着再创新的怪圈中循环,造成我国的水产生产水平不稳定的局面。科研成果的滞后性使我国的水产生产水平总是达不到最高标准。科研工作者对水产生产科学知识的普及力度也不够,使得渔民完全没有能力抵抗病害和人为灾害。由于鱼类市场化时间比较晚还没有形成一定的抗病抗灾系统,我国的科研工作者并不能准确地诊断出鱼类的病原菌,不能实现鱼类疾病的对症治疗,这也制约了我国水产业的发展。

1.2鱼类饲料产业化水平低下

我国是水产养殖大国,我国的水产养殖总量占据世界养殖总量的70%以上,所以,我国水产饲料的消费和生产也处于世界之最。但是,由于我国渔业市场化起步较晚,政府对渔业的重视程度也不够,相关领域的研究也较少,造成了我国的水产饲料生产工业和工艺较发达国家的饲料生产工业差距很大。我国已经开发出来的饲料大多针对半成鱼或者成鱼,能够用来饲养幼鱼的饲料很少。而且饲料直接关系着鱼类的成长期和抵抗各种疾病的能力,饲料工业的落后也造成了我国水产养殖业的落后。我国的饲料生产量不能满足我国水产业对饲料的需要量,造成了我国不得不从国外进口昂贵饲料的局面,增加了养殖成本,制约了我国水产业的发展。

2我国渔业的未来发展方向

为了满足我国人民日益增长的对鱼类食物的需要,也为了提高我国渔民的经济水平,应该加快现代化渔业生产管理体制的建设,将渔业在社会中的重要性充分表现出来。

2.1渔业要以人为核心

渔业的领军者要明确市场风向,使渔业结构和鱼类品种与时俱进,带动我国渔业朝着健康、高效的方向发展,努力增加渔业利润。建设具有可持续发展能力的渔业结构保障渔民的经济来源,保持渔民养鱼捕鱼的积极性。渔业管理者还要努力为渔民建设减灾防灾体系,为大户型渔民开设养鱼保险,保证保障渔民生命财产安全,实现人与自然协调发展。

2.2保证鱼类的质量

以质量求生存、以质量求发展,是各个行业的生存法则。鱼类养殖业也要树立起牢固的质量安全意识,保证水产品的安全,全面推进水产健康养殖,健全水产品质量监控体系,加强水产品生产质量安全管理,大力提高水产品质量安全水平,增强市场竞争力。

2.3保证人与自然的和谐共处

为了使我国水产业具有长远的发展前景,我国的渔民应该使用合理的养鱼捕鱼模式,在谋求利益最大化的同时,开展好对鱼类生长环境的保护工作,保护并恢复海洋生态系统的自我修复能力、保护野生鱼类的生长空间、保护好濒危鱼类,将环境保护和经济发展协调一致,全面推进资源保护和环境修复事业。

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2、硝化细菌在水环境中,硝化细菌可将由腐生菌和固氮菌分解或合成的氨或氨基酸转化为硝酸盐和亚硝酸盐,使水体和底泥中的有毒成分转化为无毒成分,净化水质。成鱼、虾、蟹池每次施用硝化细菌2-5毫克/升。

3、乳酸菌群乳酸菌属嫌气性菌群,靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有杀菌作用,能抑制有害微生物活动,致病菌增殖和无机物腐败;并能使木质和纤维素有机物发酵分解,有利于动植物吸收。

4、酵母菌群酵母菌属好气性菌群,它能利用植物根部分泌及其他有机物质产生发酵力,合成促根系生长及细胞分裂的活性物质。酵母菌能为乳酸菌、放线菌等提供增殖基质,为动物提供单细胞蛋白。

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1.2提高耐水性饲料的应用

研究证明,饲料中的原料越多对水体的稳定性就越好,饲料在水中长时间侵泡时,能保持饲料成分不被溶解,不会导致大量的危害物质出现[4]。因此,厂家应该提高饲料中原料的比例,提高鱼料的质量,而常用原料中稳定性比较好的有玉米、米糠、麸皮等,养殖人员在选择饲料的时,应尽量选择新鲜的饲料,再配以粘合剂,容易保持更好的粗纤维和粗蛋白,提高饲料的耐水性。

1.3合理配比饲料合理投喂饲料

饲料生产厂家在进行饲料生产时,一定要结合不同的鱼种、不同的生长环境、不同的养殖方式、不同的水体环境等因素进行生产优质的饲料,并且在进行饲料配比上,要根据鱼对各种营养元素的需求状况来进行科学的配比,以达到增强鱼类体质的目标。养殖人员在购买饲料时,一定要看饲料的生产日期和保质期,保证饲料是新鲜可口的,切忌投放变质的饲料。养殖人员在喂养饲料时,要讲究方法,对饲料的粒度要降低其粉碎的程度。在制粒时,要把握好调制的温度、时间、水分。在喂养时,要注意喂养的速度,切忌喂养的太频繁或者长时间不喂养。

1.4实行绿色药品

在清理养殖区域的其他有害水生动物时,人们往往会使用大量的药物进行清理,药物的化学成分就严重的污染了水体环境,而各医学家针对这一问题研究出一种新药物,即利用天然、自然和益生药材研制而成的“绿色药品”,这是一种以人的安全健康为目标而研制出的安全无害的自然药物。因此,水产品养殖场应该积极推广和引用绿色药品,改善养殖动物居住的恶劣环境。

1.5利用能净化水质的鱼类及水生植物

一些鱼类和水生植物原本具有净化水质的能力,因此,养殖厂家应该积极的使用生物学技术来达到净化水质的目的。例如,在水产品养殖的过程中,由于大量的饲料喂养导致水中的氨氮过量,引起大量危害水体的浮游植物和浮游动物出现时,在水中可以适当的放些滤食性的上层鱼类,可以有效地净化水质、降低浮游生物的繁生;养殖鲢鱼有助于净化水质,可以建立一个鲢鱼链;紫萍、芦苇等水生植物能快速有效地吸收氨氮。这是一种简单、生态、实惠的循环资源,养殖户可以多种植水生植物进行净化水质。

1.6利用物化措施降解氨氮

物化措施是通过换水、增氧以及使用改良水质的物质等物理或化学的方式来保持水产物种和生态环境的健康运行。例如,增氧和换水能将水中的有害物质进行分解和清除;使用沸石粉不仅能吸附氨氮,而且还能为水生生物提供所需的营养元素;纳米技术的引用可以对水中的病菌进行杀毒,达到净化水质的目的;利用紫外线具有杀菌的优点,进行水体消毒,并且无二次污染。

1.7污染治理

在养殖过程中出现的残饵相关废弃物可以进行回收和治理,对于底质区域出现污染,则可以根据其污染程度,建立一个污染区域,进行吸泥、撒石灰等方法来改善地质环境,为底栖生物创造一个健康的生长环境。

1.8利用法制手段进行约束

现阶段,在我国还没有对水产养殖产业实施完整的法律规定,这也增加了水产养殖业户肆意妄为的心态。因此,一定要加强地区对水产养殖业的管理,制定相关的水产质量标准体系,对水产养殖的环境、饲料、鱼药等产品进行严查监督,如果发现不合理的养殖方式一定要严禁水产品进入市场,并且对养殖户进行严重的惩罚,取消养殖户生产的资格。另外,应该通过各种宣传手段提高人们对水产质量标准的意识。

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用户通过文本显示器可以读取当前水中的溶氧值和温度值,并且将其显示在首页。用户可以设定溶氧值的上下限,在旋钮旋至自动模式时,水中溶氧值一旦低于设定的下限值,便自动启动增氧机,水中溶氧值大于设定的上限值,便自动关闭增氧机。冲洗泵用于自动清洗传感器,系统工作时,清洗15minh。用户可以设定每天3个时间段强制增氧,当全设为0或错设时不起作用;可以设定每天两个时间点的自动投食,投食时长可以设定;可以设定万年历。用户的网页控制平台可以通过GPRSDTU模块实现远程监控(读取溶氧和温度、设定1个启动时间段、启停投食、远程控制增氧机的启停等)。

