中華鱘海水適應(yīng)過程中生理變化及鹽度選擇行為研究.pdf

1、中華鱘（Acipenser sinensis Gray）是大型溯河洄游魚類，國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，主要分布在我國(guó)東海、黃海和長(zhǎng)江。成熟最大個(gè)體全長(zhǎng)400cm，體重452kg。中華鱘淡水中出生后，本能地要洄游到大海中生活，待8～10齡性成熟后，再上溯洄游到出生地進(jìn)行繁殖。在長(zhǎng)江口，中華鱘幼魚的集群時(shí)間為5～9月，這一水域所發(fā)現(xiàn)的中華鱘幼魚以1齡個(gè)體為主。1981年長(zhǎng)江葛洲壩水利工程的修建阻隔了中華鱘產(chǎn)卵洄游通道，加上過度捕撈，中華鱘物種數(shù)量銳

2、減。調(diào)查證實(shí)葛洲壩下已形成中華鱘新的產(chǎn)卵場(chǎng)。到本世紀(jì)初，關(guān)于中華鱘產(chǎn)卵群體的個(gè)體形態(tài)結(jié)構(gòu)、繁殖生物學(xué)習(xí)性，特別是葛洲壩下中華鱘產(chǎn)卵群體繁殖生態(tài)學(xué)和資源評(píng)估的研究，取得了明顯的進(jìn)展。但有關(guān)中華鱘滲透生理和鹽度選擇行為方面還未見報(bào)道。本課題圍繞中華鱘1齡幼魚在外界環(huán)境鹽度刺激下滲透生理變化過程及其調(diào)控機(jī)制，以及在這一變化過程中中華鱘鹽度選擇行為的變化規(guī)律等內(nèi)容展開工作，主要得到以下結(jié)果：
　　 1、海水適應(yīng)過程中中華鱘血清滲透壓、血

3、清離子濃度及Na+/K+-ATPase活力變化
　　 將7月齡中華鱘幼魚（128.8±15 g）從淡水環(huán)境（0‰，46 mmol kg-1）轉(zhuǎn)入半咸水環(huán)境（10‰，273 mmol kg-1）后：Na+、Cl-對(duì)血清滲透壓的貢獻(xiàn)率增高；幼魚血清滲透壓最初12h升高，12～24h維持高滲狀態(tài)（300 mmol kg-1），24～216h逐漸下降到新的穩(wěn)定水平（272 mmol kg-1），此水平等滲于環(huán)境，而顯著高于淡水對(duì)照組（2

4、64.14+0.72mmol kg-1）（p<0.05）：血清[Na+]、[Cr-]和[Ca2+]變化趨勢(shì)與血清滲透壓相似，前24h濃度升高，24～216h濃度下降，216～480h重新穩(wěn)定，且顯著高于淡水對(duì)照組（p<0.05）；血清[K+]變化明顯滯后于血清[Na+]、[Cl-]和[Ca2+]，最初12h內(nèi)濃度保持穩(wěn)定，24～216h逐漸上升到最高值（3.62±0.10mmol L-1）之后持續(xù)下降，480h時(shí)下降到淡水對(duì)照組水平；鰓

5、Na+/K+-ATPase活力最初3h內(nèi)受到抑制，3～24h持續(xù)上升到最高值（3.20±0.20U）后至72h一直維持約為淡水對(duì)照組（1.45±0.03U）2倍的高活力水平，之后持續(xù)下降，216h以后保持穩(wěn)定（2.39±0.082U）且顯著高于淡水對(duì)照組水平（p<0.05）；瓣腸Na+/K+-ATPase活力前3h酶活力有所升高，3～24h酶活力持續(xù)下降到最低值（0.12±0.02U）且顯著低于淡水對(duì)照組水平（p<0.05），之后緩慢回

6、升，480h時(shí)回升到淡水對(duì)照組水平；直腸Na+/K+-ATPase活力前3h酶活力保持穩(wěn)定，之后酶活力下降，12～72h酶活力顯著低于淡水對(duì)照組（p<0.05），216～480h酶活力低于淡水對(duì)照組，但差異不顯著（p>0.05）；腎Na+/K+-ATPase活力顯著下降，各時(shí)間段酶活力均顯著低于淡水對(duì)照組（p<0.05）。
　　 2、海水適應(yīng)過程中中華鱘血清激素水平變化
　　 從淡水環(huán)境（0‰，46 mmol kg-1）

7、轉(zhuǎn)入半咸水環(huán)境（10‰，273 mmol kg-1）后，機(jī)體迅速抑制了催乳素的分泌，加強(qiáng)了皮質(zhì)醇和甲狀腺素的分泌：最初12h內(nèi)，血清催乳素水平直線下降近3倍，達(dá)0.24±0.03ng ml-1,此后一直保持顯著低于淡水對(duì)照組水平（0.85±0.11ng ml-1）的低水平穩(wěn)定狀態(tài)（p<0.05）；血清皮質(zhì)醇最初3h內(nèi)急劇上升到最高值（56.12±15.40 ng ml-1），顯著高于淡水對(duì)照組（8.66±1.56 ng ml-1）（p<

