《研究发现最适合小规模淡水养殖的饲料种类》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2018-11-23
  • 加利福尼亚大学斯克里普斯海洋研究所的一名在读博士发现了一种能够改善发展中国家淡水鱼养殖的方法,这项研究成果发表在《Microbiology Open》上。水产养殖(如鱼类、贝类或藻类养殖)占全球海产品总产量的50%以上,是发展最快的食品行业。60%的鳍鱼养殖是在淡水中进行的,且大部分在中国和东南亚。据估计,到2050年全球人口将达到90亿,快速增长的发展中国家将从水产养殖投资中获益。在非洲东南部内陆国家马拉维,水产养殖目前仅占到鱼类产量的5%,具有巨大的投资增长空间。

    Jeremiah Minich是斯克里普斯海洋研究所的博士,他主要对生活在鱼体内和以鱼为食的微生物群落或有机体进行研究,他通过自己的努力一步一步使养鱼业走上增产的道路。为此,他获得了富布赖特奖学金,并在马拉维直接与当地养殖罗非鱼和鲶鱼的社区工作了七个月。

    在许多小型水产养殖场,粪便是一种有效的肥料,用于促进自然藻类的生长,进而成为鱼类的低成本饲料。通常大家认为鸟粪比牛粪或猪粪好,但Minich想进一步探索其原因。他和他的团队,测试了不同的人工混合养殖方式,包括肉鸡、蛋鸡、鹌鹑、珍珠鸡、牛和猪。每种肥料都进行了四周的试验,收集了池塘水中的微生物样本以及鱼的粪便,提取了DNA并进行了测序和分析。研究发现,施肥量对鲶鱼生长的影响较大,用鹌鹑和肉鸡的粪便生长最快,饲养肉鸡粪时罗非鱼生长最快。特别值得一提的是,饲养肉鸡粪便四周后,罗非鱼的体重增加了82%。当喂食鹌鹑和肉鸡粪便时,鲶鱼的体重分别增加了125%和95%。他发现,尽管粪肥处理会影响鱼的微生物群落,但大多数粪肥微生物在鱼体内都无法检测到,这表明粪便在系统中起着益生菌的作用。

    (刘思青 编译)