3实现过程

3.1溶氧传感器协议用户的溶氧传感器为MODBUSRTU协议,格式要求如下。①波特率:9600;②起始位:1;③数据位:8;④奇偶校验位:无;⑤终止位:1。本协议参照Modbus消息帧,由地址域、功能域、数据域和错误检测域4个域构成。①设备地址:1个字节,地址10为默认地址;②功能码:长度为1个字节;③数据域;④CRC校验。长度为2个字节,低字节在前,高字节在后。应答协议格式如表1所示。表1应答协议格式Tab.1Responseprotocolformat地址域功能码字节数数据区(高字节在前低字节在后)CRC161004H08H8字节低字节高字节注:数据区=温度电极电压(2B)+温度(2B)+溶解氧电极电压(2B)+溶解氧(2B)举例:发送:020400000008F1FF应答:020408102C290977179C279ED5

3.2台达文本一体机PLC程序说明(1)PLC程序先进行COM2和COM3的通讯设置,COM2作为溶氧温度传感器的主站,通讯设置和溶氧温度传感器要求保持一致。COM3作为远程平台的从站,用于通过GPRSDTU与用户平台对接,通讯设置和远程平台一致(MODBUSRTU,9600,8,N,1)。(2)通过MODRD指令将传感器检测到的温度和溶氧值读至本地D1070~D1085寄存器中,因传感器的温度和溶氧是在一个功能码里,而且是按8位存储,这就要对所读取数据进行左移8位作为高位,再与低8位合并成1个16位的数,这个数就是最终读取的数据。这里将D1075通过ROL指令左移8位,再通过WOR指令与D1076逻辑或运算,得到的结果就是温度值,同样的方法对D1079和D1080进行处理即可得到实际溶氧值。(3)通过文本显示输入的溶氧上下限值与实际溶氧值进行比较,在自动模式下,当低于下限值,就自动启动增氧机,当高于上限值就停止增氧机。(4)当增氧机启动时,自动启动定时器,累计达到50min后就立刻启动清洗机来清洗传感器,清洗机工作10min后自动复位停止,又进行累计50min再启动,就这样循环工作。

3.3台达文本一体机文本软件设置说明每个页面均可进行功能键的设置,需要注意的是,如需快捷键实现对数据的依次输入功能,可将该快捷键设定ON按钮,读写选择一体机PLC设置的M1195。因用户的溶氧传感器有两款(一款国产,另一款为哈希传感器),为方便用户的使用,程序做两个溶解氧通讯程序,文本显示单独做个按钮M512来实现切换(切换后需断电重启)[1]。

3.4台达文本一体机与GPRSDTU通信模块及网页平台的对接GPRSDTU是将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据、通过GPRS通信网络进行传送的无线终端设备,使用的时候完全可以把它当作本地串口使用。本案例使用的是COMWAYDTU模块(达创的DTU模块使用更方便),将本地RS485口通过互联网映射到平台端(不需要公网IP和花生壳,硬件服务商的服务器自动进行两端互联),平台端通过DTU的硬件ID自动识别用户,通过DTU硬件商提供的虚拟串口软件进行通信,使用的时候就好比本地的RS485口一样,方便组态软件及其他平台软件直接通讯[1]。

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二、乳酸菌产品在水产上的应用

1.泼洒降pH值

乳酸菌制剂泼洒进入水体后,在适合的条件下繁殖,分泌乳酸等代谢产物降水体的pH值,具有持效的特点。乳酸菌因厌氧或兼性厌氧,在池底会长得好。使用:将乳酸菌产品用50倍以上池水稀释后全池均匀泼洒,每亩水面(水深1米)使用乳酸菌制剂100克以上(1克活菌量≥50亿个)。使用注意事项:①晴天上午使用,使用时及时有效增氧2小时以上,当晚注意有效增氧;②使用时配合红糖溶解泼洒效果更佳;③避免与氧化剂、抗生素或消毒剂同时使用。

2.乳酸菌内服

乳酸菌是目前广泛应用的一类益生菌,是温血动物胃肠道中的优势菌群。乳酸菌在饲料添加剂中具有重要地位,在美国FDA公布的42种微生物中有近30%是乳酸菌类。乳酸菌虽不是鱼类肠道内的优势菌群,但普遍认为乳酸菌是鱼类肠道的正常菌群成员。在鱼类养殖中,通过添加含乳酸菌的饲料可抵御致病菌侵袭、提高苗种成活率,有促进生长的作用。乳酸菌产生的代谢产物能降低日粮pH值,使胃内pH值下降,酶的活性提高;胃肠道微生物区系改善。有些有机酸是能量转换过程中重要中间产物,可直接参与体内代谢,提高营养物质消化率。乳酸菌作为鱼类益生菌,在肠道内具有较好的定植能力,而且在水产动物中,这种定植无明显的宿主特异性。乳酸菌内服的缺陷性:该菌在生长过程中不形成芽孢,抗逆性差,易失活而难以保藏,在饲料中添加使用受到一定限制。

3.乳酸菌发酵饲料

近年来,使用乳酸菌产品发酵水产饲料后再投喂,诱食、增食效果好,提高成活率明显。尤其在南美白对虾的养殖上,使用发酵饲料可以增加投喂量,缩短摄食时间、降低发病率,接受度颇高。

常见的虾饲料发酵有两种方式:①充分发酵,乳酸菌、饲料、水充分混合,密闭容器,放置于常温下发酵培养5天以上,闻之有酸香味,pH在4.0左右表示培养成功;②快速发酵,发酵20小时左右。先把200克菌粉(1克活菌量≥50亿)放入14千克水中溶解,加入20千克干饵料混匀,密闭容器(如果是湿饵料,加水到物料用手捏住有水快速滴下即可)。根据气温变化大概24~48小时发酵好,有一股酸香味,可投喂。发酵饲料的注意事项:①饵料中不要添加抗生素或消毒剂;②饵料发酵成熟再使用;③发酵时每40千克饲料添加500克红糖效果更佳。

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2.1水产科研机构人才多样性指数模型的建立及分析

水产科研机构人才多样性的评价方法,是在借鉴自然生态系统中生物类型多样性指数的评价系统上进行的。首先建立水产科研机构人员组成与人才分类的指标体系,然后得出各类人员的比例,在此基础上获得各类人才出现的丰富度和均匀度,得到一个统计得分,最终给出适宜的分值范围。自然生态系统中生物多样性是指生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合,包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统。通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。物种多样性是生物多样性的核心,是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。优良的物种多样性的表现是物种的丰富性和均匀性,即需要在某一生态系统中出现的物种数量较为丰富,而不同物种的个体数相对均匀,这样可保持生态系统的稳定。对于一个水产科研机构而言,其本身是具社会属性的一个生态系统。对于其人员配置而言,只有发挥不同层次人员的特性,人尽其才,才能最大程度地利用人力资源。过度消费学历或过于依赖某一类型的人员都是短期行为,必然会导致内部系统的失调。故生物多样性评价方法可为人才多样性评价借鉴。评价生物多样性指数主要有Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Margalef指数,其中Shannon-Wiener指数比较常用。Shannon-wiener指数是基于物种数量反映群落种类多样性,群落中生物种类增多代表了群落的复杂程度增高,种数越多,各种个体分配越均匀,群落多样性越好。Shannon-Wiener指数用H′表示,H′=-∑Pilog2Pi。H′值愈大,群落所含的信息量愈大[7-8]。考虑到水产科研院所人才主要集中在专业技术人员和管理人员中,但工勤人员在整个人员队伍中占据了一定的份额,故在进行人才多样性的评价时,对上述公式进行了修正,增加了不同类型人员对人才比例的贡献率。式中:Wi为某类人员比例,Pi为某类人才的比例,分别由公式(1)和公式(2)获得。Wi=Ci/S..........(.1);Pi=Ai/Ci...............(.2)。其中:Ci为某类人员的总人数,S为机构总人数,Ai为某类人才的总人数。对上述公式进行分析,如果仅有一种人才,则H=0,是不可能完成科研工作的,表明人才多样性严重缺失,如果只有2种人才,且各占50%,那么0<H<1,表示人才多样性略有增加且存不合理。以此类推,得到评判的依据:H≥1.5-表示人才结构合理;1.0≤H<1.5-表示人才结构轻微不合理;0≤H<1-表示人才结构不合理。运用上述方法和评判依据,对某国家级水产科研机构2009~2013年间人才多样性进行分析。具体数据通过相关软件计算后汇总于表2。表2数据显示,2009-2013年,某水产科研机构人才多样性指数H为1.0117-1.1045。

