Urban stormwater thermal gene expression models for protection of sensitive receiving streams          下载免费PDF全文

A.M.A. Sattar  B. Gharabaghi  F. Sabouri  A.M. Thompson 《水文研究》2017,31(13):2330-2348

Thermal impact of typical high‐density residential, industrial, and commercial land uses is a major concern for the health of aquatic life in urban watersheds, especially in smaller, cold, and cool‐water streams. This is the first study of its kind that provides simple easy‐to‐use equations, developed using gene expression programming (GEP) that can guide the assessment and the design of urban stormwater management systems to protect thermally sensitive receiving streams. We developed 3 GEP models using data collected during 3 years (2009–2011) from 4 urban catchments; the first GEP model predicts event mean temperature at the inlet of the pond; the second model predicts the stormwater temperature at the outlet of the pond; and the third model predicts the temperature of the stormwater after flowing through a cooling trench and before discharging to the receiving stream. The new models have high correlation coefficients of 0.90–0.94 and low prediction uncertainty of less than 4% of the median value of the predicted runoff temperatures. Sensitivity analysis shows that climatic factors have the highest influence on the thermal enrichment followed by the catchment characteristics and the key design variables of the stormwater pond and the cooling trench. The general method presented here is easily transferable to other regions of the world (but not necessarily the exact equations developed here); also through sensitivity and parametric analysis, we gained insight on the key factors and their relative importance in modelling thermal enrichment of urban stromwater runoff.  相似文献   

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)维甲酸X受体基因克隆及其在温盐胁迫和蜕皮周期中的表达分析     

柳飞  李健  李吉涛  葛倩倩  连春盎  常志强 《海洋与湖沼》2016,47(4):828-837

为了明确脊尾白虾维甲酸X受体基因在环境胁迫和蜕皮周期中的作用,本研究通过RACE技术克隆了脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)维甲酸X受体c DNA全长,命名为Ec RXR基因,该c DNA序列全长为1323 bp,开放阅读框(ORF)为855 bp,编码一个284个氨基酸组成的蛋白质,分子量为30.918 k Da,理论等电点为PI为6.788;Ec RXR基因推导氨基酸序列经Blastp在线比对分析显示,Ec RXR与已知甲壳动物RXR的同源性为71%—90%;系统进化树分析结果显示,脊尾白虾Ec RXR的氨基酸序列与日本沼虾RXR的氨基酸序列聚为一支。荧光定量RT-PCR分析表明,Ec RXR基因在各组织中均有表达,而在眼柄相对表达量较高,血淋巴中最低。Ec RXR基因在蜕皮周期中的表达规律表明,Ec RXR基因表达在不同蜕皮时期存在明显变化,在眼柄、肝胰腺、胃和肠中整体呈现上升趋势,在鳃中呈现先下降后上升的趋势,在表皮中呈现逐渐降低的趋势。Ec RXR基因在温度、盐度胁迫过程中的表达规律分析结果发现,温度、盐度胁迫均可显著改变Ec RXR基因在鳃和肝胰腺中的表达模式,温度胁迫下Ec RXR基因在鳃中呈先上升后下降的表达趋势,肝胰腺中整体呈先上升后下降再上升再下降的表达趋势;盐度对鳃和肝胰腺的调控模式相同,均呈先升高后下降的变化趋势。本研究结果表明Ec RXR基因在脊尾白虾蜕皮发育、酶活性调控及渗透压调节中发挥重要作用,为深入研究甲壳动物维甲酸X受体基因的功能提供了重要的基础信息。  相似文献   

