海洋纖毛蟲實驗生態(tài)學研究ⅳ：不同人工海水培養(yǎng)液及溫度對扇形游仆蟲種群增長的影響

1、應用與環(huán)境生物學報 2 0 0 7 ， 1 3 ( 1 ) ： 4 1 - 4 5C h i nJA p p l En v i r o nBi o l =I S S N 1 0 0 6 - 6 8 7 X 海洋 纖毛 蟲 實驗 生 態(tài) 學 研 究 I V：不 同人 工海水培養(yǎng)液及溫度對扇 形游 仆蟲 種 群 增 長 的影 響 術許恒龍周麗沙于 麗周曉 蘇江居國田 玉娟苗月麗( 聊城大學生命科 學學 院原生動物學研究室 山東聊城 2 5

2、2 0 5 9 )摘 要 為了揭示 出海洋纖 毛蟲在人工海水 中及不 同溫 度下 的種群 動力學 ， 利用實驗 生態(tài)學方法 ， 就 4 種培養(yǎng) 液及 2種( 1 7℃和2 3 ℃ ) 溫 度對海 洋纖 毛蟲扇 形游仆蟲( E u p l o t e sv a r ~ n u 3M ~ i l l e r ， 1 7 8 6 ) 種 群增 長的影響進行 了初 步探討 ． 結果 顯示 ： ① 該種纖毛蟲原生動物在 4種人工海水培養(yǎng)液 中的種

3、群增 長率大小順 序為 ： 牛 肉浸膏 培養(yǎng)液 >米粒培養(yǎng) 液 >酵母 粉培養(yǎng)液 > 蛋 白 胨 培養(yǎng)液 ； ② 種群密度大d , ／ I b ~ 序依次為 ： 米粒培養(yǎng) 液 > 牛 肉浸膏培養(yǎng)液 > 酵母粉 培養(yǎng)液 > 蛋 白胨培養(yǎng)液 ； ③ 指數(shù)增長期及穩(wěn)定期在米粒培 養(yǎng)液 中均長 于牛 肉浸 膏培養(yǎng)液 ； ④ 隨著培養(yǎng) 溫度 的升高 ， 種群 增長 率增 大 ， 指數(shù)增長期及穩(wěn)定期縮短 ； ⑤

4、溫度系數(shù) ( Q 。 。 ) 的大小順序 為 ： 蛋 白胨 培養(yǎng)液 > 牛 肉浸膏培養(yǎng) 液 > 米粒 培養(yǎng)液 > 酵 母粉培養(yǎng)液． 結果表明 ， 米粒人工海水培養(yǎng)液不僅適合于保種培養(yǎng) ， 而且適合于種群 的擴 大培養(yǎng) ， 而 牛 肉浸膏培養(yǎng) 液更 適合 于種群 的快速擴大培養(yǎng) ， 其他 兩種培養(yǎng)液則只適合于保種培養(yǎng)．圖 2表 4參 l 3關鍵 詞 扇形游仆蟲 ； 種群增長 ； 世代時 間； 溫度系數(shù) ； 人工海水 C

5、L CQ 9 5 9 ． 1 1 6 ． 0 8Ex p e r i m e n t a lEc o l o g i c a lS t u d yo nM a r i n eCi l i a t e sI V ：Ef f e c t so fM e d i aa n dTe mp e r a t u r eo nP o p u l a t i o nGr o wt ho fEu p l o t e sv a n n u sX UH e

6、n g l o n g ～ ， Z H O UL i s h a ， Y UL i ， Z H O UX i a o s u ， J I A N GJ u g u o ， T I A NY u j u a n& MI A OY u e l i( S c h o o lo fL i f eS c i e n c e s ， L i a o c h e n gU n i v e r s i t y ， L i a o c h e n

7、 g2 5 2 0 5 9 ， S h a n d o n g ， C h i n a )Ab s t r a c tI no r d e rt or e v e a lt h ep o p u l a t i o nd y n a mi c so fma r i n ec i l i a t ei na r t i f i c i a l ma r i n ewa t e r ，t h ee f f e c t so fd i f

8、f e r e n tme d i aa n dt e m p e r a t u r e so np o p u l a t i o ng r o w t ho ft h ec i l i a t e ， E u p l o t e sv a r t r t ~ ． ( C i l i o p h o r a ， G a s t r o t r i c h a ) ， w e r ee x a mi n e du s i n ge x

9、 p e r i ·m e n t a le c o l o g i c a lm e t h o d sw i t hf o u rm e d i aa t17℃ a n d2 3℃ ．T h er e s u l t ss h o w e d ： a )t h ep o p u l a t i o ng r o w t hr a t e so fE ．v a n -nw e r ef o u n di no r d e r

10、o ft h ef o u rm e d i a ： b e e fe x t r a c t> r i c ey e a s te x t r a c t> p e p t o n e ：b )t h ep o p u l a t i o nd e n s i t i e sw e r er i c e > b e e fe x t r a c t> y e a s te x t r a c t> p e