2.2结果分析

由表2可知,在2009年至2013年,某水产科研机构的人才多样性指数总体呈上升趋势,H值在1.0117~1.1045间变动,参考评价标准,总体属人才结构轻微不合理。以H的最低值和最高值出现的年份来比较,H最小值出现在2009年,该年专业技术人员的比例为42.70%,管理人员为22.47%,而工勤人员为34.83%,工勤人员的比例明显过大,甚至大于管理人员。工勤人员数量偏多是一个历史遗留问题,该研究机构建于上一世纪七十年代末、改革开放的初期,当初建设是按职位全面配置的设想进行的,从食堂、托儿所、电话接线员等样样俱全,造成工勤岗位人员偏多。对于一个科研机构,专业技术人员和管理人员之和如达不到70%,表明人才结构不太合理。在专业技术人员和管理人员中,研究生学历人员偏少,影响了人均科研成果的产出,作为科研和管理的顶层人才较为缺乏。而到了2013年,虽然该研究机构的人员数量并未发生大的改变,但人员结构已有了显著的变化。该年专业技术人员的比例为44.92%,管理人员则上升为26.74%,二者之和在5年间首次突破70%的大关,而工勤人员则首次下降至30%以下,为28.34%。这些变化主要与5年间人员的动态变化有关。近年来,低学历的工勤人员没有进入机构,而随着年龄的老化,退休人员的增多,工勤人员呈下降趋势,人员由62人减至53人。而研究生和本科生则新进了20人。这样虽然总人数仅增加了10人,但结构已发生了较明显的变化,从而在人才多样性指数上得到了体现。随着时间的推移,工勤人员大批退休的高峰即将到来,人才多样性指数会有所上升。但并非工勤人员越少越好,当其存在数量少于一定值时,必将对人才结构的合理性产生挑战。作为水产科研机构,其既需要博士和首席科学家这些高端人士,同样需要高级养殖工和修理工等工勤人员。只有相互匹配,才能创造最大的科研才富。如果只有博士等高端人才,都从事顶层设计,没有科研方案的实施者、执行者、实践者,便不会产生真正服务于产业的科研成果。所有的科研将是停留在设想或小范围的实验上,无法起到支撑产业技术进步的作用。根据多样性指数来反推,较合理的结构下人才多样性指数为1.5,此条件下专业技术人员的占比需达到60%以上,管理人员为25%左右,工勤人员接近15%。在专业技术人员和管理人员中,研究生学历需达40%左右,本科学历达40%,而专科及其他学历为20%左右。因此该研究所虽然在人才多样性指数上有所上升,但仍有进一步提升的空间,可使人才结构进一步合理化。

篇8

前面我们从理论层面对“洼地效应”进行了简要分析,在汲取科学发展要素的基础上,下面我们以发展水产养殖业为重点,分析八五五农场产业发展的潜力和优势。

2.1区位优势

八五五农场,隶属黑龙江农垦总局牡丹江管理局,位于密山市境西北部与宝清县、七台河市交界处。场部距密山市区60里路程。结合自然条件下的地理环境和发展乳肉禽蛋产业的区位要求,八五五农场具备了发展水产养殖的区位优势。

2.2设施优势

场区内有小的河流5条。北为挠力河水系的上、中游,南为穆陵河水系的上游金沙河、小裴德河,还有沟壑水线密布全场。总长度954千米,流域总面积760平方千米,流径总量1.25亿立方米,水域450公顷,占总面积的0.8%。场内已建数座水库,一是金星水库,库容三百六十万立方米,可以灌溉稻田200公顷;另一座是红星水库,库容九百四十万立方米,水面300~400公顷,可灌溉水田470公顷,有抽水站一座,可灌大田270公顷。另有育红、金沙、青一、新西河水库。形成了干、支、斗、农、毛配套齐全的立体化水利灌溉格局,辐射全场6个管理区,24个基层作业站,目前完善的灌渠设施系统是农场发展水产养殖的特有优势。

2.3存续优势

所说的存续是指农场区域内存在经营的水产养殖基地和废弃续留的养殖基地,据畜牧水产部门统计,全场现有大小鱼池52个,其中经营性鱼池24个,续留性鱼池28个,其中第二管理区的笨养活养鱼基地占地5公顷,第四管理区的水汪汪水产泥鳅养殖基地占地4.7公顷,原东灌渠废弃引渠待养殖水面达到7公顷,这些存续养殖场是农场重新规划和打造水产养殖产业的基础。

2.4市场机遇优势

目前,农场水产养殖相比水产养殖先进地区仍处于相对落后阶段,全场渔业年总产量36吨左右,仅占市场的16%以内。据调查牡丹江垦区渔业也处于起步阶段,产量远远满足不了人们消费需求。随着经济发展人们对水产品的需求量越来越大,特别是水库地产鱼类,近年来价格一直居高不下,兴凯湖鲤鱼价格从前几年的每斤80元飙升到现在的每斤200元以上由此可见水产养殖的前景巨大。

3.发展水产养殖产业的定位思考

“洼地效应”是在基础产业比较优势凸显的基础上形成的资本集聚过程,对于八五五农场来说江水养殖产业尚处于初级开发阶段,但是从比较优势上分析,农场已经具备了创造洼地效应的环境和条件。

3.1发展网箱养鱼

即利用境内河流沿线水流平缓、水质清新,使用网箱进行鱼类饲养。

3.1.1可行性分析

一方面,主要由于水本身的流动再加上鱼类的活动具有类似流水池的特性,箱内外的水质不断更新推动溶氧和饵料持续得到补充,代谢物和残饵时排出箱外,箱内水质始终能保持良好状态。另一方面,网箱把鱼类限制在有限的空间内,避免凶猛鱼类、风浪的危害和侵袭,能量消耗低,营养积累增加,利于生长和育肥。容易控制凶猛鱼类的危害和竞争者的威胁,存活率高;容易捕捞,商品率高,经济效益好等特点。

3.1.2效益评估分析

我们在对密山市网箱养鱼科技区多年的实践看到:100平方米的网箱养鱼产量,和25亩池塘养殖量相同,1个工人可以管理3-4个网箱正常生产运行,而一个20亩的池塘至少需要3个工人。从下面分析的数据来看,在在正常生产和正常销售的情况下,每个网箱效益计算如下:在2014年1个网箱数产量达到2400千克,成本为3.1万元,总产值为16.8万元,纯利润就达13.7万元。排除非可抗自然因素外,每个网箱的年利润相当于种植16-18公顷水田,以八五五农场200个可扶持的低收入的家庭计算,人均1个网箱,可以实现3000万/年的增产,数量变化可导致几何数增长,网箱养江鱼的前景非常可观。

3.2发展泥鳅养殖

即充分利用闲置的沙坑、洼塘和稻田定向养殖。

3.2.1可行性分析

一是从需求角度上看,因为泥鳅的营养和药用价值非常高,拒不完全统计,国内市场需求量每年达到30-40万吨,主要消费国的韩国和日本每年需求量也在30万吨以上,但目前国内市场供应量不到40%,出口量更是有限,由于污染、过度捕捞等因素加速了国内外对泥鳅的需要,据水产专家介绍,淡水养殖的泥鳅有着非常广阔的发展前景;二是从资源条件上看。八五五农场得天独厚的水田优势,适合发展稻田养殖和洼塘养殖,辖区内河流水里拥有大量的天然泥鳅,就可以得到免费的泥鳅鱼苗,而且天然的鱼苗适应能力强,成活率高,大大降低了养殖成本。

