热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2024年第6期

• 热带海洋特色生态系统恢复重构与保护思考*

  黄良民, 林强, 谭烨辉, 黄小平, 周林滨, 黄晖

  热带海洋特色生态系统是指珊瑚礁、红树林、海草床等由独特生境与生物共同构成的生态系统, 主要分布于全球热带亚热带海区; 其特点是物质循环效率高, 生态功能独特, 具有丰富的生物多样性和极高生产力, 历来是海洋科学研究和资源利用与保护的重点对象。然而, 受人类活动和全球气候变化等多重压力影响, 这些生态系统的退化趋势日益凸显。如何恢复热带海洋特色生态系统的功能, 促进它们的可持续发展并造福人类, 引起了学界和国际社会的高度关注。本文阐述了世界热带海洋特色生态系统的分布格局、退化趋势及其影响因素, 分析了我国珊瑚礁、红树林、海草床生态系统的分布现状和生物多样性特点, 并以珊瑚礁生态系统为重点, 探讨了热带海洋特色生态系统退化的原因, 以及目前我国开展修复和保护的有关行动措施。根据全球生物多样性保护行动计划, 结合我国的实际情况, 提出热带海洋特色生态系统恢复重构与保护的对策建议: 1)建议国家组建南海特色生态系统研究中心、智能监测监控系统、专项数据库和专家智库; 2)设立热带海洋特色生态系统恢复与保护示范区, 组织多学科领域专家联合开展研究—试验—示范—评估—推广—监控; 3)健全政策法规, 加强执法管理, 重视科普教育, 提高公众环保意识, 形成社会自觉行动。这些将为加强热带海洋特色生态系统及其生物多样性的保护和管理, 维护其可持续发展和落实《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》提出的30×30目标提供参考。

• 造礁石珊瑚群体遗传学研究进展

  黄雯, 冯逸, 李明, 武茜, 罗燕秋, 陈胤民, 王丽荣, 余克服

  受到气候变暖和人类活动的影响, 全球不少珊瑚礁正面临着急剧退化的风险, 开展珊瑚礁保护与修复的工作已成为当务之急。进行造礁石珊瑚群体遗传学的研究对于深入理解珊瑚物种的遗传结构、遗传多样性和连通性具有重要意义, 同时可以揭示珊瑚应对环境压力时的适应性潜力和恢复能力, 从而为保护和管理珊瑚礁提供科学指导。本文综述了近年来在全球典型海域开展的珊瑚群体遗传学研究的现状与进展, 并针对可能影响珊瑚群体遗传结构的因素进行了讨论。总体而言, 目前造礁石珊瑚群体遗传学的研究多集中在澳大利亚大堡礁、加勒比海等区域, 微卫星标记仍是当前使用最为广泛的DNA分子标记。繁殖方式、距离隔离、环境隔离以及人类活动等是影响珊瑚群体遗传多样性水平和遗传结构的重要因素。基于国内外研究进展, 本文最后对目前我国南海造礁石珊瑚群体遗传学研究中存在的问题和发展趋势进行了分析和展望, 以期为我国珊瑚礁保护与修复工作提供参考。

• 大型海藻负排放理论技术研究与应用展望

  杨宇峰, 邹立功, 贺志理, 张永雨, 王庆

  大型海藻作为海洋中重要的初级生产者, 在碳捕获和长久封存中发挥着重要作用, 是实现海洋负排放的有效途径之一。大型海藻具有广阔的可栽培区域和高效的固碳增汇能力, 结合生物碳泵和微生物碳泵的协同作用, 有望成为海水养殖负排放的排头兵。通过大型海藻生物修复技术、资源养护技术和生态增养殖技术, 可增加大型海藻资源, 改善海区环境和养护渔业资源, 发展海洋碳汇渔业; 而通过大型海藻绿色饲料技术, 可减少经济水产动物与畜牧动物温室气体(如甲烷)排放。大型海藻的规模化栽培和资源绿色低碳利用, 能够为海水渔业高质量发展和海洋生态安全做出重要贡献。目前, 应重点开展大型海藻生态系统负排放理论研究和碳汇技术研发, 编研基于全生命周期的大型海藻碳汇核算标准和方法学, 探讨大型海藻生态产品价值实现的有效途径。发展大型海藻负排放理论和技术不仅有利于践行国家双碳战略, 对于我国实现基于陆海统筹的海水渔业和畜牧业高质量发展, 并达成联合国可持续发展目标, 也具有重要的科学意义和应用价值。

