摘要
青虾，学名日本沼虾(Macrobrachium nipponense),是我国重要淡水养殖虾类之一，其养殖过程中具有生长快、病害少、效益好等诸多优点，但是青虾耐低氧能力较差已经成为制约青虾高密度养殖的主要瓶颈。因此，开展青虾低氧胁迫相关响应机制的研究具有重要意义。本文以青虾为研究对象开展以下两方面研究:(1)确定青虾水体溶氧半致死浓度(LC50)，以此数据为基础设置急性低氧胁迫实验及慢性胁迫实验水体溶氧值，分析急性低氧胁迫对抗氧化酶活力及相关组织结构的影响。(2)分析慢性低氧不同胁迫程度对青虾相关酶活及组织结构的影响，通过采用16SrRNA测序技术，对慢性低氧胁迫条件下青虾肠道微生物多样性及群落结构组成的变化进行研究。 1急性低氧及复氧对组织结构及抗氧化酶活力的影响 在急性低氧及复氧实验中，将体重(2.0±0.2)g青虾暴露于(2.0±0.2)mg/L低氧环境中24h，设定溶解氧(6.0±0.2)mg/L为对照组，每组设置3重复，于低氧胁迫0h、6h、12h、24h及复氧1h、6h、12h、24h分别采集实验组及对照组鳃、肝胰腺及肌肉组织，测定这些组织的抗氧化酶活力，并进行组织切片观察。实验结果表明，低氧胁迫期间鳃组织中SOD、CAT和GPX酶活力在低氧胁迫12h时显著高于对照组(P＜0.05)，GPX酶活力在复氧24h时显著高于对照组(P＜0.05)。肝胰腺在低氧胁迫期间SOD、CAT和GPX酶活力在低氧6h均达到最大值并显著高于对照组(P＜0.05)，复氧阶段3种酶活力均呈现波动性变化，肝胰腺中丙二醛(MDA)含量在低氧及复氧阶段均显著高于对照组(P＜0.05)。肌肉组织中，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活力先升高后下降，3种酶活力在低氧胁迫12h时显著高于对照组(P＜0.05),复氧阶段肌肉组织中SOD、CAT酶活力呈波动性变化，GPX酶活力在复氧24h时显著低于对照组(P＜0.05)。在低氧胁迫期间，鳃组织鳃小片上皮细胞与支柱细胞排列发生紊乱，次级层片发生肥大的现象且有红细胞流入，泌氯细胞形态发生变化且细胞数目有所增加，但复氧后均得到一定程度的恢复。在低氧胁迫期间，部分肝细胞内部运转泡消失同时大部分肝小管的形态结构出现明显收缩变形的趋势,R细胞数量未发现明显变化。复氧后其细胞内部形态结构逐渐恢复。低氧胁迫及恢复并未对肌肉组织结构产生明显的变化。研究表明在急性低氧胁迫能够导致青虾肝胰腺和鳃组织结构损伤，并引起抗氧化酶活力发生显著变化，且24h恢复期不足以让青虾在低氧胁迫中完全恢复。 2慢性低氧胁迫对青虾酶活、组织结构及肠道微生物的影响 慢性低氧胁迫实验中，水体溶氧分别设定为对照组(6±0.2mg/L)、中度低氧组(4.5±0.2mgL)与低氧组(3±0.2mg/L)。三组实验水体中分别放入体重为(2.5±0.5)g的青虾30只且每组设置3重复，于低氧胁迫4周后分别采集三组中青虾肝胰腺及肠道组织，测定这些组织的抗氧化酶活力，消化酶活力，并进行组织切片观察，同时将肠道组织样品进行高通量测序以检测其肠道内微生物的变化。实验结果表明，中度低氧组与低氧组三种抗氧化酶活力均显著升高，低氧组MDA含量显著高于对照组及中度低氧组，肠道组织三种消化酶活力在低氧胁迫过程中显著低于对照组。在低氧组中，肝胰腺组织结构空泡化增加，且出现融合现象，肠道组织结构内表面几丁质刚毛在低氧组萎缩减少。低氧组及中度低氧组中肠腔内结缔组织大量消失，低氧组与中度低氧组肠道微生物OUT数量显著低于对照组，多样性显著降低，四个主要肠道菌群在门的水平上有了显著的差异，中度低氧组中放线菌门(Actinobact eria)与变形菌门(Proteobacteria)显著增加，低氧组中变形菌门(Proteobacteria)显著增加，而拟杆菌门(Bacteroidetes)与厚壁菌门(Firmicutes)数量显著下降，低氧组中不动杆菌属(Acinetobacter)、气单胞菌属(Aeromonas)、乳球菌属(Lactococcus)与希瓦氏菌属(Shewanella)数量显著升高，无色杆菌属(Achromobacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)显著降低。中度低氧组中无色杆菌属(Achromobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)与假单胞菌属(Pseudomonas)显著升高，气单胞菌属(Aeromonas)、乳杆菌属、乳球菌属(Lactobacillus)、希瓦氏菌属(Shewanella)显著降低，研究结果表明:慢性低氧胁迫能够导致青虾肝胰腺和肠道结构损伤、抗氧化酶与消化酶活力发生显著变化，肠道微生物多样性显著降低，条件致病菌与致腐菌等OUT数量显著增加。
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