3.2.2效益评估分析

一是稻田养殖,据水利部门调查显示:稻田养泥鳅病害少、省工省饲料,有利于管理,综合效益高,水稻、泥鳅互生一举两得,每亩稻田可产泥鳅50斤左右,去掉成本,产值在200元/亩,以全场水田计算,每年直接增收近五千万元。二是洼塘养殖,即采取专业化、规模化养殖的模式,据畜牧水产部门提供信息,全场现有适合定点养殖的洼塘50余处。

4.形成水产养殖

“洼地效应”的潜在要求前面我们综合分析了八五五农场创造洼地效应的比较优势和布局产业的客观条件,但是能否形成这种效应使之达到最大化的效果,笔者认为还需在产业延伸配套上做好准备工作。

4.1完善的仓储设施

这是水产养殖的必备条件之一,水产品具有流动性、保鲜性、季节性强的特点,所以具备“夏保鲜、冬冷藏”的库藏设施能够使经营者在开放的市场条件觅寻良机获得最大收益。

4.2完善的运输设备

随着生活水平的提高,人们对食品安全的高度重视,餐饮市场对水产品的质量要求提高,保鲜运输已经成为水产配送的重要环节,所以对于水产养殖产业具备与仓储配套的配送运输设备成为必要条件。

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1.细菌性病害的防治对策

在防治过程中只要能够掌握其发病规律,就可有效的避免此类疾病的发生。在防治过程中主要有以下几方面的措施。网箱是设置在大水体中且鱼群密度很高,因此预防不能照搬池塘养鱼的方法,如不宜使用全箱泼洒等方法。首先,饵料配方要合理,投饵量要适当,防止因饵料配方不当引起鱼的营养缺乏症或因饵料不足使鱼体消瘦,发生鱼病。饵料加工杜绝使用霉烂、变质原料,混合各种添加剂时,要搅拌均匀,否则也是引起鱼病的原因。其次,发现病鱼、死鱼及时捞出,要深埋不能乱丢,防止传播病菌或败坏水质。其次,种苗的消毒。种苗消毒可以采用复合型的二氧化氯或者高效的菌毒消毒剂进消毒处理,采用还需要此阿勇肠炎灵、鳃病灵、克血灵或者烂尾灵拌饵喂食。当鱼苗处于发病季节前后,应该每隔半个月使用高氯精、溴氯海因、二溴海因等药物进行消毒。并使用大蒜素和克血灵拌饵投喂两天,同时还可以在发病季节每隔两周左右用新鲜生石灰化水泼洒一次,调节水的PH值。

2.病毒病的防治措施

继发性的感染细菌性疾病是水产感染病毒后死亡的主要原因,这些水产疾病主要包括河蟹抖抖病、虾类肌肉白灼病以及病毒性的败血症等疾病。预防该种疾病的重点是要做好细菌性病害的防治工作,同时,还需要采用相应病毒的预防措施。首先,在对鱼塘彻底清塘之后,在放养的前一周之内,采用精碘进行消毒一次,精碘对病毒病的预防有着优良的治疗效果;其次,在发病季节来临之前,应该加强对网箱(鱼塘)进行消毒处理,以增加消毒的次数。在发病季节之前采用精碘消毒两次;最后,对已经发病的鱼应该积极的采用内服药物进行防治,以防止病害的发生。

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2.1维持肠道微生态平衡

目前,关于芽孢杆菌维持肠道微生态平衡的机制,普遍认可的主要有以下三个方面:一是生物夺氧。枯草芽孢杆菌属好氧性细菌,而病原菌也多为好养性细菌,枯草芽孢杆菌在肠道中的生长繁殖必然消耗氧气,对病原菌造成颉颃作用,同时造成肠道厌氧环境,有利于肠道原籍优势菌繁殖,维持肠道正常生态平衡的作用;二是定植抗力。枯草芽孢杆菌及因其生长繁殖更加有利的动物肠道原籍优势菌都会在肠道内占据一定的位点,导致病原菌可结合位点减少,从而因无法定植而被排斥;三是产生抑菌物质。芽孢杆菌生长繁殖中产生的乙酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸可降低动物肠道pH,从而有效抑制病原菌生长。此外因生长环境有利,一些原籍优势菌可产生更多的细菌素和类细菌素等抑菌代谢物。

2.2促进营养物质的消化吸收

枯草芽孢杆菌进入动物肠道后,能迅速在肠道中萌发并增殖,产生多种消化酶,增强动物肠道对饲料的消化能力,促进营养物质的消化利用。芽孢杆菌不仅能产生蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等,还可诱导动物机体内源消化酶的分泌,产生的非淀粉多糖酶可以降解内源酶难以降解的植物性复杂糖类,如纤维素、果胶和葡聚糖等,有利于肠道更好地利用糖类,提高饲料转化率。另外,枯草芽孢杆菌在生长代谢的过程中能产生其他多种营养物质,如维生素、氨基酸和促生长因子,参与动物自身新陈代谢,促进营养物质的消化吸收。

2.3增强机体免疫力

研究表明,芽孢杆菌可促进动物免疫器官发育,加快免疫系统的成熟,T淋巴细胞及B淋巴细胞的数量增多,使动物肠道相关淋巴组织处于免疫准备状态。其机制可能是芽孢杆菌进入动物肠道后,可作用于肠道集合淋巴结的抗原结合位点;此外,芽孢杆菌可通过调节动物肠道的微生态平衡,特别是对双歧杆菌的调节,间接增强动物的免疫力。

3饲用芽孢杆菌在水产养殖中的应用

肠道微生态的平衡是水产动物保持健康的重要保障,肠道微生态平衡一旦被打破,肠道环境会更利于病原菌的生长繁殖。当前,集约化养殖带来的水体负荷过大和水质恶化等环境胁迫,极易导致水产动物肠道微生态失衡,使水产动物表现为病理状态。因此,基于维护肠道微生态平衡的考虑,芽孢杆菌,尤其是枯草芽孢杆菌在水产养殖中得到了越来越广泛的应用。目前,芽孢杆菌在水产养殖中的应用主要有以下两种方式:直接投放于水体,起到改善水质和颉颃病原菌的作用;添加于饲料中投喂,起到改善生长性能、增强免疫功能、调节肠道菌群及保护肠道黏膜组织形态等作用。

3.1作为水质改良剂改善养殖水体的水质

芽孢杆菌能及时分解水体中的有害污染物质,将有机质分解为小分子有机酸、氨基酸及氨为单胞藻提供营养,净化和稳定水质。尹文林等(2006)研究发现:枯草芽孢杆菌具有降解养殖水体氨氮、亚硝酸盐氮和硫化物等作用。而张峰峰(2009)认为:虽然能够降低水体pH及显著降低水中硝酸盐和亚硝酸盐含量,但不具有提高水体中溶氧含量和降低硫化物含量作用。赵迷淼等(2003)发现:施用枯草芽孢杆菌后,对虾养殖池中的亚硝酸盐和硫化氢等有害物质减少,施用芽孢杆菌的池塘化学含氧量(COD)值每次测量都低于未施用芽孢杆菌的池塘,且从施用前的9.5下降到8.2(施用10d),总碱度(ALK)降低,pH也稳定在适宜对虾生长的水平。

3.2作为饲料添加剂提高水产动物的生长性能

芽孢杆菌添加于饲料中可改善动物的生长性能、增强免疫功能、调节肠道菌群及保护肠道黏膜组织形态等作用。这里重点阐述对动物生长性能的改善作用,主要在以下两方面发挥作用。一是产生多种水解酶,可促进营养物质在动物体内的消化利用。芽孢杆菌在生长繁殖过程中可产生蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等消化酶,促进相应营养物质的消化利用。丁贤等(2004)在凡纳滨对虾、刘小刚等(2002)在异育银鲫上都验证了此作用。此外,芽孢杆菌还能分泌非淀粉多糖酶,如果胶酶和葡聚糖酶等,可降解饲料中复杂糖类。其次是产生营养物质直接供动物吸收利用。芽孢杆菌在生长繁殖过程中可产生维生素、氨基酸、有机酸和促生长因子等多种营养物质,参与机体新陈代谢,直接为机体提供营养物质。与此同时,还可促进动物对钙、磷和铁的利用,促进维生素D的吸收。