• 南海岛礁蒸散发量和降雨入渗量模拟研究

  赵勇竹, 闫金凤, 刘蓓, 朱江

  蒸散发和土壤入渗作为降雨水循环的基本环节, 在区域水文特征和水资源利用中起着极其重要的作用。本文以赵述岛作为研究区域, 基于PM(Penman-Monteith) 公式和SEBAL(surface energy balance algorithm for land) 公式分别估算植被区潜在蒸散发量和非植被区实际蒸发量, 同时构建BP(back propagation)神经网络模型模拟岛礁植被区的潜在蒸散发量和非植被区的实际蒸发量, 基于Kostiakov入渗模型和降水下渗过程特征模拟沙滩和裸土的降雨入渗量。结果表明, 两种蒸散发量模拟模型的决定系数(R2)均高于0.85, 模型有效性指数(efficiency index, EF)均高于0.85。一年中赵述岛5月份各地类的日均蒸散发量最高, 12月份最低, 植被区潜在蒸散发量月变化最为明显。在土壤含砂量高地区, Kostiakov入渗模型的R2普遍大于0.85。赵述岛土壤稳渗率约为0.33cm·min-1, 多年降雨数据显示研究区雨强基本小于稳渗率, 故降雨至地表基本全部下渗, 且旱季和雨季降雨入渗量差距明显。本研究为实测数据缺乏的南海岛礁蒸散发量和降雨入渗量模拟提供了可行方案, 并为构建岛礁降水循环过程提供数据支撑。

• 初夏山东半岛沿海一次冷涡持续性暴雨过程诊断分析

  褚子禾, 梅婵娟, 张灿, 万夫敬, 辛文鹏

  利用常规观测资料和欧洲中期天气预报中心(European centre for medium-range weather forecasts, ECMWF)提供的第5代再分析资料(ECMWF re-analysis 5, ERA5), 对2022年6月14日山东东部沿海一次暴雨过程进行热力、动力特征诊断分析, 结果表明, 暴雨过程发生在华北冷涡底部低槽东移至半岛沿海诱发冷性低涡的背景之下; 边界层来自黄海的东南风冷湿平流输送为半岛强降水提供了充沛水汽; 降水过程阶段性明显, 第一阶段降水, 低空持续受西部暖平流的影响, 大气具有对流不稳定性; 第二阶段降水受冷暖平流共同影响, 大气由中性层结逐渐转为对流不稳定, 并伴有明显的能量锋生。两阶段降水初期均为向岸风风速辐合以及地形抬升所致, 第一阶段对流造成的冷池对昆嵛山前降水的维持有重要影响, 第二阶段强降水的维持则与低空中尺度低涡的生成和维持密切相关, 斜压锋生对中尺度低涡的生成有重要作用。涡度分析表明, 边界层低空辐合和绝对正涡度平流是中尺度低涡正涡度增长的主要涡源, 随着500hPa切断冷涡出现, 涡度垂直输送负效应明显增强, 与中尺度对流活动有关的边界层以上的水平涡度倾侧效应较弱。

• 海洋环境下吹填钙质粉土夹层剪切特性研究*

  陈宾, 李圆程, 张召, 胡杰铭

  南海岛礁吹填工程建设中, 建筑地基土层内易形成厚度不均、间断分布的钙质粉土夹层, 目前关于钙质粉土夹层在高盐度海洋环境下的力学特性少有研究。本论文分别开展了不同水盐比下钙质粉土的直剪试验、激光粒度分析、Zeta电位分析和SEM试验。结果表明, 钙质粉土的抗剪强度和内摩擦角随水盐比的增加呈先减后增的变化趋势, 而黏聚力变化呈先增后减; 当盐溶液进入过饱和阶段, 土体抗剪强度和内摩擦角连续下降, 而黏聚力单调升高。含盐量的升高可促进颗粒发生团聚, 提高土颗粒表面电势, 但随着含盐量进一步增加, 颗粒团聚效应不再显著。进入过饱和阶段后, 盐晶体沉淀析出, 颗粒间胶结程度加强, 并以“包裹”细颗粒的形式促进颗粒接触面的润滑作用。

