魁蚶幼貝增殖放流生境選擇及標(biāo)志技術(shù)研究.pdf

1、魁蚶(Anadara broughtonii)為海洋大型底棲貝類，俗稱赤貝、血貝、大毛蚶，主要分布于中國(guó)、日本、朝鮮半島、菲律賓沿海及俄羅斯東南部沿海，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，是我國(guó)重要的出口水產(chǎn)品之一。受海洋環(huán)境變化及過(guò)度捕撈的影響，近年來(lái)魁蚶自然資源急劇下降。為了恢復(fù)業(yè)已受損的自然資源，我國(guó)北方沿海省市相繼開(kāi)展了魁蚶苗種的人工培育及底播增殖，通過(guò)人工投放幼貝來(lái)增加自然水域的野生種群資源量。為了選擇放流魁蚶幼貝的最佳生境，正確評(píng)價(jià)增殖放流效果，

2、本文主要針對(duì)以下四個(gè)方面的內(nèi)容展開(kāi)研究:溫度對(duì)魁蚶幼貝潛沙能力及對(duì)多棘海盤(pán)車(chē)捕食能力的影響;底質(zhì)對(duì)魁蚶幼貝選擇行為、潛沙能力及對(duì)多棘海盤(pán)車(chē)捕食能力的影響;魁蚶幼貝對(duì)底質(zhì)污染物硫化物耐受的分子機(jī)制;魁蚶幼貝的標(biāo)志技術(shù)研究，以為貝類資源的修復(fù)、保護(hù)及可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.溫度對(duì)魁蚶幼貝潛沙能力及對(duì)多棘海盤(pán)車(chē)捕食能力的影響
　　在實(shí)驗(yàn)室條件下，研究了溫度變化（10、15、20、25和30℃）對(duì)魁蚶幼貝

3、（殼長(zhǎng)20～30 mm）潛沙能力，及多棘海盤(pán)車(chē)對(duì)魁蚶幼貝捕食速率的影響。結(jié)果表明:水溫10℃時(shí)，魁蚶幼貝的初次潛沙時(shí)間（初潛時(shí)間）最長(zhǎng)，潛沙率最低，分別為28.87 min、21.25％，且與其他溫度處理組差異顯著（P＜0.05）。20℃時(shí)，魁蚶幼貝初潛時(shí)間最短、潛沙率最高，分別為7.49 min、55.63％，可視為魁蚶幼貝的最適潛沙溫度。多棘海盤(pán)車(chē)對(duì)魁蚶幼貝的捕食速率受溫度影響顯著，水溫20℃時(shí)捕食速率最大，為5.28 ind/d，

4、且與10℃、25℃處理組間存在明顯差異（P＜0.05）。水溫15～20℃時(shí)，多棘海盤(pán)車(chē)的捕食溫度系數(shù)Q10為2.22，可視為其最適捕食溫度?？烙棕惖淖钸m潛沙溫度與多棘海盤(pán)車(chē)的最適捕食溫度范圍重疊。因此，在水溫20℃左右進(jìn)行魁蚶幼貝底播增殖時(shí)，也是多棘海盤(pán)車(chē)捕食速率最高時(shí)期，應(yīng)加強(qiáng)底播海區(qū)多棘海盤(pán)車(chē)的清除。
　　2.魁蚶幼貝的底質(zhì)選擇性及其潛沙能力評(píng)價(jià)
　　實(shí)驗(yàn)室條件下，研究了4種殼長(zhǎng)(10-15 mm、15-20 mm、2

5、0-25 mm、25-30mm)的魁蚶（Anadara broughtonii）幼貝對(duì)4種底質(zhì)粒徑（細(xì)礫、粗砂、中砂、細(xì)砂）的選擇模式，并量化分析了20-30 mm幼貝在5種底質(zhì)粒徑（增設(shè)泥底質(zhì)）條件下的潛沙能力。結(jié)果表明:(1)殼長(zhǎng)10-15 mm幼貝的足絲較發(fā)達(dá)，以附著生活為主，明顯偏好粗砂底質(zhì)。其在2種底質(zhì)交界位置的分布率、水槽的貼壁率均最高;殼長(zhǎng)15-30 mm幼貝轉(zhuǎn)入營(yíng)埋棲生活，隨著規(guī)格的增大，幼貝選擇的底質(zhì)粒徑亦增大，而在2

