温度、盐度对皱纹盘鲍“97”选群生长发育的影响

发布时间：2018-12-31 20:23

【摘要】：皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai Ino),自然分布于我国的辽东及山东半岛,是最具经济价值的贝类养殖品种之一。自20世纪80年代以来,我国皱纹盘鲍养殖业发展迅猛,养殖区域由黄海北部逐步南扩至福建沿海、广东东部沿海等地。养殖范围的大幅扩增及“南北调养”模式的不断发展,使皱纹盘鲍面临环境变化的几率急剧增加。即使在同一海域,受暴雨、潮汐、大陆径流等影响,海水的温度、盐度等因子常处于大幅变动之中。温度和盐度是海洋中的重要环境因子,它们不仅限制海洋生物的地理分布和养殖范围,还影响其存活、生长、表观遗传修饰等重要生物学过程。本文以“97”选育群体为实验材料,系统研究了温度、盐度对皱纹盘鲍生长发育的影响,确立了各发育阶段的适宜温盐范围,以期为人工养殖提供生态学参考;同时还探索了不同温盐条件下幼鲍DNA甲基化的变化模式,旨在揭示皱纹盘鲍响应温盐胁迫的表观遗传学机制,并为其抗逆品种的培育提供表观遗传学依据。1.温度、盐度对皱纹盘鲍精子活力和受精率的影响利用计算机辅助精子分析(computer-assisted sperm analysis,CASA),检测了不同盐度下皱纹盘鲍的精子活力;同时,以受精率为评价指标,确定了受精阶段的适宜温度、盐度范围。结果表明,盐度对皱纹盘鲍的精子活力具有极显著影响(P0.01)。5~50内,随着盐度的升高,皱纹盘鲍的精子活率、(A+B)级精子比例、直线运动速度、曲线运动速度和平均路径速度均呈现先升高后降低的趋势。综合上述指标,确定皱纹盘鲍精子的适宜盐度为26~40。该范围内,精子活率大于90%,(A+B)级精子比例大于85%,精子直线运动速度高于80μm/s,曲线运动速度高于100μm/s,平均路径速度高于95μm/s。温度、盐度对皱纹盘鲍受精率的影响极显著(P0.01)。14~28oC内,皱纹盘鲍均可受精,20oC时,受精率最高,为94.84%;28oC时,受精率最低,为14.39%。20~24oc内,受精率均在85%以上,为皱纹盘鲍受精的适宜温度。皱纹盘鲍受精的盐度上限为42,下限为22,对应的受精率分别为4.46%和1.59%。皱纹盘鲍受精阶段的适宜盐度为30~34,该范围内受精率为85.05~94.84%。2.温度、盐度对皱纹盘鲍胚胎发育的影响观测了不同温度下的胚胎发育进程,并记录受精卵发育至二细胞、四细胞、八细胞、纤毛环形成和孵化的时间。结果表明,温度影响皱纹盘鲍的胚胎发育速率。16~26oc内,随着温度的升高,胚胎发育速率加快,孵化时间由18.19h逐步缩短至8.72h。通过拟合胚胎发育时间与温度的关系,得出研究所用皱纹盘鲍的生物学零度为6.98oc。以孵化率和畸形率为评价指标,研究了温度、盐度单一及组合效应对皱纹盘鲍胚胎发育的影响,并利用响应曲面法估测了胚胎发育的适宜温盐范围。单因子实验结果表明,胚胎发育的适宜温度为16~24oc(32),适宜盐度为30~34(20oc)。双因子实验结果表明,胚胎发育的最适温盐组合为16.5~22.5oc和31~33,该条件下的孵化率≥95%,畸形率≤5%。双因素方差分析表明,温度、盐度及其组合效应对胚胎孵化率和畸形率均有极显著影响(p0.01),其中盐度效应强于温度效应。3.温度、盐度对皱纹盘鲍变态及变态幼体生长存活的影响采用室内受控方法研究了温度、盐度对皱纹盘鲍变态及变态幼体生长存活的影响。结果表明,水温对变态率、变态幼体存活率和生长率的影响极显著(p0.01)。14~28oc内,随着水温的升高,幼体变态率、变态幼体存活率和生长率均呈现先升高后降低的趋势。24oc时变态率最高,为86.05%;18oc时,变态幼体存活率最高,为96.00%;26oc时,投苗6d内的壳长、壳宽生长率最大,分别为48.49μm/d和43.81μm/d;投苗15d内的壳长、壳宽生长率最大,分别为68.06μm/d和59.69μm/d。盐度对皱纹盘鲍变态率及变态幼体生长率的影响极显著(p0.01),对幼体存活率却无显著影响(p0.05)。22~40内,幼体变态率先升高后降低,于32达最大值,为79.23%;变态的盐度下限为22,该盐度下仅有2.21%的个体能够完成变态。26~40内,变态幼体存活率均高达85%以上;随着盐度的升高,变态幼体生长率先升高后降低。投苗6d内壳长、壳宽生长率均于34达最大值,分别为32.03μm/d和25.20μm/d;投苗15d内壳长、壳宽生长率分别于34和32达最大值,为43.03μm/d和39.00μm/d。4.温度、盐度对皱纹盘鲍幼鲍生长存活的影响以存活率和特定生长率为评价指标,研究了温度、盐度单一及组合效应对皱纹盘鲍幼鲍的影响,确定了幼鲍阶段的最适温盐条件。单因子实验结果表明,幼鲍阶段的适宜温度为16~28oc(32),存活的温度上限为30oc;24oc时生长最快,壳长、壳宽和湿重的特定生长率分别为0.83%/d、0.79%/d和2.47%/d。幼鲍的适宜盐度为24~40(20oc),盐度上、下限分别为44和18,对应的存活率分别为8.33%和11.67%。双因子实验结果显示,幼鲍的最适温盐组合为23~25oc和30~36。双因素方差分析表明,温度、盐度及其组合效应对幼鲍的存活率和特定生长率均具有显著影响;其中,在存活率方面,盐度效应强于温度效应,而在特定生长率方面,温度效应强于盐度效应。5.温度、盐度对皱纹盘鲍幼鲍dna甲基化的影响以不同温度(20oc、24oc、30oc)和盐度(22、32、42)条件下培养的幼鲍为实验材料,利用msap(methylation-sensitiveamplifiedpolymorphism)技术进行dna甲基化分析,探索了不同温度、盐度下幼鲍dna甲基化的变化模式。msap分析表示,皱纹盘鲍幼鲍基因组dna的总甲基化水平为33.19%,其中全甲基化水平为22.25%,半甲基化水平为10.95%。不同温度、盐度处理组间的甲基化水平无显著差异。通过对每个甲基化敏感多态性位点甲基化频率的检测,在温度、盐度处理组中各筛选出了67和63个甲基化差异位点。其中,低温组中筛选出的差异位点数为48个,高温组为20个;低盐组为40个,高盐组为33个。利用单标记分析法,检测了甲基化差异位点与表型性状的关联性。从温度、盐度处理组中各检测到23个甲基化位点与生长性状相关联。组间特征值分析表明,温度、盐度胁迫分别了引起了8.5%和6.6%的组间表观遗传差异;从分析图上可看出,不同温度、盐度处理组的表观遗传结构发生了明显分化。
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【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4

【参考文献】