• 福建深沪湾砂质海岸地形地貌特征及自然灾害承灾能力研究*

  李荣茂

  砂质海岸是滨海湿地生态系统类型之一, 具有重要的生态服务功能, 同时也易受到人类活动和全球气候变化的影响。2022年9月和12月在福建深沪湾砂质海岸布设10条调查剖面, 开展秋冬两个季节的砂质海岸地形、地貌特征观测以及沉积物粒度测定, 基于砂质海岸资源禀赋评估指标、自然灾害承灾能力评估指标以及相应的分级等级赋值, 对福建深沪湾砂质海岸自然资源禀赋和自然灾害承灾能力进行了综合评估。深沪湾秋季沙滩潮间带宽度150~800m, 冬季为150~950m, 总体呈中间窄两边宽趋势, 潮间带坡度总体较缓。与秋季相比, 冬季高程、干滩宽度和潮间带宽度均有所增加。2条沉积物粒度特征调查剖面的滩肩区成分均为砂, 高潮区沉积物成分均为砂和砾石, 中潮和低潮区主要成分为砂和粉砂, 但秋季和冬季组分存在差异。深沪湾砂质海岸海滩总体自然资源禀赋较好, 但由于受到向海开阔度、相对潮差等因素的影响, 自然灾害承灾能力不高。研究成果可为掌握福建深沪湾砂质海岸地形、地貌基本特征提供了第一手基本数据, 为提升福建深沪湾砂质海岸海滩自然资源禀赋、自然灾害承灾能力以及砂质海岸保护修复提供技术支撑。

• 粤东上升流区不同水层可培养细菌多样性

  张敬, 凌娟, 石松标, 韦章良, 范利可

  上升流通过增强扩散和独特的环境驱动着近海生态系统中的物质循环和能量流动, 直接影响环境中生物的生长、繁殖和分布, 蕴藏了大量尚未培养和难培养的微生物和新基因资源。本研究从粤东上升流区表层、中层和底层共采集27份海水样品, 探究细菌多样性和分布模式及其与深度的相关性。采用纯培养方法共分离获得1928株细菌, 通过16S rRNA基因序列分析, 结果显示这些细菌分布在5门、9纲、32目、54科、121属中的262种。其中, 变形菌门(Proteobacteria)为优势门, 占46.9%; 放线菌纲(Actinomycetia)为优势纲, 占44.8%; Microbacteriales为优势目级类群, 占21.2%。总体来说, 中层海水分离得到的菌株多样性明显低于表层和底层海水环境, 但三个层级环境分离获得的优势种群基本相同, 最优类群均为Microbacteriales目。从不同水层海水中分离得到的潜在新菌数排序为: 底层>表层>中层。从不同培养基分离得到的潜在新菌率排序为2216E培养基>R2A培养基>ISP2培养基>MSM培养基>IMK培养基。通过细菌多样性与环境因子的典范对应分析 (canonical correspondence analysis, CCA)表明, 能显著影响细菌多样性变化的环境因子是叶绿素含量(chlorophyll content, Chl)、活性硅酸盐(active silicate salts, ASS)、活性磷酸盐 (active phosphate, AP)、氨及部分氨基酸(ammonia, Amm)和生化需氧量(biochemical oxygen demand, BOD)。本研究系统调查了粤东上升流区可培养海洋细菌多样性及其分布情况, 其结果为近海上升流区不同水层可培养细菌多样性研究积累了关键的资料和数据, 也为近海典型上升流环境生物物种和基因资源的发掘和利用提供了重要参考。

• 广东南澳海水养殖区中小型浮游动物群落结构特征

  王庆, 任辉, 柯志新

  海水养殖对近海环境质量具有重要影响。为调查广东汕头南澳不同类型海水养殖活动对中小型浮游动物群落结构的影响, 于2016年4月至6月在大型海藻龙须菜收获前后, 高频次调查南澳深澳湾鱼类养殖区、龙须菜栽培区、鲍养殖区和鲍藻复合养殖区的浮游动物群落结构特征。调查期间, 浮游动物共检出44种, 包括浮游幼虫8种、原生动物6种、轮虫1种、枝角类2种和桡足类27种。中小型浮游动物在不同类型调查区域的丰度变化范围为4~392ind.·L-1, 其中鲍养殖区丰度最高(P<0.05)。浮游动物优势种为钟状网纹虫(Favella campanula)、小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)、小毛猛水蚤(Microsetella norvegica)和拟长腹剑水蚤(Oithona similis)。体长频度分析显示, 98.74%的浮游动物体长小于1mm, 主要为原生动物、浮游幼虫和无节幼体。龙须菜收获后, 原龙须菜栽培区的浮游动物群落结构变化与对照海域差异不显著。冗余分析表明, 总磷、活性磷酸盐、盐度和溶解氧等环境因子显著影响浮游动物群落结构。调查结果表明, 海水养殖设施形成微生境, 使中小型浮游动物丰度增加, 导致浮游动物群落结构小型化; 大型海藻龙须菜的规模栽培能增加浮游动物群落结构的稳定性。