8、0.05），之后快速下降，24h以后回落到淡水對(duì)照組水平并保持稍高于淡水對(duì)照組的穩(wěn)定狀態(tài)；血清總甲狀腺素（四碘甲腺原氨酸，TT4）3h內(nèi)上升到最大值（3.87±0.40 ng ml-1），顯著高于淡水對(duì)照組（1.54±0.31 ng ml-1）（p<0.05），之后逐漸下降，216h以后下降到淡水對(duì)照組水平；血清總?cè)饧紫僭彼幔═T3）3h內(nèi)上升到最大值0.18±0.03 ng ml-1,顯著高于淡水對(duì)照組（0.04±0.01 ng

9、ml-1）（p<0.05），之后快速下降，但始終保持顯著高于淡水對(duì)照組水平（p<0.05）；血清游離甲狀腺素（FT4）和游離三碘甲腺原氨酸（FT3）在最初3h內(nèi)均迅速升高（p<0.05），之后快速下降，24h后回落到淡水對(duì)照組水平。
　　 3、不同鹽度馴化下中華鱘幼魚鰓泌氯細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化
　　 在淡水中，中華鱘幼魚鰓中的泌氯細(xì)胞數(shù)量較少，且主要分布在近鰓小片基部，胞體與核均較大而明顯，胞內(nèi)含大量線粒體；泌氯細(xì)胞中有網(wǎng)管和囊

10、管，但網(wǎng)管欠發(fā)達(dá)，囊管分布面積小，細(xì)胞表面有頂隱窩。表現(xiàn)為典型的淡水型泌氯細(xì)胞特征。與淡水組相比，半咸水組鰓泌氯細(xì)胞的分布和結(jié)構(gòu)變化明顯，泌氯細(xì)胞集中分布在鰓小片基部；超微結(jié)構(gòu)顯示，細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)量明顯增加，胞質(zhì)中網(wǎng)管頗為發(fā)達(dá)，囊管豐富，頂隱窩擴(kuò)大，表面有微絨毛，表現(xiàn)為α-型（海水型）泌氯細(xì)胞特征。泌氯細(xì)胞具有分泌體內(nèi)過多Na+、Cl-以及調(diào)節(jié)體液滲透平衡的功能，其數(shù)量和結(jié)構(gòu)變化與幼魚所處的高滲環(huán)境相適應(yīng)。
　　 4、海水適應(yīng)過

11、程中中華鱘主要消化酶活性的變化
　　 從淡水環(huán)境（0‰，46 mmol kg-1）轉(zhuǎn)入半咸水環(huán)境（10‰，273 mmol kg-1）后，蛋白酶和淀粉酶在12h內(nèi)降到最低，48h后酶活力持續(xù)回升，216h后酶活力回升到淡水對(duì)照組水平；脂肪酶活力在48h內(nèi)降到最低，72h后持續(xù)上升，216h后酶活力上升到淡水對(duì)照組水平。脂肪酶活力受鹽度影響較蛋白酶和淀粉酶更大。外界鹽度環(huán)境的變化并未顯著影響中華鱘肝臟對(duì)消化酶的合成與分泌。中華鱘消

12、化器官蛋白酶和淀粉酶活性由高到低的順序?yàn)椋河拈T盲囊>十二指腸>瓣腸>胃>肝臟；脂肪酶活性由高到低的順序?yàn)椋喊昴c>十二指腸>胃>肝臟>幽門盲囊。
　　 5、中華鱘鹽度選擇實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
　　 當(dāng)兩種不同鹽度的水相遇時(shí)產(chǎn)生垂直分層擴(kuò)散，形成上層為低比重水、下層為高比重水的垂直分層，并出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的分界面。據(jù)此鹽度擴(kuò)散規(guī)律，作者設(shè)計(jì)出六分室鹽度選擇實(shí)驗(yàn)裝置用于中華鱘鹽度喜好性實(shí)驗(yàn)。裝置圓形，高1m，直徑6m，中央?yún)^(qū)為過渡區(qū)域，

13、含六個(gè)鹽度分室，結(jié)構(gòu)均勻。靜態(tài)下各分室鹽度可穩(wěn)定10d以上；在不間斷曝氣和有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物擾動(dòng)情況下，各分室鹽度可穩(wěn)定1d。實(shí)驗(yàn)時(shí)，受試魚可單尾或多尾從中央?yún)^(qū)域放入，也可從各分室均勻放入。從受試魚主動(dòng)選擇的鹽度分室（或者在各鹽度分室里活動(dòng)頻率、時(shí)間上的差異）即可直觀了解魚類的鹽度喜好性。
　　 6、中華鱘幼魚鹽度喜好行為
　　 未接觸過咸水的淡水8月齡幼魚，顯著趨向淡水；生活在長(zhǎng)江口，還未完成滲透生理轉(zhuǎn)變的野生中華鱘幼魚，最喜