11、 p t o n e ： C )l o g a r i t h mi cp h a s ea n de q u i l i b r i u mp h a s ew e r el o n g e ri nr i c et h a nt h o s ei nb e e fe x t r a c t ；d )p o p u l a t i o ng r o w t hr a t ew a si n c r e a s e d ，b u tt

12、h ee q u i l i b r i u mp h a s ew a ss h o ~ e n e dw i t hr i s i n go ft e m p e r a t u r e ； e )t e m p e r a t u r ec o e f ic i e n t ( Q m )w a si no r d e ro fp e p t o n eme d i u m >b e e fe x t r a c t>

13、r i c ey e a s te x t r a c t ． T h e r e f o r e ， t h er i c em e ·d i u m w a sf i t t e dt os t o c kc u l t u r ea n dma s sc u l t u r e ．a n db e e fe x t r a c tme d i u m c o u l db eu s e df o rma s sc u

14、 l t u r ei ns h o nt i me ．w h i l ey e a s te x t r a c ta n dp e p t o n eme d i u m wa so n l yf o rs t o c kc u l t u r e ． F i g2，T a b4，Re f13Ke y wo r d sE u p l o t e sv a r t r t ~． ；p o p u l a t i o ng r o w

15、 t h；g e n e r a t i o nt i me ；t e mp e r a t u r ec o e f i c i e n t ；a r t i f i c i a lma r i n ewa t e rC L CQ 9 5 9 ．1 1 6 ．0 8海洋纖毛蟲在微生物食物環(huán)中 占據(jù)重要而又特殊的地位 ，也是引發(fā)赤潮和養(yǎng)殖 動物病 害的常見種 ， 從而成為人們 日 益關 注的對象． 近年來 ， 利用 現(xiàn)代技術 對海洋纖

16、毛蟲 的分類學 、 自然 生態(tài)學研究有了廣泛 而深 入 的開展 ， 并 在物 質循 環(huán)與 全球 變 化 、 生 物 資源 的再生 與 分 布 等方 面 已取 得 了大 量 的研 究 成 果 lJ ． 然而 ， 有關其個體及實驗生態(tài)學研究仍屬薄弱環(huán)節(jié) ， 尤 其對纖毛蟲在海洋環(huán)境 中的功能和地位 了解甚 少 ， 有關種群增 長及毒理學實 驗數(shù)據(jù)大量缺 失． 近年來 ， 有關 海洋纖 毛蟲 收稿 日期： 2 0 0 5 - 0 9 - 3

17、 0接受 日期： 2 0 0 6 - 0 1 - 2 5聊城大學博士科學基金( N o ． 3 1 8 0 5 ) 資助 S u p p o r t e db yt h eS c i e n c eF o u n d a t i o no fL i a o c h e n gU n i v e r s i t y( N o ． 3 1 8 0 5 )通訊作者 C o r r e s p o n d i n ga u t h o r (

18、E - m a i l ： h e n g l o n g x u @1 2 6 ． c o m )的純培養(yǎng)研究僅 限于單一 組分 自然海水培養(yǎng) 液對種 群增長 或不 同培養(yǎng)液對 同種纖毛蟲種群增長 的影響等 ， 而對于纖 毛蟲在 不 同溫度下 于人 工海 水 培 養(yǎng)液 中的種 群 動力 學 尚未 見有 報 道 9． 采 用人工海 水培 養(yǎng)液實 現(xiàn)海洋 原生 動物 的純培養(yǎng) 對 生態(tài)毒理學 、 生物測試 等領域及 內陸 、 海洋原 生

19、動物實 驗生態(tài) 學 、 分子生物學 等相關 領域 的研究有 著深遠的意義．在新近 的工作 中， 作者探討 了纖 毛蟲對細菌種群增 長的影 響及在不 同碳 一氮 比下 纖 毛蟲種 群動 力學 等 ’‘ “． 作 為 系列研 究的第 4部分 ， 本文選擇常見周叢生海洋纖毛蟲扇形游仆 蟲( E u p l o t e sv a r t r t ~ ． M O i l e r ， 1 7 8 6 ) 為實驗動物 ， 探討其在不 同人 工海水培

20、養(yǎng)液 中及在不 同溫度下 的種群增長規(guī)律 ， 以期初步 了解纖毛蟲在人工海水 中對能量來源的選擇性及其種 群動力學 ．維普資訊 http://www.cqvip.com 1 期 許恒龍等 ： 海 洋纖毛蟲實驗生態(tài)學研究 I V： 不I 畝 】 人工海水培養(yǎng)液及溫度對扇形游仆蟲種群增 長的影響 4 3是種群密度更 低 ， 最大值 為 ( 8 9 ± 1 0 ) i n d ． ／ m L ， 穩(wěn)定 期平均 值 為( 4 6&