• 2023年春季南沙珊瑚岛礁主要鱼类碳氮稳定同位素研究

  邱星宇, 刘庆霞, 陈作志, 蔡研聪, 黄洪辉

  为了解南沙群岛珊瑚礁主要鱼类的营养结构特征, 本研究于2023年春季在南沙永暑礁和美济礁珊瑚礁海域采集了23种鱼类, 并应用碳、氮稳定同位素(δ13C和δ15N) 技术, 分析了珊瑚礁主要鱼类的营养结构特征和组成, 构建了连续营养级谱。永暑礁鱼类的δ13C介于-18.74‰~-14.33‰, 均值为(-16.33±1.28)‰; δ15N介于5.96‰~9.37‰, 均值为(8.46±0.48)‰。美济礁鱼类的δ13C介于-18.01‰~-12.70‰, 均值为(-15.02±1.53)‰; δ15N介于7.31‰~8.82‰, 均值为(8.21±0.93)‰。永暑礁和美济礁鱼类的δ13C值差异显著, 美济礁鱼类食物来源更广; δ15N值无显著性差异, 两者的营养层次结构组成相似。通过鱼类的碳氮稳定同位素聚类分析结果, 可将两个岛礁的鱼类均可划分为底栖性鱼类和底栖性、游泳性鱼类混合营养组群, 其中美济礁的营养组群划分模糊, 肉食性鱼类存在明显的摄食竞争情况。美济礁和永暑礁营养级范围分别为2.79~3.23和2.39~3.39, 两个珊瑚岛礁均以中、低营养级的肉食性鱼类为主, 大部分肉食性鱼类处于较窄的生态位范围内。与近岸热带亚热带海湾相比, 南沙珊瑚岛礁的鱼类群落营养结构组成更复杂, 食物来源更广泛, 群落冗余度较低。本研究结果可为南沙珊瑚岛礁渔业资源的保护和可持续管理提供基础资料和科学依据。

• 西沙群岛浪花礁珊瑚礁鱼类种类组成与演替

  谢宏宇, 刘永, 李纯厚, 赵金发, 孙金辉, 沈建忠, 石娟, 王腾

  为明确西沙群岛浪花礁鱼类物种组成, 揭示鱼类演变特征, 保护和合理利用西沙群岛珊瑚礁鱼类, 于2023年通过潜水捕捞、手钓、水下视频以及eDNA等手段对浪花礁珊瑚礁鱼类进行调查研究, 并结合1979年、1998—1999年及2003年的历史数据, 解析浪花礁鱼类种类组成及变化情况。截至目前浪花礁共发现鱼类259种, 隶属12个目47科115属, 其中鲈形目鱼类最多, 为200种。结果显示: (1) 浪花礁鱼类物种数与其对应的最大全长成指数相关, 物种数随最大全长增加而显著减少, 并且浪花礁以小型鱼类和肉食性鱼类占据主导地位, 分别占总种类数的49.03%和59.07%; (2) 2023年的调查结果较历史数据共有77种鱼类近年未发现, 以肉食性最多, 而大型鱼类几乎全为肉食性鱼类, 并且7种位列于国际自然及自然资源保护联盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)红色名录的鱼类均为大型鱼类, 除了棕点石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus), 其他在本研究均未发现; (3) 浪花礁鱼类在种类组成、食性组成及不同体型层面较历史的相似性指数均不相似甚至极不相似, 尤其是大型鱼类和肉食性鱼类的相似度最低; (4) 平均分类差异指数(Δ+)和变异分类差异指数(Λ+)呈下降趋势, 降幅明显并低于95%置信区间。以上结果表明, 浪花礁环境受到扰动, 气候变化和人类干扰等多重压力导致浪花礁鱼类组成发生显著更替, 大型肉食性鱼类所受影响最为显著。本研究为浪花礁珊瑚礁生态系统的深层理解和有效管理与保护提供了理论参考, 为珊瑚礁生态系统的修复提供了基础数据和科学依据。

