紫海膽(Anthocidaris crassispina)種群判別和增殖放流苗種規(guī)格密度研究.pdf

1、紫海膽（Anthocidaris crassispina(A. Agassiz)）主要分布于我國(guó)東南沿海和日本南部沿海，是我國(guó)東南沿海的重要漁業(yè)品種。由于紫海膽的海膽黃肉質(zhì)鮮美以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值高，近年來(lái)成為廣受歡迎的美食，也成為了漁民大量捕撈的對(duì)象。由于受到過(guò)度捕撈、環(huán)境污染和氣候變化等因素的影響，紫海膽的資源嚴(yán)重衰退，故以增殖放流等方式恢復(fù)和養(yǎng)護(hù)紫海膽資源迫在眉睫。研究紫海膽增殖放流相關(guān)技術(shù)，是保障紫海膽增殖放流效果和漁業(yè)資源養(yǎng)

2、護(hù)效果的必要手段。本論文從形態(tài)學(xué)特征和遺傳學(xué)特征的增殖放流種群判別、增殖放流苗種最佳規(guī)格和最佳密度試驗(yàn)等方面，對(duì)紫海膽增殖放流相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，以期為今后紫海膽漁業(yè)資源保護(hù)和合理利用，為紫海膽增殖放流和研究提供參考資料。
　　本研究采集了福建的寧德和廣東的南澳島、大亞灣、鵝公灣、海陵島以及廣西的潿洲島等6個(gè)沿海地區(qū)的的紫海膽，進(jìn)行種群形態(tài)特征分析和DNA序列分析，探討其群體間的親緣關(guān)系和遺傳結(jié)構(gòu)，建立紫海膽野生基因庫(kù)，為增

3、殖放流種群分子標(biāo)記追蹤提供基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)海上實(shí)驗(yàn)裝置，按照紫海膽苗種不同規(guī)格、密度，放置于實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行海上增殖放流實(shí)驗(yàn)，探究了增殖放流規(guī)格和密度的紫海膽苗種隨時(shí)間變化的成活率和生長(zhǎng)狀況。本研究的主要內(nèi)容以及結(jié)果如下：
　?。?）基于形態(tài)學(xué)特征的增殖放流種群判別技術(shù)研究
　　從廣東大亞灣、鵝公灣、海陵島、南澳島和廣西潿洲島以及福建寧德的附近海域，分別采集紫海膽樣本47、51、50、48、50和50粒。測(cè)量了紫海膽的殼徑、口徑、殼高

4、、口器質(zhì)量、體質(zhì)量和殼質(zhì)量共6個(gè)參數(shù)指標(biāo)，運(yùn)用單因子方差分析、差異系數(shù)法、聚類分析和判別分析4種分析方法進(jìn)行比較研究。單因子方差分析得出潿洲島群體與各群體間的6個(gè)形態(tài)指標(biāo)具有顯著差異；聚類分析結(jié)果表明，大亞灣群體、鵝公灣群體和南澳島群體形態(tài)最接近，潿洲島群體與寧德群體與其他群體形態(tài)相差最遠(yuǎn)；判別分析結(jié)果中，判別準(zhǔn)確率為47.8％-86％，綜合判別率為65.3％。4種多元分析結(jié)果均表明，亞灣群體、鵝公灣群體和南澳島群體的形態(tài)最為接近，其次

5、是海陵島群體。潿洲島群體與其他5個(gè)群體的形態(tài)差異最大。本論文研究的6個(gè)地理群體的紫海膽形態(tài)已達(dá)到一定差異，可依照本論文研究的判別公式和基礎(chǔ)形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)增殖放流苗種的紫海膽親體的地理種群進(jìn)行判別，從而判斷擬增殖放流的紫海膽苗種是否適合在當(dāng)?shù)胤帕鳌?br>　?。?）基于遺傳學(xué)特征的增殖放流種群判別技術(shù)研究
　　從廣東大亞灣、鵝公灣、海陵島、南澳島和廣西潿洲島以及福建寧德的附近海域，分別采集紫海膽樣本47、51、50、48、50和