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近年来,随着水产养殖病害日趋严重,养殖中所使用的渔用药物的种类和数量也在不断增多。抗生素、促生长剂、杀虫药等的大量使用,带来了药物在鱼体内大量富集残留和病原体的抗药性等问题,导致养殖水产品质量下降,既危害了人类健康,又污染了环境。开发和生产安全、高效的无公害鱼药已经成为水产养殖业可持续发展的关键。中草药具有天然、高效、毒副作用小、抗药性不显著、资源丰富以及多样化等优点,在防治鱼病中,除了兼有药性和营养性外,还具有提高水产动物生产性能和饲料利用率高的功效。为贯彻落实“水产养殖质量安全管理规定”,进行绿色无公害安全水产养殖生产,应用中草药防治鱼病具有重大意义。

一、中草药的作用

1、抗菌、抗病害

如大黄、黄柏、黄岑有抗菌功效,能够抑菌;苦楝皮、马鞭草、白头翁等能杀虫。

2、增加机体免疫力

水产动物具有相对完善的免疫力功能,中草药可以对其起调节作用。

3、可以完善饲料的营养配伍,提高饲料转化率

中草药本身含有一定的营养物质,如粗蛋白、粗脂肪、维生素等,某些中草药还有诱食、消食的作用。

二、中草药的特点

1、资源广、成本低

我国地域辽阔药学论文,中草药资源丰富,易种易收,且使用简便。

2、在动物体内无药物残留无公害

中草药是天然物质,保持了各种成分的自然性和生物活性,其成分易吸收利用,不能被吸收的也能顺利排出体外,在体外细菌分解,不会污染水环境。而一般的化学药物成分会积累在动物体内或残留于水体中。

3、毒副作用小,在动物体内不产生抗药性

通过中草药组方配伍,利用中药之间的相互作用,提高其防病治病的功效,减弱或消减了毒副作用。有毒的中草药经过适当的炮制加工后,毒性会降低或消失,此外至今医学研究还未发现中草药有抗药性的问题。

三、中草药在水产养殖病害防治中的应用

1、大黄 其有效成分为蒽醌衍生物,其中以大黄酸、大黄素及芦荟大黄素抗菌的作用最好,有收敛、增加血小板、促进血液凝固及抗瘤的作用。用以防治草鱼出血病、细菌性烂鳃病、白头嘴病等。

2、乌柏 又名柏树、木蜡树,其叶含生物碱、黄酮类、鞣质、有机酸、酚类等成分,主要抑菌成分不酚酸尖物质,在生石灰作用下生成沉淀,可以用来防治烂鳃病、白头白嘴病等。

3、五倍子 含鞣酸,有收敛作用,能使皮肤粘膜、溃疡等局部蛋白质凝固,能加速血液凝固而达到止血效果;能沉淀生物碱,对生物碱中毒,有解毒作用,抗菌范围广,用于水产动物细菌疾病的外用药。

4、辣蓼 鞣质,黄铜类,蒽醌衍生物及蓼酸,用于防治细菌肠炎病。

5、黄芩 多年生草木植物以根入药,有抑菌、抗病毒、镇静、利尿解毒功效,可防治烂鳃病、打印病、败血病、肠炎病。

6、黄连 双名鸡爪连,川连,味连,上黄连。多年生草本植物药学论文,以根状茎入药,有抑菌、消炎、解毒功能,主要用于防治细菌性肠炎。

7、穿心莲 一年生草本植物,含穿心莲内脂及黄酮化合物等,有解毒、消肿止痛、抑菌止泻及促进白细胞吞噬细菌的功能,药用全草,防治细菌性肠炎病。

8、黄柏 又名案木,聚皮,无柏,落叶乔木。以树皮入药,有抑菌、解毒、止痛等功能,可防治草鱼血病站。

9、大蒜 药用鳞茎,其有效成分大蒜辣素,有止痢、杀菌、驱虫及健胃作用,用于防治细菌性肠类病。

四、存在的问题

1、水产用中草药基础研究落后,目前水产养殖用中草药不论是单方或复方制剂,其作用大多借鉴中医药历史资料记载、临床用药经验的累积来确定。但传统中草药理论缺乏对中草药的有效成分、抗病毒作用机理等方面的研究,不像西医那样做药敏试验和解剖实验,对临床反应和临床实验数据等有关详细记录。要从药理方面逐一进行试验研究,尚缺乏相应技术和雄厚的资金。因此,在应用过程当中要注意配伍禁忌问题。

2、中草药研究与开发受到了重视,但产业基础薄弱,资金投入严重不足,近年来,我国在免疫增强剂尤其是中草药饲料添加剂上的研究开发较多。但总体而言,我国中草药产业基础研究与开发薄弱,生产工艺落后,工程化水平低,中药企业存在“一小、二多、三低”的状况,即规模小、企业数量多、产品重复多、科技含量低、管理水平低及自动化生产水平低。此外,中药剂型落后。而国家投入到中草药研究中和资金也少的可怜。目前养殖用中草药行业远不能适应实际需要。

3、剂型混乱,消化吸收存在着障碍,严重影响了药效。目前在水产病害防治过程中应用的中草药,剂型呈现多样性,基本包括了粉剂和水剂。其中粉剂有普通粉碎剂和超微粉碎剂;水剂有水煎水剂、化学萃取水剂和二氧化碳超临界萃取的水剂。而这其中大多数剂型是以普通粉剂形式存在。中草药大部分品种成分组成基本以粗纤维和几丁质为主药学论文,而水产动物特殊的消化结构又决定了它们对几丁质与粗纤维的消化吸收效果很差。所以普通散剂由于水产动物对它有着消化吸收障碍而显效果差显效慢,这是一个重要原因。

四、解决的方法与对策

1、加强中草药的基础理论研究。目前,有关水产养殖用中草药的研究主要集中在临床应用和部分有效成分的研究上,许多中草药及其复方中草药制剂的有效成分及其含量、结构、提取、有效成分间的相互关系、毒理学等药理学方面均缺乏对水生动物的促生长、疾病防治、诱食、改善水产品品质等的作用,通过深入研究其特征、作用机理,以期筛出效果良好的水产品用中草药。

2、形成以市场规律为导向的中草药研究机制。食物源性的农药、兽药残留严重危害人类的健康,化学药物和抗生素的毒副作用及耐药性问题日益突出,这使得人们不得不将疾病,尤其是动物疾病的防治转向中草药的研究为目标。重点扶持一批拥有自主知识产权具有竞争力的大型企业,形成有利于整体经济增长、区域经济发展和具有市场竞争优势的现代中药产业。