• 巴布亚硝水母(Mastigias papua)的精巢发育和精子超微结构观察

  张瑞雪, 杨文浩, 陈楠, 王淑红

  以巴布亚硝水母(Mastigias papua)为实验对象, 详细研究了其精巢发育过程和精子超微结构。结果显示, 伞径为(4.99±0.07)cm的巴布亚硝水母, 在实验条件下26~40d后精巢逐渐发育成熟, 可持续排放精子束2~3个月。依精小囊结构和精子发生过程, 精巢发育可分为3个时期, 即Ⅰ期: 精巢外部肉眼不可见, 精小囊小而透明, 排列松散, 内部无空腔; Ⅱ期: 精巢呈环状乳白色, 性腺梯度发育, 远离胃丝的精小囊更大排列更紧密, 内部有空腔; Ⅲ期: 精巢褶皱明显呈囊状, 光镜下可见处于不同发育阶段的精小囊, 大量精小囊内充满以精子束存在的成熟精子。精子全长(50.64±3.93)μm, 包括尖辣椒状的头部(7.61±0.63)μm, 略微突出的中段(1.00±0.12)μm和十分细长的尾部(43.03±4.02)μm。头部无顶体, 主要由细胞核和薄的质膜组成, 质膜散布小的囊泡; 中段有两个较大的线粒体, 以锚定装置连接尾部; 尾部轴丝为典型的9+2双联体微管结构。

• 中国南沙群岛新腹足目二新记录种(软体动物门, 腹足纲)*

  何晨, 陈志云, 谭烨辉

  通过整理中国科学院南海海洋生物标本馆馆藏的采自南沙群岛的海洋贝类标本, 鉴定出分别隶属于腹足纲 Gastropoda 新腹足目 Neogastropoda 核螺科 Columbellidae 和肋脊笔螺科 Costellariidae 的新记录种2种, 分别为: 舌状绘核螺 Graphicomassa ligula (Duclos, 1840) 和肋条菖蒲螺 Vexillum costatum (Gmelin, 1791)。

• 食蟹豆齿鳗线粒体基因组结构特征及系统进化分析

  杨澜, 赵耀, 刘玉萍, 杨天燕

  食蟹豆齿鳗(Pisodonophis cancrivorus)是我国东南沿海重要的渔获种类之一。本研究采用高通量测序技术对采自于舟山近海的食蟹豆齿鳗线粒体基因组进行了测定, 并对其结构特征及系统发育关系进行了分析。食蟹豆齿鳗线粒体DNA序列全长为17650bp, 4种碱基含量分别为A(31.72%)、G(15.58%)、T(26.26%)和C(26.44%), 表现出明显的反G偏倚和A＋T富集现象。与已发表的蛇鳗科鱼类相似, 其线粒体部分基因由于自然选择的作用, 发生了串联复制-随机丢失(tandem duplication-random loss, TDRL)事件, 导致ND6基因和tRNA-Glu(E)转移到tRNA-Thr(T)和tRNA-Pro(P)之间, 并且ND6基因上游出现了另一个长度为966bp的控制区, 两个控制区呈现独立演化的特征。13个蛋白质编码基因中分别存在2种启动子(ATG、GTG)和4种终止子(TAG、TAA、TA-、T--), 且仅COI基因以GTG作为起始密码子。编码的3 824个氨基酸中, 亮氨酸(Leu)含量最高而半胱氨酸(Cys)含量最低。22种tRNA的二级结构中存在17处碱基错配, 且仅tRNA-SerAGY(S)由于缺少二氢尿嘧啶臂(DHU臂)无法折叠形成典型的三叶草结构。长度为21bp的轻链复制起始区(origin of L-strand replication region, OL)位于“WANCY”基因簇内, 其发夹型二级结构(hairpin secondary structure)的3'端具有与爬行动物类似的保守功能基序3'-GGCGG-5'。将17种蛇鳗科鱼类的线粒体12个蛋白质编码基因序列去除终止密码子之后进行串联, 基于Kimura双参数模型计算种间遗传距离为0.128~0.297。使用最大似然法(maximum likelihood, ML)和贝叶斯法(Bayesian inference, BI)构建系统发育树, 显示了蛇鳗科鱼类复杂的演化关系, 食蟹豆齿鳗位于进化树的基部, 与短尾蛇鳗(Ophichthus brevicaudatus)和艾氏蛇鳗(O.evermanni)亲缘关系最近, 是该类群中较晚发生遗传分化的种类。

