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2018年 第38卷 第6期    刊出日期：2018-11-30

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论文

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鲸类视觉退化分子机制的研究：基于GNAT2和CNGB3基因的进化分析

牛旭 梁琰琰 朱康丽 赵俊鹏 徐士霞 杨光

2018, 38(6):  525-534.  DOI: 10.16829/j.slxb.150048

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鲸类是一类次生性的水生哺乳动物，其陆生祖先大约53~56Ma从陆地返回海洋。为了适应水下的弱光环境，鲸类的光感受器以视杆细胞为主，视锥细胞功能大多退化，缺乏辨别颜色的能力，然而鲸类视觉退化的分子机制尚不清楚。本文选择在视锥细胞中表达且对光传导级联反应起重要作用的GNAT2和CNGB3基因，通过PCR扩增、测序以及在数据库中下载已有的基因序列，共获得8个鲸类代表性物种的同源序列。MEGA6.0软件比对发现侏儒抹香鲸和抹香鲸的GNAT2基因分别在148位和1012位插入了1个碱基 A，而抹香鲸的CNGB3分别在554位和1407位有1个碱基的缺失，导致提前终止密码子出现；另外，小须鲸CNGB3基因在1525 ~1527位出现了提前终止密码子，提示鲸类的这两个基因可能为假基因。通过I-TASSER在线预测GNAT2和CNGB3蛋白的三维结构，发现出现移码突变终止密码子的位置均位于这两个基因的重要功能域。另外，运用PAML软件的Branch model分析表明发生假基因的鲸类物种GNAT2和CNGB3基因出现选择压力放松，且假基因化可能是一个近期事件。侏儒抹香鲸、抹香鲸以及小须鲸的GNAT2和CNGB3基因出现假基因可能与其深潜习性以及完全的水生生境导致其色觉功能丢失相关。此外，Free-ratio model分析发现其他鲸类的ω值接近于1，说明GNAT2和CNGB3基因出现了选择压力放松，这可能是长期适应水生生境视觉退化的结果。

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鲸类二次水生生境适应Epac1和Epac2基因的分子进化

李奎 章纬菁 柴思敏 徐士霞 杨光

2018, 38(6):  535-542.  DOI: 10.16829/j.slxb.150047

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心率即心脏跳动的速度，不仅反映了心脏的功能,还与寿命的长短及能量代谢有关。与大多数陆生哺乳动物相比，鲸类心率显著降低。降低的心率有助于鲸类寿命的延长及能量的高效利用，便于其适应极端的海洋环境，而这一适应的分子机制尚不清楚。鉴于此，本研究采用基于最大似然法的枝模型、枝位点模型结合蛋白质功能差异分析等方法，对控制心率的环状腺苷酸结合蛋白（Epac1 和Epac2）基因进行适应性探究。分析结果表明，Epac1在长寿鲸类即须鲸类和抹香鲸（Physeter macrocephalus）组合进化支中检测到加速进化过程，且枝位点模型在须鲸类祖先支中检测到的强烈的正选择位点均位于功能重要的催化区；另外，该蛋白质在鲸类中还发生了显著的功能修饰（θ=0.5296 ± 0.1300；P<0.001）。对Epac2进行相同的分析发现，该基因在寿命长达200年之久的弓头鲸（Balaena mysticetus）中检测到的正选择位点同样位于功能重要的催化区。上述结果提示Epac1和Epac2在鲸类中均产生了适应性进化，这一方面可能有助于鲸类心率降低，另一方面也可能与其较长的寿命及高效的能量利用有关。

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长江和畅洲江段大型船舶的噪声特征及其对长江江豚的潜在影响

张天赐 居涛 李松海 谢燕 王丁 王志陶 王克雄

2018, 38(6):  543-550.  DOI: 10.16829/j.slxb.150125

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长江航运业的快速发展导致长江中船舶数量激增，相应的水体噪声污染可能对同水域的长江江豚（Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis）产生一定的负面影响，本研究采用宽频录音设备对长江和畅洲北汊非正式通航江段的各类常见大型船舶（长>15m且宽>5m）的航行噪声进行了记录，并分析其峰值-峰值声压级强度（SPLp-p）和功率谱密度（PSD）等。结果表明，大型船舶的航行噪声能量分布频率范围较广（>100kHz），但主要集中于中低频（<10kHz）部分，各频率（20Hz~144kHz）处的均方根声压级（SPLrms）对环境背景噪声在该频率处的噪声增量范围为3.7~66.5dB。接收到的1/3倍频程声压级（TOL）在各频率处都大于70dB，在8~140kHz频段内都高于长江江豚的听觉阈值。说明大型船舶的航行噪声可能会对长江江豚个体间的声通讯及听觉带来不利影响，如听觉掩盖。