日本囊对虾Marsupenaeus japonicus)组织蛋白酶D基因克隆及表达分析     

张曼  程光平  苏永全  徐伊桦  冯文荣  王军  宋晓红  毛勇 《海洋学报》2016,38(8):52-61

组织蛋白酶D是溶酶体天冬氨酸蛋白酶家族的主要成员,广泛参与动物机体细胞内蛋白质的降解过程,对维持细胞稳态和正常代谢具有重要的作用。为研究组织蛋白酶D在甲壳动物非特异性免疫和幼体发育过程中的作用,本研究采用RACE技术首次克隆得到日本囊对虾组织蛋白酶D基因cDNA序列,命名为MjCatD,其中开放阅读框长为1161 bp,编码386个氨基酸残基。序列分析和同源建模显示该基因编码的蛋白含有保守的N-糖基化位点、天冬氨酸蛋白酶签名序列、酶活化位点和非消化性组织蛋白酶D的特征序列,并且呈保守的双叶形结构。同源性比较和系统进化分析发现,MjCatD与斑节对虾、美洲螯龙虾和脊尾白虾相似性较高,并且与它们紧密聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示,MjCatD基因在日本囊对虾多个组织中均有表达,其中肝胰腺中表达量最高。在白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)感染后3～24 h日本囊对虾肝胰腺中MjCatD的表达量逐渐下降,而在48 h急剧上调至最高表达量并且与对照组差异极显著(P<0.01)。此外,MjCatD基因在幼体发育不同阶段中也表现出明显的变化趋势。以上研究表明,MjCatD基因可能参与日本囊对虾先天免疫反应和幼体发育过程。  相似文献   

藻华甲藻红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)实时荧光定量PCR内参基因的筛选     

邓蕴彦  胡章喜  马照鹏  唐赢中 《海洋学报(英文版)》2016,35(8):106-113

  相似文献   

基于浮点遗传算法的近震定位方法   总被引：2，自引：0，他引：2  

王洪体  陈阳  庄灿涛 《地震》2006,26(2):12-18

文中介绍了一种适用于基于浮点遗传算法的地震定位问题方法, 在该算法中选用了浮点基因表示方法、 参数和基因取值范围一致来避免编码解码, 提出了算法的动态结束条件及处理方法。 通过实际运算检验证明使用该方法来实现地震定位可以避免地震定位中的不稳定性和对初值的依赖性, 从而保证地震定位的可靠性和稳定性, 在时效方面也达到了相当的水平, 是一个具有实际使用价值的算法。  相似文献   

10种石斑鱼系统发育的线粒体细胞色素b基因序列分析   总被引：9，自引：1，他引：8  

陈艺燕  章群  任岗  钱开诚  陈迪  许忠能 《海洋科学》2006,30(6):12-15

为探讨石斑鱼亚科鱼类的系统发育关系,测定了此亚科中具有代表性的石斑鱼属、鳃棘鲈属、九棘鲈属、驼背鲈属和白线光腭鲈属等5个属10种石斑鱼的细胞色素b基因全序列,分析了这些序列的特性,运用Kimura 2-parameter模型,以邻接法构建了分子系统树。结果表明,九棘鲈属与鳃棘鲈属位于系统进化树的基部,与石斑鱼类其它类群亲缘关系较远;驼背鲈属与白线光腭鲈属网结于石斑鱼属构成的分支中。  相似文献   

虾夷扇贝TET基因在配子发生和早期发育中的表达模式     

李仰平  张玲玲  李若佼  刘甜  郭振义  李婉茹  包振民 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(4):54-62

DNA甲基化参与调节动物配子发生和胚胎发育过程,TET基因负责DNA主动去甲基化,在基因印迹去除和细胞全能性获得中起重要作用。为了解海洋贝类配子发生和胚胎发育过程中DNA去甲基化如何发生,本研究以虾夷扇贝为研究对象,鉴定了其TET基因,并分析了该基因在性腺和胚胎幼虫发育中的表达变化。结果表明,虾夷扇贝基因组中含有1个TET基因(PyTET),该基因长39127 bp,包含10个外显子,编码1592个氨基酸,其蛋白具有完整的2OGFeDO超家族的加氧酶结构域。在性腺发育过程中,PyTET基因表达峰值出现在休止期精巢和增殖期卵巢,原位杂交结果显示其在精原细胞、精母细胞中均有表达,在卵母细胞中的表达明显高于卵原细胞;在早期发育过程中,其峰值出现在囊胚期。以上结果提示虾夷扇贝配子发生和胚胎发育过程中均发生了DNA主动去甲基化,这将有助于系统了解表观调控在贝类发育中的作用。  相似文献   

hedgehog基因在笠贝(Lottia goshimai)早期发育中的表达模式研究     

杨伟红  郇聘  刘保忠 《海洋与湖沼》2020,51(4):960-965

Hedgehog信号通路参与动物神经系统发育、分节等诸多发育过程,研究该信号通路对理解动物的发育与演化机制有重要意义。对软体动物而言,目前Hedgehog信号通路的研究较少。本文克隆了腹足纲软体动物笠贝的hedgehog基因,利用整装原位杂交技术研究了其在胚胎发育过程中的时空表达规律;并与重要发育基因brachyury及soxb的表达模式进行了比较。结果表明,笠贝hedgehog基因与神经外胚层及中/内胚层相关,可能调控了幼虫神经、肌肉及消化道的分化。通过比较原肠胚及担轮幼虫不同阶段的基因表达模式,研究了hedgehog基因相关的组织和细胞随个体发育进程的动态变化。这些结果为理解软体动物形态发生和重要器官的分化机制提供了基础。  相似文献   