3、结合水生动物消化吸收的原理,在剂型上给矛改变,如超微粉碎或二氧化碳超临界萃取,这样就大大地提高了其消化利用率,从提高了疗效。

4、统一质量标准,严格把握好原料的质量关、产地关,同时避免原料的污染,使组方更合理与科学。

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传统的基因工程教学方法在水产类高等学校中多以板书结合多媒体的方法来讲解概念、原理以及性质等内容,其过程相对机械、枯燥,使得学生难以理解所学内容。对此,笔者通过多媒体教学与自制模型演示相结合的方法取代原有的传统教学。由于基因工程的很多内容相对抽象,仅仅通过教学技术具有图文声像随意组合、灵活多变的特点,为学生创造了良好的学习情境。通过功能强大的各种计算机软件把一些很难理解的内容做成动画影片,化难为易、化静为动、变抽象为形象,使学生对上课产生兴趣,促进学生对知识学习的渴望。同时,利用自制的模型讲解课程中的重点以及难点。例如:在介绍限制酶的切割位点时,让学生手持模型,分别角色扮演限制酶和基因序列,在排列位置的互换中了解3种切口的方式以及位置。这样的教学方法不仅形象,也让学生在互动中快速、深刻地记忆知识要点。另外,通过当下研究的前沿话题为例,先提出一个问题,引导学生运用其他课程所学过的或者自身所积累的知识来联想、分析、讨论,自己设计解答此问题的方法或实验流程。然后老师再参与其中,在讨论和修改方法以及实验流程的过程中,引出所要讲授的新的概念和知识要点。例如介绍表达物质(蛋白质)的鉴定时,老师会先提出问题:基因克隆表达出的物质是什么?这些物质是由什么组成的?鉴定这些物质可以使用什么方法?然后引导学生回顾生物学中心法则,得出基因表达物质为蛋白质,蛋白质是由氨基酸组成等所学过的知识,由此学生可归纳出氨基酸测序法等鉴定蛋白质的方法。最后老师再在此基础上补充出WesternBlot法、生物质谱技术等新的鉴定方法。这样的讲课方式让学生回到课堂上的主角位置,在复习了以往的知识要点的同时也加深了学生对新知识的理解与记忆,在一定程度上启发了学生如何去发现问题和解决问题。此外,基因工程是一门实践性很强的课程,在讲授理论课的同时,实验课的安排也是非常重要的。设计好与理论课相配套的实验课程,可以使学生加深对基因工程学理论的学习和理解,达到理论和实践相结合的目的。对此,各大高校均在基因工程实验课上进行了改革创新,但有一点总被忽略,那就是实验研究对象。目前,国内大多数高校基因工程实验课所使用的研究对象均为果蝇等无脊椎模式生物。这种情况对于普通高校而言是可行的,但是对于拥有特色学科的水产类高校而言,研究对象也应具有其专业特点。所以本实验课所使用的研究对象是斑马鱼这种海洋模式生物。研究对象的改变虽微不足道,但是能让学生更好地理解自己所学专业的特色,在实践操作中加深对所属专业的热爱。

3成绩考核

中国传统的应试教育产生了“高分决定一切”的迂腐思想。随着国家教育体系改革的不断推进,学生对于专业知识的掌握与否,已经不能仅从一张考卷成绩的高低来反映,考核成绩的结构应向多元化的方向发展。基因工程的最终考核成绩主要包括两部分:平时成绩占40%,其中课堂出勤率10%、课堂讨论10%、课堂小考10%以及实验报告10%;期末考试成绩占60%。这样的考核体系改变了过去注重结果忽略过程的做法,让学生在平时将知识一点一滴地积累起来。同时,也让授课教师能够及时得到教学效果的反馈信息,进一步提高教学水平。

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1.1.1D-loop部分序列分析D-loop序列分析中,由于并不是整个D-loop序列都发生碱基的插入或者替换,可以采取对保守序列区或者终止序列区的部分区域进行扩增。由于这两个部分的进化比中央保守区迅速得多,只对这一区段的序列进行分析也能代表物种的遗传多样性和进化过程。张仁意等[5]对青海4个不同湖水采集的155尾裸鲤(Gymnocyprisprzewalskii)个体的线粒体DNA的D-loop区中部分序列进行扩增,得到754bp的序列长度,分析发现155个样本中有34个单倍型,但4个群体中可鲁克湖群体的单倍型多样性和核苷酸多样性远低于其他种群;进一步的遗传分化系数的分析表明,该地区已经产生一定的遗传分化,但由于地理隔离的原因,系统发育树结果还没有发展出明显的单枝,加之该区域群体的遗传多样性偏低,需要进行重点保护。

郑真真等[6]对全球大青鲨(Prionaceglauca)进行了D-loop区中694bp扩增分析,采集了来自中东太平洋、中西太平洋、中东大西洋、西南大西洋和印度洋5个海域的165尾个体,分析发现145个单倍型,变异程度非常大。进一步分析后发现5个区域的大青鲨种群的单倍型和核苷酸都处于较高水平,种质资源较好;但是遗传分化指数显示5个区域存在强烈的基因交流,种群遗传分化水平较低。邹芝英等[7]采集了8尾长鳍鲤(Cyprinuscarpiovar.longfin),扩增得到600bp的部分序列,找到了与终止区域相关的6个特征序列;对这些特定的区域分析得到6个单倍型,13个变异位点,显示了较好的种质资源状况,核苷酸多样性数值与其他鱼类接近,遗传状况中等,由于该物种稀有且仅存在偏远地区,保护珍惜水产动物资源已经迫在眉睫。向燕等[8]为了了解3种鲟鱼:达氏鲟(Acipenserdabryanus)、中华鲟(A.sinensi)和史氏鲟(A.schrencki)亲鱼的遗传状况和遗传背景,对线粒体D-loop区部分序列进行分析,扩增得到400bp的序列,49尾亲鱼个体一共得到仅18个单倍型,并且对于单倍型系统发育树分析后,发现集中在6个单倍型中,说明这些群体很有可能来自同一母亲;不过各单倍型遗传距离较远,说明父本来自不同的个体;其结果提示,在生产中仍要采用不同单倍型进行人工繁育,以避免近亲而导致种质退化。

Kumazawa等[9]研究发现,D-loop的5'端和3'端有串联重复序列,这段的变异速率较快。Abinash等[10]在北美不同区域采集淡水扁头鲶(Pylodictisolivaris),对35bp的串联重复区进行分析检测,从美国35个水系采集了330尾样本,分析结果发现,在东南墨西哥湾的70%样本出现串联重复的变异,而采自密西西比河95%的样本和墨西哥湾西南沿岸的扁头鲶没有出现这个区域的变异;系统发育的计算结果表明,在70万年和205万年左右出现群体分流;从地理位置上看,密西西比河的支流进入墨西哥湾西南沿岸流域,而东南墨西哥湾为另一条流域;该结果表明种群的遗传结构受到地域特殊性的影响。D-loop区部分序列的结果分析能满足一定程度的遗传多样性和遗传状况分析,可以得到可靠的结果数据帮助人们进行资源保护和简单的育种工作。随着科技进步和测序水平的改善,进行全序列的测序渐渐进入研究者的视野,全长序列将获得更加完整和正确的结果。

1.1.2D-loop全序列分析D-loop的多态性一种是来源于碱基的突变、插入和替换形成的不同单倍型,不仅种间有差异,种内个体间也存在差异,只是重复的差异小于种间的差异。而且在个体中D-loop一旦发生差异,线粒体DNA会稳定地将这种差异遗传下去,这种差异在个体间表现为线粒体DNA分子的长度变异,因此对D-loop全长进行分析研究更能体现整体的变异程度。肖明松等[11]在淮河淮滨段、凤台段、蚌埠段、洪泽湖段采集84尾野生乌鳢(Ophicephalusargus)进行种群资源的研究,分析发现33个单倍型,检测了单倍型多样性(h)、核苷酸多样性(Pi)、遗传分化指数(Fst)、遗传距离以及中性检验、错配分析和NJ树,发现其h和Pi较高,表明种群平均多态性相对较好;但在遗传距离的分析中发现所有群体的差异都较小,这可能是由于在淮河流域中不同支流的种流程度较高造成的,所以变异发生在种内,而种群之间的分化较少。董志国等[12]对大连、东营、连云港、舟山、湛江和漳州6个地区的野生三疣梭子蟹(Portunustritubercatus)进行D-loop全基因组区的遗传多样性及群体遗传结构的分析,选择单倍型多样性和核苷酸多样性作为重要指标,并加入了群体遗传分化指数的分析,进行Tajima’sD中性检验和单倍型间的分子变异分析,发现不同地区梭子蟹的遗传多样性很高,产生一定的遗传分化;不过在系统发育关系分析中,地理距离对遗传距离没有显著的关系,原因仍需要进一步研究。赵良杰等[13]在千岛湖汾口、富文、临岐3个大眼华鳊(Sinibramamacrops)主要繁殖区域采集了115尾个体,对样品进行了形态学和D-loop序列测定后,分析形态主成分和各个基因遗传学分析指标,发现千岛湖各地的大眼华鳊之间有丰富的基因交流,并没有形成容易灭绝的小种群,表明各个地理群体仍然有丰富的遗传多样性,面对一定的灾害时有一定的弹性,不过这样的良好状况仍然需要政府和渔民对该区域的种质资源进行保护。高志远等[14]对海南松涛水库南丰镇、番加乡、白沙群体的长臀鮠(Cranoglanisbouderius)的D-loop序列全场进行分析,44尾个体中发现11个单倍型,但在分析中发现单倍型较高,而核苷酸多样性较低,认为是由于海南岛偏僻的地理位置难与大陆长臀鮠进行基因交流,推断在历史中可能出现过严重的瓶颈效应;中性检测也表明没有任何整体或局部的种群扩张,数据皆表明该地域长臀鮠正处在较危险的境地,需要进行种群的保护措施。