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渤海江豚种群现状初探

左涛 孙坚强 时永强 王俊

2018, 38(6):  551-561.  DOI: 10.16829/j.slxb.150147

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渤海是黄渤海江豚种群的重要分布区，但是有关该区域江豚的种群数量的资料极其匮乏。2015年至2016年，采用截线抽样法在渤海水域开展了6个航次的目视调查，收集了渤海江豚的分布数据，首次评估了区域内的江豚种群数量，为制定有效的渤海江豚种群生态保护策略提供了基础资料。调查结果显示，在2015年8月、2016年5~7月、9月和11月进行的6个调查航次共计8972 km的有效航程中，发现江豚87次、136头次。江豚在渤海各海湾和中部水域都可观察到；14:00-18:00时段、离岸15~35km范围内较易观察到江豚；黄河口外、秦皇岛东北侧老龙口和莱州外沿岸河口水域，江豚出现频次较多。各季节中，以5月在黄河口外20~40km范围内发现江豚的频次和数量最多。采用Distance 7.0软件估算渤海江豚种群数量，其中探测概率分别取值0.399、0.85和1时，渤海江豚种群数量估算值分别为7883头（CV=0.21）、3701头（CV=0.21）和3124头（CV=0.21），对应的种群密度分别为1.441头/km2、0.066头/km²和0.056头/km²，均低于已报道的南黄海和日本海江豚种群相应值。受海上天气、调查条件和经验所限，本文估值可能存在偏差，但限于渤海江豚历史资料缺乏的现状，本文的结果对于认识渤海江豚的种群状况仍具有重要参考意义。

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长江江豚杀鲑气单胞菌的分离鉴定及生物学特性分析

刘志刚 蒋胡艳 张晓可 陈敏敏 万安 于道平

2018, 38(6):  562-571.  DOI: 10.16829/j.slxb.150093

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本文通过细菌的分离培养，首次从临床症状表现为溃疡、腐烂的患病江豚表皮分离到一株杀鲑气单胞菌XJ-JT株。通过细菌理化性质鉴定、遗传进化分析、药敏试验、致病性试验对其生物学特性进行分析，结果表明：菌株XJ-JT为革兰氏阴性短杆菌，两端钝圆，无芽孢；细菌分离鉴定的结果显示分离菌株为杀鲑气单胞菌；系统进化分析揭示其基因序列与银鲫源性杀鲑气单胞菌分离株高度同源；20种抗生素的药敏试验结果表明分离菌株对阿米卡星、克拉霉素、克林霉素等8种药物敏感，对头孢噻肟、头孢曲松、卡那霉素中介，对阿莫西林、氨苄西林、四环素等9种药物耐药；人工感染试验，结果显示分离菌对鲫鱼有较强的致病性。

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中国海兽研究进展

杨光 徐士霞 陈炳耀 单磊

2018, 38(6):  572-585.  DOI: 10.16829/j.slxb.150254

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中国是海兽大国，共有46种海兽在中国水域有分布，包括鲸类38种（Cetartiodactyla, Cetacea），海牛目儒艮科（Sirenia, Dugongidae）1种，食肉目鳍足类（Carnivora, Pinnipedia）5种和水獭亚科（Lutrinae）2种。从20世纪20年代开始，中国科学家围绕中国水域海兽的生物学与保护，通过多学科手段开展了一系列研究，特别是在白暨豚(Lipotes vexillifer)、江豚(Neophocaena spp.)和中华白海豚(Sousa chinensis)的生态学与保护、鲸类次生性水生适应的演化历史与适应机制、种群遗传多样性等方面，取得了一系列重要的创新进展，不仅促进了对中国海兽的认识，也推动中国海兽的保护工作取得成效。本文从海兽多样性、生态与保护生物学、形态与解剖学、饲养与繁殖生物学、声行为学、遗传与演化生物学以及基因组学等7个方面，较为系统地综述了中国海兽的研究进展。同时指出，海兽次生性水生适应历史及其演化机制，将是今后值得特别关注和需要深入揭示的重要科学问题；并且通过多学科手段揭示海兽的濒危机制与特点以提出促进其资源保护与管理措施，也具有十分重要的意义。