• 西沙群岛长棘海星(Acanthaster solaris)繁殖生物学的初步研究

  刘界宏, 王鹏程, 王智豪, 夏文彤, 谢松光, 宋一清

  长棘海星(Acanthaster solaris)种群的暴发严重破坏了珊瑚礁生态系统, 对生物多样性造成了显著的影响。深入了解长棘海星的繁殖特征是预测其种群暴发和进行科学管理的关键。本研究于2022年5—7月在西沙群岛十个岛礁采集了长棘海星样品, 对其中928只开展了基础繁殖生物学研究。研究结果显示, 西沙群岛长棘海星的体直径(diameter, D)范围为82~363mm, 平均值为(217±45)mm, 体重(weight, W)范围为16.89~1 003.98g, 平均值为(224.69±123.6)g。体直径和体重呈幂函数关系, 关系式为W=3.357×10-4D2.48 (R2=0.86), 种群生长呈异速生长。雌雄个体性比为1.22:1。雌性海星的初次性成熟体直径为206.38mm。性腺成熟度分为四个时期, 其中性腺指数(gonadosomatic index, GSI)和卵径在Ⅱ期达到最高, 平均值分别为(15.68±6.35)%和(1.27±0.32)mm。绝对繁殖力范围为174 720~11 317 560粒, 平均值为(3 555 081±2 301 657)粒, 相对繁殖力范围为2 176.65~23 851.30粒·g-1, 平均值为(10 581.89±4 213.73)粒·g-1。绝对繁殖力与体直径和体重呈幂函数关系, 关系式分别为Fa=0.028 8D3.346 (R2=0.67, P<0.01)和Fa=2 588.38W1.234 (R2=0.73, P<0.01)。长棘海星的繁殖力与个体大小密切相关。本研究首次揭示了西沙群岛夏季长棘海星的繁殖特征, 将为了解长棘海星的种群动态和暴发机制提供科学依据, 对制定珊瑚礁生态系统有效的保护措施具有重要的意义。

• 美济礁沉积砂可培养细菌多样性分析

  江柔韵, 简丽丽, 石松标, 田新朋

  南海岛礁特殊的环境造就了丰富多样的微生物, 大量微生物资源尚待挖掘和利用, 但由于地理因素限制导致目前研究较少。本研究运用寡营养结合高盐和高温条件对美济礁沉积砂中的可培养微生物进行选择性分离, 探究其多样性及分布情况, 并运用多种特殊培养基对所获得微生物功能进行分析。鉴定结果显示, 分离获得的674株细菌属于5门、6纲、26目、38科、62属、146种, 相似性低于98.65%的潜在新种有42个, 占28.7%。在获得的可培养细菌中, 假单胞菌门和放线菌门是最为丰富的类群, 占所有分离菌株数量的61.6%。功能筛选发现2种降解磷细菌、36种产脲酶细菌和57种产铁载体细菌。以上结果显示, 美济礁珊瑚砂环境微生物丰度和丰富度较高, 新种资源丰富。这为后续岛礁微生物资源开发和岛礁珊瑚砂环境生态修复等工作奠定了基础。