1.2养殖群体遗传多样性分析目前,国内对水产动物养殖过程中出现的生长不良与病害频繁大多归结于饲料与环境的问题。诚然,营养和免疫是养殖的关键,但是由于人工育种和繁育杂交造成的种质资源下降也是重要因素之一。养殖户往往在育种过程中,没有考虑到育种群体的遗传状况,导致近亲杂交,子代产生各种问题。徐钢春等[15]对灌江纳苗养殖刀鲚(Coilianasus)的子三代品种与在淡水生活环境下湖鲚(C.nasustaihuensis)两个群体的遗传多样性进行了比较和分析,进行单倍型和核苷酸分析后,发现养殖刀鲚的遗传多样性要优于湖鲚,这可能是由于刀鲚仅是子三代,还未经历大量的人工繁殖和育种,保留了较好的遗传状况;而湖鲚由于其陆封型的特点,导致其种质资源渐渐下降,需要进行放流等活动保证种质资源。姚茜等[16]对来自浙江湖州某公司的养殖群体、缅甸引进的群体和两者杂交的“南太湖1号”群体的罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)的D-loop区进行分析,共16尾群体分析得到14个单倍型,结果表明缅甸引进的群体核苷酸多样性最高,浙江湖州人工养殖群体的多样性最低,说明人工育种对遗传多样性有较大的影响。通过遗传距离和遗传分化指数分析发现,杂交群体更加偏向本地种群。在今后的育种工作中,可在杂交代中选取优秀性状的沼虾,与缅甸种群杂交,以获得更优秀的品种,为今后的人工繁育打下基础。李胜杰等[17]将珠江水产研究所养殖品种大口黑鲈(Micropterussalmoides)与北方和佛罗里达两个野生群体进行D-loop区的遗传分析,在23尾采集的样品中,5尾个体含有两种单倍型,北方11尾个体发现9种单倍型,而佛罗里达仅有1种单倍型。在遗传距离分析上发现,珠江水产研究所的养殖群体与北方群体更加接近。对于单倍型多样性和核苷酸多样性分析,结果表明养殖群体与国外种群相比,其遗传多样性处于较低水平,需要开展种质的保护工作,应引入国外品种进行杂交,改善国内养殖群体的遗传结构,提高遗传多样性,丰富大口黑鲈的种质资源。

1.3亲缘与起源分析D-loop区串联重复的现象虽然丰富,但是不同动物的重复位置不一致,重复的序列和重复的单元也不一致,所以相近物种之间对比分析有助于明确不同物种的关系。郝君等[18]对乌克兰鳞鲤(Cyprinuscarpio)、鲫(Carassisauratus)、鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Aristichthysnobilis)、草鱼(Ctenopharyngodonidellus)和乌苏里拟鲿(Pseudobagrusussuriensis)6种不同鱼的线粒体D-loop区进行测序,分析了种内、种间遗传结构差异,发现作为分子标记对系统分化效果的差异,6种不同鱼的碱基含量、碱基差异、遗传距离和系统发育都有显著的差异,构建的D-loop序列的NJ系统树展示了6种鱼的分类地位,肯定了D-loop区比邻近区段的tRNA和12sRNA在鱼类识别、分类、种类鉴定和遗传多样性分析上更加可靠。侯新远等[19]对5种虾虎鱼类进行了系统进化关系的研究,分析了河川沙塘鳢(Odontobutispotamophila)、鸭绿沙塘鳢(O.yaluensis)、中华沙塘鳢(O.sinensis)、葛氏鲈塘鳢(Perccottusglenii)及尖头塘鳢(Eleotrisoxycephala)这6种虾虎鱼类同源长度约为830bp的D-loop序列,通过系统发育树和遗传距离分析,得到6种鱼类的亲缘关系即河川沙塘鳢、鸭绿沙塘鳢、中华沙塘鳢、平头沙塘鳢聚为一支,尖头塘鳢、葛氏鲈塘鳢和褐塘鳢等聚为另一支,为鱼类资源的分类和利用提供了基础。马波等[20]在额尔齐斯河采集了两种类型的银鲫(C.auratusgibelio),对几种鲫鱼的可量性状和D-loop区进行分析,得到了优势种群的生长性状,确定了它们的遗传学特征和分类学地位,同时通过D-loop区的单倍型共享率研究了两种鲫的起源和遗传特征,这些结果对我国将来进行银鲫育种有很大帮助。Klaus等[21]利用D-loop序列对欧洲鲤鱼(C.carpio)137的起源进行研究。在此之前对于欧洲鲤鱼也有过很多关于起源的研究:Zhou等[22]发现一些欧洲养殖的鲤鱼起源可能在德国和欧洲,而俄罗斯主要养殖的鲤鱼起源在亚洲。Zhou等[23]在德国镜鲤和伏尔加河的野生鲫鱼利用D-loop区全序列获得独特的3种单倍型;而Mabuchi等[24]在日本鲤鱼中发现有两个D-loop区单倍型与Zhou等报道的欧洲发现的单倍型非常相似。Klaus等[21]的研究结果指出欧洲和中亚所有的鲤鱼品种有一个共同的祖先,而且有可能是在后冰河时期传播到中亚或者欧洲。对于这种现象,可能是由于在育种过程中,没有进行规范的养殖记录,导致各种群出现杂交现象。而且,养殖户挑选具有优势性状的品种进行,容易导致其他稀有单倍型的消失,从而使得种质资源慢慢下降。

1.4个体内异质性分析同一个体内存在多种重复序列数目不同从而表现为异质。高祥刚等[25]采用克隆技术,在我国海域随机采集了3头斑海豹(Phocalargha),每尾个体任选14个克隆菌,对它们的线粒体DNAD-loop区的终止序列区进行扩增测序,发现其个体内存在多种不同的串联重复单位,即存在异质现象,说明我国的斑海豹种质资源保护较好,进化状态比较积极。张四明等[26]在野生的中华鲟种群种间和个体体内检测线粒体DNA的长度变异情况,发现中华鲟有较多个体的异质性,表现出良好的遗传多样性。由此可见,个体的异质存在是导致线粒体DNA中控制区D-loop长度变化的主要原因,而个体的线粒体DNA长度异质性是直接推动动物物种遗传多样性的重要途径。综上所述,可以发现线粒体D-loop区的序列分析已经在水产行业取得大量进展,D-loop区基因的插入、突变和替换都是影响多样性的关键,而个体内的异质和串联重复的高频率变化不仅存在于水产动物个体中,也存在于种群内,甚至在不同物种之间都对野生水产动物的起源、亲缘关系、遗传多样性、遗传结构和动物进化程度起着重要的作用。在养殖群体中,D-loop区的分析正在渐渐起到重要的作用,若结合微卫星、RFLP等其他分子标记技术,将来对人工育种和对亲鱼、亲虾的选育工作有重大意义。

2细胞色素b序列(cytb)