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标记重捕法在中华白海豚种群动态研究的应用及建议

林文治 陈钊贤 曾晨 Leszek Karczmarski 吴玉萍

2018, 38(6):  586-596.  DOI: 10.16829/j.slxb.150171

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早期的中华白海豚考察主要依赖样线调查法了解其资源分布，而近期研究更多采纳标记重捕法获取种群动态信息。在辨识个体的基础上，后者能够获取多种种群参数开展种群生存力分析。本文回顾在我国海域开展的中华白海豚种群动态研究进展及各地区种群标记重捕数据的累积情况；通过数据模拟评估努力值如何影响种群大小统计的误差和偏差；综合阐述野外考察方案设计、标志筛选和数据处理对数据分析的潜在影响；强调模型拟合优度检验和模型选择的重要性；最后，针对比较不同时期或不同方法获取的种群信息时的常见误解提出我们的意见。本文旨在帮助完善我国中华白海豚的后期资源监测工作。

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体外模型的发展及其在鲸豚研究中的应用

于学颖 杨峰 朱静敏 明瑶 李鼎 刘文华 王京真

2018, 38(6):  597-607.  DOI: 10.16829/j.slxb.150225

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体外补充替代模型“细胞系”为生命科学研究提供了新的平台，在一定程度上突破了科学研究中伦理、法律、动物福利和动物保护等的限制，从细胞和分子视角更深层次地揭示复杂生命体的生物效应和

调控机制。尤其对于濒危动物，细胞系的建立与超低温冷冻技术相结合，既可以保存濒危动物具有生物表达活性的遗传种质，又可以提供体外保育研究的新平台（如动物毒理学实验），对动物保护意义

重大。目前细胞培养体系已作为多功能平台被应用于鲸豚类细胞遗传学、病毒学和毒理学的相关研究中，但从物种和组织来源以及细胞类型来看，能长期稳定传代的鲸豚类细胞系仍较单一。优化细胞培

养条件，运用鲸豚类体外细胞揭示更多的生命机制问题，仍是当前鲸豚类体外细胞模型研究所面临的挑战。本文对动物体外模型及其在鲸豚研究中的应用进行了概述，以期推动该技术在鲸豚保育研究中

的创新和发展。

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鲸类远距离活体采样技术发展概述及其在中国鲸类研究中的应用前景

刘明中 李款 张培君 李松海

2018, 38(6):  608-615.  DOI: 10.16829/j.slxb.150133

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鲸类位于海洋生态系统食物链的顶端，在国际海洋环境保护研究中备受关注。鲸类的生活环境使得科研人员难以接近它们，为了在保证动物生命安全的前提下进行采样研究，科研人员发明了鲸类远距离活体采样技术。鲸类远距离活体采样工具出现于1973年，由捕鲸鱼叉改制而来，其后40余年，鲸类活体采样工具先后经历了捕鲸鱼叉、十字弓、复合弓、气枪、手持杆等多种不同动力的采样系统交替出现的发展历程。活体采样技术对动物的影响是科研人员关注的核心问题，为此，科研人员开展了大量研究对活体采样技术的风险性进行评价，并最终认可了这一技术的无损伤性。现今，鲸类远距离活体采样技术已成为国际鲸类研究的重要手段。我国是鲸类资源相对丰富的国家，但该技术在我国鲸类研究中的应用仍处于起步阶段，仅在香港海域的中华白海豚（Sousa chinensis）研究中进行过尝试，鲸

类远距离活体采样技术在我国有着广泛的应用前景和发展空间。本文详细介绍了鲸类远距离活体采样技术的发展历程和科研应用，并从遗传学、毒理学、细胞生物学和内分泌学方面对该技术在我国鲸类研究中的应用前景做了展望。

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海南三亚一头死亡中华白海豚的形态学记录

李款 张培君 刘明中 林明利 李松海

2018, 38(6):  616-623.  DOI: 10.16829/j.slxb.150115

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一头遭鲨鱼袭击和误捕的小须鲸幼仔

祝茜 于珊珊 刘莹莹 王静 刘伟

2018, 38(6):  624-626.  DOI: 10.16829/j.slxb.150244

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一头食蟹海豹的病理解剖及死因分析

吴福星 熊杰 祝茜 王先艳

2018, 38(6):  627-632.  DOI: 10.16829/j.slxb.150205

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