溫度馴化對(duì)刺參(Apostichopus japonicus)生長(zhǎng)及耐熱性的影響及生理生態(tài)學(xué)機(jī)制.pdf

1、本文通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)研究了溫度馴化和應(yīng)激對(duì)刺參生長(zhǎng)以及其耐熱性的影響，結(jié)果總結(jié)如下：
　　 1.熱歷史對(duì)刺參耐熱性的影響：致死溫度上限和熱休克蛋白70基因表達(dá)
　　 本研究探討了不同的熱歷史對(duì)刺參致死溫度和熱休克蛋白70基因表達(dá)的影響。設(shè)置兩個(gè)溫度梯度：12(CA)和22℃(WA)，將刺參在兩個(gè)溫度下馴化30d后，然后在相同環(huán)境17℃下恢復(fù)一周。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在12和22℃下馴化的刺參的半數(shù)致死溫度(ULTs50)分別為3

2、0.9℃(30.6～31.3℃)和31.8℃(31.5～32.1℃)，致死溫度分別為32℃和33℃。將兩組刺參在30℃熱激2h后于17℃恢復(fù)，測(cè)定hsp70的表達(dá)時(shí)序。在熱激實(shí)驗(yàn)中，將經(jīng)過(guò)馴化的刺參在不同溫度(25、27、29、31和32℃)熱激2h，然后在17℃下恢復(fù)2h。使用半定量RT-PCR的方法測(cè)定hsp70表達(dá)水平，比較兩組刺參基因表達(dá)最高值的誘導(dǎo)溫度。CA和WA組刺參的表達(dá)最高值分別出現(xiàn)在29℃和31℃。結(jié)果表明，熱歷史能改

3、變刺參的耐熱上限，這種改變與hsp70的表達(dá)模式有關(guān)。
　　 2.馴化溫度對(duì)刺參生長(zhǎng)、代謝及耐熱性的影響
　　 本實(shí)驗(yàn)探討了不同的馴化溫度(16、21和26℃)對(duì)刺參(Apostichopusjaponicus)生長(zhǎng)、代謝及耐熱性的影響。實(shí)驗(yàn)持續(xù)40d，期間進(jìn)行刺參生長(zhǎng)、代謝、攝食以及能量收支的測(cè)定。結(jié)果表明，16℃下飼養(yǎng)的刺參體重(末體重11.96±0.35 g)明顯高于21℃(10.33±0.41 g)和26℃(8.

4、31±0.19 g)處理組(P<0.05)，并且16℃下刺參生長(zhǎng)能明顯高于其它兩組(P<0.05)。在16、21和26℃下飼養(yǎng)的刺參臨界熱極值分別為33.1、34.1和36.6℃，并且26℃下刺參熱休克蛋白基因表達(dá)量明顯高于其它兩組。這一結(jié)果表明：溫度馴化能改變刺參的耐熱性，并且能通過(guò)臨界熱極值和熱休克蛋白基因表達(dá)這兩種指標(biāo)進(jìn)行反映。
　　 3.溫度和鹽度馴化對(duì)刺參生長(zhǎng)及熱休克蛋白基因表達(dá)的影響：
　　 本實(shí)驗(yàn)研究了溫度

5、和鹽度馴化對(duì)刺參(Apostichopus japonicus)幼參生長(zhǎng)對(duì)熱休克蛋白基因表達(dá)的影響。設(shè)置4個(gè)溫度梯度(16、20、24和28℃)，3個(gè)鹽度梯度(22、27和32)，按雙因子4×3的組合分為12個(gè)不同的溫度鹽度馴化組。經(jīng)過(guò)40d的馴化，發(fā)現(xiàn)溫度和鹽度對(duì)刺參的體重和特定生長(zhǎng)率影響顯著，并且高溫下的刺參對(duì)低鹽的耐受性較低溫下降低。不同組的刺參熱休克蛋白基因表達(dá)量不同，說(shuō)明經(jīng)過(guò)高溫馴化，刺參對(duì)鹽度脅迫的適應(yīng)性增強(qiáng)，應(yīng)對(duì)高溫及低鹽

6、環(huán)境的能力得到提高。
　　 4.高溫刺激對(duì)刺參浮游期幼體生長(zhǎng)、存活率及Hsp70表達(dá)量的影響
　　 設(shè)計(jì)不同溫度(21.5、26、28和30℃)，對(duì)刺參(Apostichopus japonicus)囊胚期、原腸期和耳狀幼體期幼體進(jìn)行熱激處理，熱激45min后，將幼體在21.5℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)至耳狀幼體后期，每日測(cè)量幼體的體長(zhǎng)，計(jì)算刺參幼體的存活率，并用蛋白雜交方法測(cè)定幼體Hsp70的表達(dá)量。結(jié)果表明，高溫刺激對(duì)幼體的存

7、活影響顯著，各時(shí)期幼體的存活率均隨熱激溫度的升高而降低，原腸期的存活率高于囊胚期和耳狀幼體時(shí)期。原腸期幼體Hsp70表達(dá)量比囊胚期和耳狀幼體時(shí)期高，這表明在發(fā)育過(guò)程中Hsp70表達(dá)量與幼體存活率具有相關(guān)性。
　　 5.浮游期熱應(yīng)激對(duì)刺參生長(zhǎng)及耐熱性的影響
　　 設(shè)計(jì)不同溫度(21.5、26、28和30℃)，對(duì)刺參(Apostichopus japonicus)囊胚期、原腸期和耳狀幼體期幼體進(jìn)行熱激處理，熱激45min后，

8、將幼體在21.5℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)至幼參。然后分別在17和24℃馴化60天，期間每10d稱量體重。馴化結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)刺參在17℃下恢復(fù)12天，從31.5℃的2h預(yù)熱激中恢復(fù)4天后，再遭受2h的34℃熱激，然后恢復(fù)7天，計(jì)算死亡率。結(jié)果表明，17℃馴化下的刺參體重大于24℃下的個(gè)體。同一馴化溫度下，囊胚期熱激的個(gè)體體重大于其它處理組。浮游期經(jīng)過(guò)熱激處理的幼參耐熱性強(qiáng)于未經(jīng)熱激的個(gè)體。這表明在刺參幼體發(fā)育的浮游時(shí)期進(jìn)行熱激處理可能是一種選擇較強(qiáng)