线粒体DNA中编码蛋白质的基因有还原型辅酶I的亚基、ATP合成酶的亚基、细胞色素c氧化酶的3个亚基和细胞色素b[27]。Zardoya等[28]研究认为,cytb的进化速度适中,适合进行种内和种间的遗传分析。现今利用cytb序列多数用于种内和种间的遗传分化分析、遗传图谱建立和遗传多样性调查,并辅以其他标记技术进行组合分析。王晓梅等[29]获取中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)cytb序列的PCR产物后,利用DGGE技术分析了温州、仪征、江都、南京、盘锦和合浦地区的中华绒螯蟹的遗传多样性,并与合浦绒螯蟹(E.japonicahepuensis)对比,发现中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹遗传距离较大,在亲缘关系上具有显著的差异,但是仍有部分遗传标记相同,说明存在一定的基因交流。

黄小彧等[30]利用cytb序列检测了长江支流贵定与干流合江和宜都的中华倒刺鲃(Spinibarbussinensis)群体的遗传多样性,分析群体的遗传距离,结合地理因素分析了该物种的种质资源现状,发现合江的遗传多样性最好,而支流群体与干流群体的遗传分化较大,地理隔离使同一物种的基因交流程度降低。夏月恒等[31]利用cytb序列对中国近海3个地区的鮸鱼(Miichthysmiiuy)的遗传多样性进行分析,通过对地理环境和历史因素的解释,认为中国鮸鱼基因型的单倍型多样性高和核苷酸多样性低可能是因为种群在某个时期突然扩张,使单倍型突变大量产生,但这段时间对于提高核苷酸多样性时间不足,所以产生了如此差别;且Fst结果极低,说明该地区遗传分化程度很低,加上不同地理的单倍型网络图交错呈现,有可能是因为种群由于扩张之后还未达到平衡,需要对该地区进行保护。钟立强等[32]调查了长江中下游5个湖泊的黄颡鱼,利用cytb序列分析了不同地区遗传多样性和遗传分化的程度,60尾个体检测出37个单倍型,Fst分析显示这5个种群的变异大部分都来自群体内,说明各个种群间有一定的基因交流,系统树显示它们没有分化成谱系。司从利等[33]从长江贵定和乐山两个群体的泉水鱼cytb序列分析其遗传状况、结构和多样性程度,发现这两个群体由于三峡大坝的地理因素,已明显受到严重的影响,出现高度的遗传分化,建议对该物种进行分区保护,提高遗传多样性,丰富种质资源。

司从利等[34]在广东、广西等地基于cytb序列分析了华南居氏银鱼(Salanxcuvieri)的遗传现状,从邻接树上可发现有一定的分支,认为地理因素正在逐渐影响遗传结构,推测琼州海峡的地理位置可能影响广东、广西种群间的遗传交流;中性检测结果表明在更新世晚期发生扩增,地球当时的气候影响了该种群的遗传多样性;根据现状,建议分地区对该种群进行人为保护,避免出现种质退化。李伟文等[35]两年中在7个远洋捕捞点采集了黄鳍金枪鱼(Thunnusalbacares),扩增了cytb部分序列得到663bp,108尾个体仅有24个单倍型,且单倍型多样性和核苷酸多样性都处于较低水平,群体的遗传多样性较差;Fst分析得到变异大多发生在群体内部,表明其遗传分化程度较低,并且基因交流非常强烈,种质资源正在衰退,这与人类破坏环境和大面积捕杀有密切关系。谢楠等[36]利用cytb对鲂属(Megalobrama)4种鱼类及长春鳊(Parabramispekinensis)进行了系统分类。但在结果分析过程中仅靠cytb的信息难以准确将不同品种进行区分,仍需要配合其他标记进一步研究。

3其他标记与组合分析

16SrRNA序列、12SrRNA序列和COI序列在线粒体基因组中变异速度较慢,保守性较高,因此很难由其单独作为验证工具来进行遗传分析,往往需要结合其他的基因片段,才能同时作为鉴定种内亲缘关系和物种遗传多样性程度的工具。刘萍等[37]选取了山东青岛中华虎头蟹(Orithyiasinica)野生群体的16SrRNA和COI基因片段研究其遗传多样性,但是发现16SrRNA变异程度较小,效果不佳;在遗传距离和系统进化研究中,两种技术检测了不同蟹之间的亲缘关系以及它们的进化分化时间,利用NJ系统进化树发现中华虎头蟹与梭子蟹类的亲缘关系最近,并采用“分子钟”对4个蟹类的分化时间进行计算。吴玲等[38]对沿海6个群体的白氏文昌鱼(Branchiostomabelcheri)和日本文昌鱼(B.japonicum)分别进行COI和16SrRNA序列的研究,发现两种鱼种内遗传多样性较高,但还没有明显的遗传分化;其中茂名群体和威海群体具有最高的核苷酸多样性,很有可能为这两类鱼的祖先。

翁朝红等[39]对近江蛏(Sinonovacularivularis)、缢蛏(S.constricta)、小刀蛏(Cultellusattenuatus)、尖刀蛏(C.scalprum)和大竹蛏(Solengrandis)的COI和16SrRNA部分序列进行测序和分析,在进行遗传距离和系统演化分析后,结果表明近江蛏已进化至独立为一个种,并且通过聚类分析推断近江蛏应归属于竹蛏超科,解决了这几种蛏分类归属。郁建锋等[40]结合12SrRNA和16SrRNA的序列为太湖流域河川沙塘鳢的分类提供了重要的帮助,发现了大量的变异位点和简约位点,而且在两种标记的验证下,比较得出太湖流域河川沙塘鳢与福建流域河川沙塘鳢已经存在一定的遗传差异。同时,系统发育树分析表明,太湖流域河川沙塘鳢与其他鳢已存在遗传分化差异。王庆容等[41]对长江中上游舞阳河、乌江、雅砻江、岷江和金沙江5个野生鲇(Silurusasotus)群体的亲缘关系和遗传差异进行了分析,对比了核苷酸和单倍型多样性,发现舞阳群体与其他群体的亲缘关系较远。杨慧荣等[42]同时利用D-loop和cytb的序列对长江水系的赤眼鳟(Squoliobarbuscurriculus)进行了遗传多样性的分析,通过遗传变异率、单倍型多样性等指标发现长江赤眼鳟遗传多样性较高,种质状况较好;同时,根据Fst和分子变异等级差异分析发现,不同水系的群体存在明显的遗传分化;系统发育树证明了珠江水系赤眼鳟与长江水系赤眼鳟正在逐渐分化为两类群体,并提出cytb序列在变异显著的群体间更能发挥作用。

孙希福等[43]利用cytb序列和D-loop序列分析了江豚(Neophocaenaphocaenoides)在鼠豚类及一角鲸类的分类地位,系统发育树表明,江豚的遗传距离与一角鲸科较为接近,并确定棘鳍鼠海豚、太平洋鼠海豚及黑眶鼠海豚3种群有较近的亲缘关系,否定了之前仅凭借形态学的分类方式。毕潇潇等[44]在某一水产品公司采集了来自美国与荷兰的狭鳕(Theragrachalcogramma)、太平洋鳕(Gadusmacrocephalus)、蓝鳕(Micromesistiuspoutassou)和远东宽突鳕(Eleginusgracilis)4种不同属的鳕鱼,利用16SrRNA、cytb和COI序列比较了它们的序列结构,根据核苷酸分歧速率以及NJ系统发育树,将太平洋鳕、狭鳕和宽突鳕归为一支,也显示了它们较接近的遗传距离,给分类学提供了非常重要的理论基础。

4展望

线粒体分子标记技术主要用于物种的遗传多样性分析、亲缘、亲权分析和物种进化程度分析。该基因组功能重要且能稳定遗传,是物种个体基因组中变化速度较快且保留较好的部分。对D-loop区的序列进行测序、比对、计算和分析后能得到物种的种属分类、遗传结构、历史发育情况和遗传多样性状态。而且,D-loop区稳定的母系遗传,使得分析起源有较好可靠性,聚类分析结果准确。同时,细胞色素b和16SrRNA等序列虽然进化速度较慢,但其稳定性的特征可以得到较好保留,获得的插入、替换和缺失等突变可以持续遗传,以作为数据分析的可靠依据。在进行不同情况的分析时,可以结合一到两种分子标记技术,作为重要的辅助参考标记。