摘要
海月水母(Aurelia coerulea)是我国近海海域常见的大型灾害性水母,生活史复杂,包括底栖的螅状体世代和浮游的水母体世代两个阶段,其中浮浪幼虫附着变态成螅状体的阶段因在海底发生、不易观察,常被忽视。本论文选取温度、盐度、光照和海水扰动4个关键环境因子,在实验室条件下探究单个环境因子对海月水母浮浪幼虫附着变态的具体影响。同时,我国沿岸核电站、发电站等多利用海水作为冷源水,而夏季水母大量暴发时会严重堵塞电厂冷源水进水口,给电厂运行带来重大隐患。本论文将高通量测序技术与水母微小个体分子监测技术共同应用于大连红沿河核电站的附近海域,验证水母微小个体分子监测技术的现场应用可行性。主要研究成果如下: (1)21℃为海月水母浮浪幼虫附着变态的最适宜温度,在此温度下浮浪幼虫附着所需时间最短,为48h。温度过高(24℃)或者过低(12℃)都不利于浮浪幼虫附着。在试验的盐度范围内(18-33),盐度越低,浮浪幼虫附着率越高。在较低的光照范围内(0-300Lux),随着光强的增加,海月水母浮浪幼虫的附着率提高。海水扰动可延长浮浪幼虫在海水中的存活时间,有助于提高附着率。推测夏季大量降水、地表和地下淡水输入导致近岸海水盐度的降低可能有助于海月水母浮浪幼虫的附着变态。相较于高盐离岸区或者远海区,低盐度的浅海弱光海区可能更有利于水母幼体的栖息和生长。 (2)通过Illumina高通量测序技术对2019年4~9月红沿河核电站进水口海域和出水口海域中型浮游生物群落组成进行研究,结果表明:在进水口海域11个样品中共检测到41个门,103个属,其中Sarcocystis是最优势的物种,占浮游生物的24.73%,其次是Nemopilema和Paracalanus;2019年6月下旬至9月肉孢子虫(Sarcocystis)是红沿河核电站进水口附近海域最占优势的浮游生物但在出水口附近海域几乎没有;在出水口海域11个样品中共检测到44个门,131个属,其中Paracalanus是最优势的属,占浮游生物的47.44%,其次是Tigriopusamp;nbsp;占总浮游生物的30.45%; (3)水母微小个体分子监测技术对红沿河核电站进水口与出水口海域样品的检测结果表明:2019年8月下旬至9月上旬期间,红沿河核电站附近海域沙海蜇微小个体的基因拷贝数较低几乎为0,这可能是因为在此期间内沙海蜇主要以水母成熟体形式存活。在9月中旬开始沙海蜇微小个体的基因拷贝数开始明显增加,这可能是因为红沿河核电站附近海域的沙海蜇已经进入产卵期,海水中存在沙海蜇的受精卵。 (4)比较高通量测序与水母微小个体的分子监测技术的结果发现,水母微小个体的序列数量和基因拷贝数随时间变化两种趋势基本相同,表明本研究使用的水母微小个体的分子监测技术应用于我国核电站或电厂等重要海域水母灾害的监测防治具有可行性。并且发现2019年4月底至6月中旬沙海蜇微小个体数量很低,基因拷贝数几乎为0;6月下旬至8月上旬沙海蜇微小个体数量明显增加,基因拷贝数达到104数量级。因此红沿河核电站附近海域水母暴发早期监测时间段是5月底至7月底。 (5)水母微小个体分子监测技术对红沿河核电站附近海域调查航次样品的检测结果发现,在5月至7月,红沿河核电站北部和南部海域的沙海蜇微小个体有向核电站附近海域移动的趋势。 本研究结果可为近岸海域海月水母暴发和防控研究提供基础数据,同时表明本研究使用的水母微小个体的分子监测技术可以为我国核电站或电厂等重要海域水母灾害的监测预警工作提供技术支持。