摘要
半滑舌鳎的人工养殖普及已久,然而近几年来,除了经济因素的影响外,养殖成本,疾病等许多因素都限制了半滑舌鳎养殖产业的可持续发展。然而,半滑舌鳎作为一种较为成熟的养殖品种,在未来仍具有一定的生产价值。因此,就半滑舌鳎开展相关的养殖生态学的研究仍具有一定的现实意义。在过去的几年中,我们已经就半滑舌鳎的补偿生长机制及其对温度,盐度等环境因子胁迫的生理生态学响应等方面进行了大量的基础性的研究工作。如今伴随着基因组学,蛋白组学,代谢组学等检测手段的进一步完善,利用综合手段进一步揭示半滑舌鳎对环境和营养因子胁迫响应的具体机制有望实现。 本研究获得的主要研究结果如下: 1.研究了不同饥饿-投喂循环策略对于半滑舌鳎(CynoglossussemilaevisGunther)幼鱼的生长、形体指标和能量收支的影响。实验包括10个处理:C(持续投喂);D1R3(饥饿1天,投喂3天);D1R7(饥饿1天,投喂7天);D1R11(饥饿1天,投喂11天);D2R6(饥饿2天,投喂6天);D2R14(饥饿2天,投喂14天);D2R22(饥饿2天,投喂22天);D4R12(饥饿4天,投喂12天);D4R28(饥饿4天,投喂28天);D4R44(饥饿4天,投喂44天),实验时间为96天。实验所得到的主要结论如下:生长性能方面,D1R11、D2R14、D2R22与对照组的特定生长率相比较没有显著性差异(Pgt;0.05),除D1R7和D2R22组外,其余各循环投喂组的摄食率均显著高于对照组(Plt;0.05),D2R22组半滑舌鳎幼鱼的饲料转化率最高且显著高于对照组(Plt;0.05)。能量分配上,D2R22组的生长能和粪便能占摄食能的比例最高,并且其排泄能和呼吸能占摄食能的比例均为最低。综上,当遭受到不同程度的饥饿胁迫并给予不同的恢复周期后,半滑舌鳎幼鱼会采取多种策略并实现差别化的补偿生长。在饥饿2天和投喂22天的循环投饲实验组中,半滑舌鳎幼鱼拥有最高特定生长率、饲料转化率,生长能及其占比,是最优的饥饿-投喂循环模式,具有一定的实际应用价值。 2.研究了不同饥饿-投喂循环策略对半滑舌鳎幼鱼消化酶及肠道形态结构的影响,循环投喂策略同研究一。实验结果表明:不同循环投喂模式对半滑舌鳎幼鱼消化系统的功能和发育均产生了显著的影响。消化酶方面,肝脏以及肠道各部分的胰蛋白酶和脂肪酶活力均随着恢复周期的延长,活力恢复至与对照组无显著性差异(Pgt;0.05)。饥饿时间的恢复周期比为(1:3)时大多不能满足各部分消化酶活力的恢复。各组织的淀粉酶活力在不同循环投喂模式下没有表现出一致的规律性,其中,肝脏,中肠和后肠中的淀粉酶活力在3倍恢复周期时均较相同饥饿强度下的另外两组均有一定的程度的升高。肠道组织结构方面,前肠和中肠皱襞高度在D2R22时显著升高,而在3倍恢复周期时皱襞高度显著低于对照组(Plt;0.05)。恢复周期的长短对肠道各部分组织的发育影响均显著(Plt;0.05),而饥饿时间和恢复周期的交互作用仅仅对皱襞高度的影响显著(Plt;0.05),对肠上皮细胞的高度影响并不显著(Pgt;0.05)。综上,饥饿强度和恢复周期对半滑舌鳎幼鱼的消化特性均有一定的影响,但对不同部位的影响又具有一定的组织特异性。 3.本研究采用了高温(26℃)胁迫后恢复至最适温度(21℃)的循环调控模式,分析了不同模式下半滑舌鳎幼鱼生长和能量收支情况。实验设置对照(持续21℃)、T1C3(26℃胁迫1天、21℃持续3天)、T2C6(26℃胁迫2天、21℃持续6天)、T1C5(26℃胁迫1天、21℃持续5天)、T2C10(26℃胁迫2天、21℃持续10天),实验周期为96d。研究结果显示,T2C6组的特定生长率显著高于对照组(Plt;0.05)。