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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:mall
    • 发布时间:2018-08-09
    • 过去5万年中最寒冷的时期,北部高纬度地区的背景降温增强,阻止了北部东北部的太平洋地下变暖,因而增加了Cordilleran冰盖的淡水排放。结果表明,非线性的海洋-大气背景相互作用在冰川期的北大西洋和北太平洋的淡水排放响应中起着复杂的作用。 在最后一个冰川期(大约115000至12000年前),北美大陆的大部分地区被北美冰盖复合体覆盖,其中包括位于中部和东部的Laurentide冰盖(简称LIS),以及较小的Cordilleran的冰盖(简称CIS)。LIS是Heinrich Stadials(Heinrich是一种自然现象,冰川上的大型冰山断裂,穿越北大西洋)期间进入北大西洋的主要淡水排放事件的来源之一。有学者提出,大西洋经向翻转环流(简称AMOC)的减弱也影响了北太平洋的环流。由于淡水是海洋分层的主要调节因子,因此北太平洋淡水通量历史的重建有助于阐明北太平洋气候的演变。然而,到目前为止,古气候重建已显示出与CIS的淡水通量相关的相互矛盾的结果。在Heinrich Stadials期间,在北太平洋东北部的一些沿海地区观测到大量的冰筏碎片(简称IRD)沉积物,表明融化冰山的淡水输入。CIS淡水事件与Heinrich Stadials的时间紧密关系表明北大西洋和北太平洋之间融水事件的潜在动态联系。 研究证据表明,大量淡水进入海洋的剧烈沉积强烈影响了冰期的全球海洋环流和气候变化。在北大西洋地区,大量淡水排放到北大西洋的事件与称为Heinrich Stadials的明显寒冷时期有关。相比之下,北太平洋地区的淡水历史仍然不明朗,引发了关于北太平洋和北大西洋之间气候联系的存在和可能的重要性的持续争论。在这里,我们发现在Heinrich Stadials期间北大西洋环流的变化与Cordilleran冰盖向北太平洋东北部注入淡水之间存在着密切的联系。我们在过去的5万年中的硅藻O18记录显示表面海水O18降低了2到3‰,相当于盐度下降了大约2到4个PSU。与此同时,北太平洋东北部冰雹碎片的增加沉积和海面的轻微冷却发生在Heinrich Stadials 1和4期间,但不是在Heinrich Stadial 3期间。此外,同位素模型的结果表明,在Heinrich Stadials期间赤道太平洋东部变暖对于将北大西洋信号传输到北太平洋东北部至关重要。相关的次表层变暖在Heinrich Stadials 1和4期间,变暖导致了Cordilleran冰盖的明显淡水排放。 通过比较数据模型,发现在过去5万年的北大西洋寒冷天气期间,AMOC的扰动可以与北太平洋东北部地区遥相关,通过低纬度和高纬度地区之间和海洋和大气之间的相互作用引发淡水排放事件。到目前为止,北太平洋淡水输入事件尚未被视为冰川气候模拟中的标准强迫成分;加入这种淡水强迫情景为研究提供了新的基础,可以协调代理数据中有关北太平洋海洋环流对AMOC变化的反应的差异。根据LGM边界条件的北太平洋软管试验,仅仅北太平洋融水排放导致北大西洋的次表层冷却,不太可能触发北大西洋冰雹事件以及相关的AMOC变化。鉴于冰川融水事件与冰盖动力学密切相关,因此非常需要将交互式冰盖动力学与北太平洋东北部开放的高分辨率代理记录相结合的气候模型,以进一步评估北大西洋之间和北太平洋之间的动态联系,以及北太平洋的局部反馈情况。 (傅圆圆 编译)
  • 《研究发现决定家蚕食性的主效基因》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-04-06
    • 2月28日,国际学术期刊PLOS Biology 在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组题为A determining factor for insect feeding preference in the silkworm, Bombyx mori 的研究论文。该研究首次报道了一个苦味受体基因可以决定家蚕的桑叶专食性。   栽桑养蚕在我国有着悠久的历史,在传统的蚕业生产上,栽桑和养蚕密不可分,桑叶是家蚕的唯一食物来源。为什么家蚕只取食桑叶?这是一个长久以来没有得到解答的科学问题。虽然有报道家蚕的一些突变体可部分取食其它植物叶片,但决定家蚕桑叶专食性的分子基础及相关的基因一直没有得到揭示和鉴定。   昆虫的取食偏好和对食物的选择具有高度多样性,而植食性昆虫的取食行为主要是由其化学感受体系(嗅觉和味觉)决定的。数量众多的嗅觉受体和味觉受体基因在植食性昆虫的宿主植物定位及可食性鉴别等过程中起重要作用。相对于嗅觉受体的研究,味觉受体的作用机理复杂,其研究相对滞后,目前功能得到鉴定的味觉受体数量也非常少。家蚕有76个味觉受体基因,作者根据前期的研究线索,针对位于三号染色体上的唯一味觉受体基因GR66开展了功能分析,并利用转基因和CRISPR/Cas9等基因编辑手段获得了其纯合突变体。在正常饲养条件下,GR66突变体的生长发育没有受到任何影响,但其食性发生了显著变化。突变体家蚕幼虫除了桑叶以外,还可以取食苹果、梨、玉米、大豆、花生甚至面包等多种野生型家蚕拒食的食物。在选择性实验中,突变体五龄幼虫可以无差别地取食桑叶和其他食物,但野生型家蚕只会取食桑叶或含有桑叶成分的人工饲料。根据以上证据,研究人员推测GR66是家蚕针对非宿主植物的一个取食抑制因子,突变后其抑制作用消失,导致突变体可以无差别地取食桑叶及其它食物。该研究发现苦味受体基因GR66在家蚕食物选择中起决定性作用,为昆虫食性以及植物-昆虫互作研究提供了新的视角。随着现代农业的发展,由于土地资源的限制、季节性的影响以及人力成本的上升,桑叶的供应已成为制约规模化和工厂化养蚕的重要因素。该研究也为今后持续规模化养蚕的去桑叶化、大幅度降低人工饲料成本以及培育适合工厂化饲养的家蚕新品种奠定了坚实的理论基础。   实验过程中得到中国科学院动物研究所研究员王琛柱、浙江省农业科学院研究员牛宝龙和计东风、中国农业科学院蚕业研究所研究员李木旺的合作支持。该研究得到国家自然科学基金(U1738110, 31572330)的资助。