6、50粒。采用線粒體DNA細(xì)胞色素 C氧化酶亞基I（mtDNACOI）基因片段作為遺傳標(biāo)記，分析了6個(gè)不同紫海膽群體的遺傳結(jié)構(gòu)，判斷其為一個(gè)種群。序列分析顯示，在772bp的同源序列中共檢測(cè)到93個(gè)變異位點(diǎn)，89個(gè)單倍型，表明紫海膽群體中具有豐富的多態(tài)性，較高的遺傳多樣性和環(huán)境適應(yīng)能力。6個(gè)群體的野生紫海膽群體內(nèi)遺傳距離為0.001052~0.001686，群體間遺傳距離為0.005406~0.007649，遺傳分化指數(shù)為-0.01885

7、~0.01244。遺傳分化型呈現(xiàn)出單倍型多樣性較高（>0.93），核苷酸多樣性較低（除大亞灣群體的Pi為0.00841，其他地方群體均小于0.007）的特點(diǎn)。應(yīng)用MEGA6的鄰近距離法NY，最大簡(jiǎn)約法MP構(gòu)建紫海膽種群的親緣關(guān)系樹，結(jié)果顯示種群間并未能達(dá)到不同種之間顯著的遺傳分化。采用線粒體DNA細(xì)胞色素 C氧化酶亞基I（mtDNA COI)基因片段作為遺傳標(biāo)記的研究顯示，6個(gè)地理群體的紫海膽屬于同一種群，其線粒體 COI的基因片段相似

8、度高，故無(wú)法利用此片段區(qū)分各群體，基于遺傳學(xué)特征的增殖放流種群判別技術(shù)還需進(jìn)一步深入開展研究。
　　形態(tài)學(xué)研究結(jié)果顯示6個(gè)紫海膽群體達(dá)到了較高程度的差異，呈現(xiàn)了明顯的分支現(xiàn)象。但是分子生物學(xué)分析結(jié)果表明并未出現(xiàn)顯著的遺傳分化現(xiàn)象。說(shuō)明6個(gè)群體間的形態(tài)差異很可能是由棲息地海洋環(huán)境影響，基因水平上未達(dá)差異水平。另外，不同群體的增殖放流是否對(duì)野生資源的種群結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性有影響還需進(jìn)一步研究。
　?。?）基于最佳規(guī)格和最佳密度的紫

9、海膽苗種增殖放流技術(shù)研究
　　本研究設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置，于2013年9月～2014年5月，在大亞灣海域進(jìn)行增殖試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置的表面積均為0.473m2，紫海膽苗初始苗種殼徑范圍為3mm～9mm，初始苗種數(shù)量密度梯度范圍為3～25ind/裝置（6～52 ind/m2），初始苗種重量密度梯度范圍為1.48～13.32g/m2。共設(shè)3種苗種規(guī)格、各5個(gè)數(shù)量密度梯度、3個(gè)平行試樣的試驗(yàn)組共45組，進(jìn)行了8個(gè)月的海上試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，增殖放流規(guī)

10、格和數(shù)量密度對(duì)紫海膽苗種的存活率具有顯著影響，高數(shù)量密度、低規(guī)格組死亡率高。在試驗(yàn)初期，殼徑5mm～7mm和7mm～9mm兩種規(guī)格紫海膽苗種的殼徑特定增長(zhǎng)率、殼徑增長(zhǎng)率、以及殼徑凈增長(zhǎng)率與增殖數(shù)量密度有顯著的負(fù)相關(guān)。增殖重量密度對(duì)紫海膽的產(chǎn)量也有顯著影響，其中10g/m2為紫海膽產(chǎn)量的臨界最佳增殖重量密度。紫海膽苗種在11月到次年3月生長(zhǎng)速度緩慢，殼徑特定增長(zhǎng)率較小。
　　在本研究中，密度對(duì)增殖放流的紫海膽苗種生長(zhǎng)存在一定的影響，

11、主要表現(xiàn)在高密度導(dǎo)致死亡率較高，殼徑特定增長(zhǎng)率、殼徑增長(zhǎng)率、凈增長(zhǎng)率以及體重增長(zhǎng)率較低。綜合死亡率和增長(zhǎng)率分析，在本研究的密度范圍內(nèi)（數(shù)量密度范圍為6～52 ind/m2，重量密度范圍為1.48～13.32g/m2），初步認(rèn)為殼徑規(guī)格為3～5mm、5～7mm和7~9mm的紫海膽苗種的最佳增殖數(shù)量密度分別為31 ind/m2、17 ind/m2和6ind/m2。10g/m2為紫海膽產(chǎn)量的臨界最佳增殖重量密度，6g/m2～10g/m2為紫海