高温胁迫组的摄食率均高于对照组,且T1C3组显著高于对照组(Plt;0.05)。高温胁迫各处理组的饲料转化率均发生不同程度地改变,其中T2C6组饲料转化率较其他各组均有所升高,且显著高于T1C3组(Plt;0.05)。所有高温胁迫处理组的表观消化率较对照组均有所升高,以T1C3组升高最为明显,显著高于对照组(Plt;0.05)。能量收支方面,T2C6组的摄食能分配给生长所用部分的比例显著高T1C5组(Plt;0.05)。T2C10组和对照组中排泄能所占的比例较低,显著低于T1C5组(Plt;0.05)。T1C5组的粪便能占比显著高于T2C6组(Plt;0.05)。综上,半滑舌鳎幼鱼在高温(26℃)胁迫2天、最适温度(21℃)6天处理中出现超补偿生长效应,而超补偿生长效应的产生很大程度上是通过摄食率上升和消化率的提高实现的。 4.研究了半滑舌鳎幼鱼对不同强度盐度胁迫的适应性,实验将半滑舌鳎幼鱼的环境盐度由盐度30(S30)突变至淡水(S0)和盐度5(S5)、盐度50(S50),测定了盐度胁迫0h,6h,12h,1D,2D,4D,8D及16D时的渗透生理及呼吸代谢酶活力。实验结果表明:高盐(S50)胁迫条件下,鳃组织主要发挥渗透调节作用,血清渗透压在2D时达到最大值,而鳃中的Na+/K+-ATPase活力在1D时即达到最大值,鳃中的己糖激酶(HK),丙酮酸激酶(PK)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活力在胁迫后的2D内均迅速升高,且分别在1D,12h和2D时达到最大值,最终都稳定在一个较高的水平;肾脏Na+/K+-ATPase较S30略有升高,但呼吸代谢酶活力除SDH在最终显著升高外,HK、PK只是在胁迫初期略有升高,最终与S30无显著性差异。淡水(S0)及低盐(S5)胁迫条件下,肾脏主要发挥渗透调节作用,胁迫初期,血清渗透压在S0和S5时均降低,S5时在实验的最后阶段恢复至与S30无显著差异,S0时无法恢复;肾脏Na+/K+-ATPase活力大幅升高,与之相适应的,S0时肾脏中的HK,PK,SDH活力均大幅升高,而S5时肾脏中的HK、PK活力除在胁迫初期有所升高外,最终均恢复至与对照组无显著性差异。综上所述,盐度胁迫过程中,半滑舌鳎幼鱼不同组织的代谢酶活力会根据组织能量需求的不同做出响应,表现为大幅的升高或者降低,而随着胁迫时间的延长,半滑舌鳎幼鱼各渗透生理指标也不再发生大幅的变化,最终各指标达到一个稳定的状态。 5.利用核磁共振氢谱分析了半滑舌鳎幼鱼鳃组织代谢组对盐度胁迫的响应。根据1H核磁共振(NMR)波谱,在半滑舌鳎幼鱼鳃组织中共鉴定出50种可能的代谢物,种类包括氨基酸,储能化合物,有机渗透剂等。主成份分析表明,各盐度处理条件下半滑舌鳎幼鱼鳃组织的代谢轮廓差异显著。在所有检测到的成分中,共包括12种差异代谢底物,其中牛磺酸在各盐度处理组中的含量为S50gt;S0gt;S30,胆碱含量S30gt;S0gt;S50,且各处理组之间均存在显著性差异。检测到有差异的7种氨基酸在S0时全部较对照组(S30)时显著降低,与牛磺酸的变化情况相反,说明在低盐驯养条件下,鳃组织中一些氨基酸含量是减少的。而在高盐环境下,谷氨酸和赖氨酸的含量在S50时较S30时显著降低,表明谷氨酸和赖氨酸很有可能是作为一种能量代谢底物参与了鳃组织渗透压的调节过程。荧光定量PCR的结果表明:S50组中ATP合酶mRNA的表达量大幅升高,说明S50条件下鳃组织中的能量代谢一直维持在一个较高的水平。牛磺酸转运载体mRNA的表达量在S50时大幅的升高,表明在高盐胁迫下牛磺酸可能在维持鳃组织细胞渗透性方面发挥着重要作用。