6、種底質(zhì)交界位置的分布率、水槽貼壁率也隨之減小。其中殼長(zhǎng)15-20 mm幼貝偏好選擇中砂，分布率為50.50％，其次為細(xì)砂;殼長(zhǎng)20-25mm幼貝對(duì)不同粒徑底質(zhì)的適應(yīng)性均較強(qiáng);殼長(zhǎng)25-30 mm幼貝偏好選擇粗砂底質(zhì)，分布率達(dá)到65％，其次為中砂。(2)殼長(zhǎng)20-30 mm幼貝在泥底質(zhì)中的初潛時(shí)間最短，為2.74 min，其次為中沙、細(xì)沙;在細(xì)砂底質(zhì)中的潛沙率最高，達(dá)到85％，其次為中沙。綜合分析認(rèn)為，殼長(zhǎng)20-30 mm幼貝是較適宜的底

7、播苗種規(guī)格，而以中砂、細(xì)砂為主要粒徑組成的海區(qū)宜進(jìn)行魁蚶幼貝的底播增殖。
　　3.魁蚶幼貝對(duì)底質(zhì)污染物硫化物脅迫的轉(zhuǎn)錄響應(yīng)
　　利用RNA-seq技術(shù)以魁蚶轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)作為參考文庫(kù)，構(gòu)建了魁蚶幼貝對(duì)低氧和硫化物脅迫響應(yīng)的基因表達(dá)譜(對(duì)照組(GC)、缺氧組(GO)、低濃度硫化物處理組(GO_LS，0.2 mmol/L)和高硫化物處理組(GO_HS，1 mmol/L))，揭示了基因在轉(zhuǎn)錄水平上的全局調(diào)控情況。篩選出一系列對(duì)低氧和

8、硫化物脅迫敏感的差異表達(dá)基因，主要包括抗低氧的血紅蛋白基因和Rh免疫球蛋白基因、熱休克蛋白基因等免疫功能基因。差異基因的GO富集分析結(jié)果表明，GO_LS vs.GC顯著富集的生物過(guò)程主要為t-RNA氨?；^(guò)程;GO_HSvs.GC顯著富集的生物過(guò)程為生物調(diào)節(jié)、生物和細(xì)胞過(guò)程監(jiān)控。KEGG分析結(jié)果表明，GO_LS vs.GC組氨酰tRNA合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白加工通路被顯著富集，GO_HSvs.GC組TNF、MAPK通路被顯著富集。在低濃度硫化

9、物脅迫下，氨酰tRNA合成通路中ARS家族基因的上調(diào)表明魁蚶幼貝可能通過(guò)該途徑來(lái)保證遺傳信息的完整性;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工通路中HSP、OST、PDI家族基因在低濃度硫化物脅迫下的上調(diào)表達(dá)表明機(jī)體對(duì)變性蛋白質(zhì)修復(fù)和加快異常蛋白質(zhì)降解等過(guò)程的需求;在高濃度硫化物脅迫下，顯著富集的TNF通路中大量BIRC2_3基因上調(diào)表達(dá)，MAPK通路中大量MAPK激酶、HSP基因上調(diào)表達(dá)，表明機(jī)體在高硫化物脅迫下抑制細(xì)胞凋亡和對(duì)大量受損蛋白進(jìn)行修復(fù)、降解的需

10、求。本研究首次在轉(zhuǎn)錄組水平下揭示了貝類對(duì)硫化物應(yīng)激相關(guān)基因的表達(dá)模式，豐富了貝類對(duì)硫化物脅迫分子響應(yīng)機(jī)制的研究?jī)?nèi)容。
　　4.魁蚶幼貝熒光標(biāo)志和標(biāo)簽標(biāo)志技術(shù)的研究
　　本實(shí)驗(yàn)利用不同濃度的茜素紅S(200 mg/L ARS，300 mg/L ARS)、鈣黃綠素(200 mg/L Cal，300 mg/L Cal)兩種熒光染料及不銹鋼卡標(biāo)簽(CLIP)，對(duì)魁蚶幼貝進(jìn)行了熒光標(biāo)志和標(biāo)簽標(biāo)志研究。監(jiān)測(cè)了標(biāo)志160d后魁蚶幼貝的死亡

11、率、日生長(zhǎng)率、脫簽率等指標(biāo)，并檢測(cè)了熒光標(biāo)志1年后的標(biāo)志保留效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在160d的養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)中，熒光標(biāo)志組的死亡率、日生長(zhǎng)率、濕重均與對(duì)照組無(wú)顯著性差（P＞0.05)。標(biāo)志1年后，熒光標(biāo)志組的標(biāo)志保持率均為100％，在熒光顯微鏡下均可觀察到明亮的熒光標(biāo)志（≥3級(jí)）。ARS和CAL高濃度標(biāo)志組具有肉眼清晰可見(jiàn)的標(biāo)志（≥4級(jí)），ARS處理組的標(biāo)志質(zhì)量高于CAL處理組，且ARS濃度＞300 mg/L時(shí)產(chǎn)生的熒光標(biāo)志更易于檢測(cè)。標(biāo)簽組的