• 广西红树林放线菌 Streptomyces olivaceuss 10127 次级代谢产物及降糖降脂活性研究

  肖阳, 严静, 杨淑玉, 章唐桀, 翁杰, 李奇林, 刘洪存, 孟娟, 杨立芳

  红树林生态环境特殊, 具有丰富的放线菌资源, 是天然活性物质的来源之一。为获得更多具有良好生物活性的化合物, 对一株来源于广西茅尾海红树林老鼠簕(Acanthus ilicifolius)根际土壤的链霉菌属放线菌Streptomyces olivaceuss 10127的次级代谢产物以及降糖降脂活性进行研究。采用硅胶柱色谱、高效液相色谱和半制备液相色谱等技术, 对该菌株的次级代谢产物进行分离。通过PCR扩增和16S rRNA基因测序对菌株进行鉴定, 借助核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)、质谱(mass spectra, MS)以及旋光(optical rotatory dispersion, ORD)等波谱学方法和文献数据对单体化合物进行结构鉴定。通过试剂盒测定化合物的降糖降脂活性。从Streptomyces olivaceuss 10127的次级代谢产物中共分离得到12个单体化合物, 分别为: (6-(3-methylbut-2-enyl)-1-indol-3-yl)methanethiol(1)、methyl indole-3-acetate(2)、methyl 4-hydroxyphenylacetate(3)、2-hydroxybenzamide(4)、germicidin B(5)、germicidin A(6)、isogermicidin A(7)、4′-hydroxy-5, 7-dimethoxy-6-(3-methyl-2-butenyl)-isoflavone(8)、2, 3-dihydroxybenzoic acid(9)、phenyl acetic acid(10)、germicidin N(11)、piloquinonea(12)。其中, 化合物8和12为首次从该放线菌中分离得到。首次测定了分离得到的化合物的降糖降脂活性。化合物1在降低脂质方面表现出较好的效果; 化合物7不仅具有降脂效果, 还具有降糖效果, 且效果均优于阳性药组。放线菌Streptomyces olivaceuss 10127具有生产降糖降脂活性先导化合物的潜在研究价值。

• 印度洋深海来源真菌Penicillium sp. SCSIO 06871次级代谢产物研究

  庞小艳, 李晓琳, 王俊锋, 田新朋, 徐石海, 刘永宏

  本文对印度洋深海来源真菌Penicillium sp. SCSIO 06871的次级代谢产物进行了研究。采用硅胶、Sephadex LH-20凝胶、和反相ODS (octadecylsilyl)柱色谱、及半制备高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)分离等手段对该菌株的大米固体培养基发酵产物进行分离纯化, 结合核磁共振、质谱、旋光等谱学方法对分离得到的化合物进行结构鉴定, 共鉴定7个聚酮类化合物(1—7)和1个吲哚生物碱类化合物(8), 结构分别为: sydowinin B(1)、mrlactone1(2)、AGI-B4(3)、methyl cordyol C(4)、diorcinol(5)、11-dehydrosydonic acid(6)、(+)-sydonic acid(7)和indole-3-acetate(8)。抑菌活性实验显示, 化合物4, 5和8对多株致病细菌均显示出不同程度的抑制活性。同时α-葡萄糖苷酶抑制活性实验显示, 化合物5—8均有较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性。

• 海绵来源真菌Aspergillus sp. SCSIO 41018的次级代谢产物及其自由基清除活性研究

  袁媛, 张媛媛, 许福泉, 刘庆超, 王俊锋

  本文所研究的曲霉属真菌(Aspergillus sp. SCSIO 41018)分离自广东省徐闻县的美丽海绵属海绵(Callyspongia sp.)。通过硅胶柱色谱, Sephadex LH-20凝胶柱色谱以及半制备高效液相色谱等分离方法对其大米发酵物进行分离纯化, 利用核磁共振波谱和质谱等测试技术, 参考已报道的化合物数据, 对得到的7个次生代谢产物进行结构鉴定, 分别为: cycloechinulin (1)、4-methyl-1H-pyrazole-3-carboxylic acid (2)、diorcinol (3)、methyl-4-hydroxy-2-(3-hydroxy-5-methylphenoxy)-6-methylbenzoate (4)、3, 4-二羟基苯乙酸(5)、3, 4-二羟基苯甲酸(6)和吲哚-3-甲醛(7), 其中化合物2为首次从曲霉属真菌中分离获得。对分离到的化合物1—6进行自由基清除活性试验, 结果表明化合物5和6的自由基清除能力均强于阳性对照抗坏血酸(vitamin C, Vc), 是强效的抗氧化剂。

• 东沙群岛海区海底泥火山上拍摄到深水生物——自主研发的水下相机试验取得重要发现*

  靳永斌, 阎贫, 王彦林, 李鹏春

  通过自研的便携式水下相机, 在东沙群岛西北海区水深250~350m的地球物理成像的泥火山上拍摄到了大量深水底栖活体生物、化石和自生碳酸盐结核, 其中含有丰富的深水珊瑚、玻璃海绵、海葵、海百合及鱼虾螺贝等。拍摄结果进一步指示了东沙群岛西北部海区存在活跃的甲烷泄漏及泥火山活动。