黄条(鰤)(Seriola aureovittata)MyHC基因克隆及其在早期发育阶段表达研究     

史宝  孙冉冉  柳学周  徐永江  姜燕  王滨  张正荣 《海洋与湖沼》2020,51(2):422-432

为解析肌球蛋白重链(MyHC)基因在黄条鰤(Seriola aureovittata)生长发育过程中作用机制,本研究采用RACE技术,克隆了黄条鰤MyHC基因全长cDNA序列,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对MyHC在黄条鰤不同组织、胚胎发育过程以及仔稚幼鱼发育过程中的表达特征进行了研究。结果表明:黄条鰤MyHC基因全长为6143bp,开放阅读框为5811bp,编码了1936个氨基酸,由3个保守结构域组成即MYSc-classⅡ、Myosin taill和SH3;系统进化树分析显示黄条鰤MyHC与高体鰤进化关系最近。qRT-PCR分析发现黄条鰤MyHC在各组织中均有表达,但在肌肉中表达量最高(P0.05);随着黄条鰤胚胎发育的进行,MyHC在16细胞期之前表达量较高,在胚体下包2/3时期表达量显著升高,且在孵化期达到峰值(P0.05:);在仔稚幼鱼发育阶段,MyHC在孵化后20d后表达量显著升高,30d表达水平达到峰值(P0.05),随后的35d到40d表达水平略有下降但仍保持较高表达趋势,黄条鰤MyHC表达具有发育阶段表达的特异性。MyHC表达特征揭示其参与了调控黄条鰤的早期生长发育。  相似文献   

基于形态学特征和DNA条形码对中国沿海银口天竺鲷属(Jaydia)分类研究     

罗植森  易木荣  刘思杓  邱康文  谷穗  颜云榕 《海洋与湖沼》2020,51(5):1246-1256

本研究针对中国沿海银口天竺鲷属鱼类分类鉴定不清晰,同种异名多,种类误鉴等分类问题,结合形态特征比较与DNA条形码技术对其分类鉴定问题进行梳理。2014—2019年间于南海北部沿海采集101尾银口天竺鲷属鱼类标本,经形态学特征鉴定为：横带银口天竺鲷Jaydia striata（Smith&Radcliffe,1912）,特征为体侧有7—11褐色宽横带,腹鳍、臀鳍浅灰色;印度洋银口天竺鲷J.striatodes（Gon,1997）,特征为体侧有7—11褐色宽横带,臀鳍后缘黑色;白边银口天竺鲷J.novaeguineae（Valenciennes,1832）,特征为臀鳍、尾鳍最下缘为白边;黑边银口天竺鲷J.truncata（Bleeker,1855）特征为第二背鳍、臀鳍中部有一平行基底的黑色带,尾鳍后缘黑色带略宽;史密斯银口天竺鲷J.smithi Kotthaus,1970,特征为第二背鳍中部有一平行基底的黑色纵带,尾鳍后缘黑色带略细;斑鳍银口天竺鲷J.carinatus （Cuvier,1828）,特征为第二背鳍最末软条基底有一大黑斑;黑鳃银口天竺鲷J.poeciloptera （Cuvier,1828）,特征为臀鳍淡黄色,鳍膜间有一暗点。研究发现Apogon arafurae并不是J.truncata同种异名,学名应更正为Jaydia poeciloptera。基于线粒体COI基因K2P遗传距离显示,J.striata、J.smithi、J.truncata种内遗传距离大于2%。构建NJ系统发育树发现红海、阿拉伯海和北部湾的J.smithi分成2个单系支。结合NJ树分析发现,J.smithi和J.poeciloptera均出现错误鉴定,认为GenBank上传的序列（MH085808、JQ681491）存在误鉴,实为J.poeciloptera。  相似文献