21、#177; 3 )i n d ． ／ mL( 圖 1 一 A) ．在 2 3℃處理組 中， ① B E V組種群 在 3 6h 后 進人指數(shù) 增 長期 ， 比 1 7℃處理組提 前 1d( 1 0 8h ， 4 ． 5d ) 種 群密度達 到高 峰[ ( 5 0 5 ± 1 0 ) i n d ． ／ m L ] ， 之后進 人穩(wěn)定期 [ 平 均密度 ( 3 9 3±1 0 )i n d ． ／ m L ] ， 但

22、比 1 7℃處理組提前 3d( 1 6 8h ， 7d ) 進 人衰 退期 ； ② R V組種群增長 同樣 也 明顯 滯后 于 B E V組 ， 4 8h 后 進人指數(shù)增長期 ， 但 比 1 7℃處理組提前 2d( 1 4 4h ， 8d ) 到達 種群 密度最大值 [ ( 6 8 9 ± 1 9 )i n d ． ／ m L ] 后進 人穩(wěn)定期 ( 平均 密 度[ ( 5 0 5 ± 1 7 )i n d ． ／

23、m L ] ， 最 后于 2 2 8h( 9 ． 5d ) 進 人衰 退期 ；③ Y E V組種群經過 2 4h 后進人指數(shù)增長期 ， 至 1 3 2h( 6d ) 時 進人穩(wěn)定期 ， 種 群密度仍然低 于前兩組 ， 高于 1 7℃處理 組 [ 最 大值 ( 3 5 8 ± 3 ) i n d ． ／ m L ， 穩(wěn)定期平均值 ( 3 1 7 ± 9 ) i n d ． ／ m L ] ， 比 1 7℃處理組提前 1

24、 ． 5d( 1 8 0h ， 7 ． 5d ) 進人衰退期 ； ④ P V組 種群經 1 2h 即進人指數(shù)增 長期 ， 至 1 0 8h( 4 ． 5d ) 進人穩(wěn)定期 ，但種群密度仍低于 Y E V組 而高于 1 7℃處理組 ， 最大值為 ( 1 5 2± 1 8 ) i n d ． ／ m L ， 穩(wěn)定 期平 均值 為 ( 8 1 ± 6 )i n d ． ／ m L ， 2 1 6h( 9d ) 后進人衰退期

25、 ( 圖 1 一 B ) ．經 比較 ： ① 最大種 群密 度與穩(wěn) 定期 平均種 群 密度 在 R V組最高 ， 其次是 B E V組及 Y E V組 ， 最低是 P V組 ； ② 指數(shù)增長 期與穩(wěn)定期在 1 7℃處理組長于 2 3℃處理組 ； ⑧ Y E V組 與 P V組最高種群密度與穩(wěn)定期平均種群在 2 3℃下均 高于 1 7℃ ， 而 B E V組和 R V組略有差異．O n e — w a yA N O V A檢驗表 明 ，

26、兩種 溫度下 各處 理組 種群 最 大密度及 穩(wěn) 定 期 平 均 密 度 之 問 均存 在 著 顯 著 性 差 異 ( P R V組 >Y E V組 > P V 組 ．圖 2 - C 、 D分別顯示扇形游仆蟲在 1 7℃和 2 3℃下于 4種人工海水培養(yǎng)液 中種群增 長的世代 時間． 從 圖中可 以看 出 ， 扇 形游仆蟲在 4種 培養(yǎng) 液 中 的種 群增 長 世代 時 問 大小 順 序 為B E V組 < R V組

27、< Y E V組 < P V組．O n e — w a yA N O V A檢驗表明 ， 除 2 3 ℃下 的 Y E V組與 R V組 外 ， 其余 各處 理組 的種 群增 長 率 均 顯現(xiàn) 出顯 著性 差 異 ( P <0 ． 0 5 ， 表 3 ) ． t 檢驗表 明， 除 P V組 外 ， 其余 3種培 養(yǎng)液 中種群 增長率在 2 3℃培養(yǎng)下均顯著高于 1 7℃下增長率( 表 3 ) ，2 ． 3 扇形 游仆

28、蟲溫度 系數(shù) ( Q ， 。 )表 4顯示 的是 扇形 游仆蟲在 4種人工 海水培養(yǎng) 液 中的溫 度 系數(shù)． 由表 4得知 ， 扇形游仆蟲 在 4種培養(yǎng) 液中 的溫度 系數(shù) 存在著不 同程度的差異 ， 其 中只有 B E V組與 P V組 的溫度系數(shù) 超過 了 2( 表 4 ) ． 統(tǒng)計學分析表明 ， 只有 Y E V組的溫度 系數(shù)與 B E V組和 P V組之間存 在著顯著性差異 外 ( P< 0 ． 0 5 ) ， 其余 處

29、理組問的溫度系數(shù)差異不顯著 ( 表 4 ) ．3 結論與討論 迄今的研究工作表明 ， 纖毛蟲實驗種群 的增長通常符合邏 輯斯蒂增長 曲線 ， 并在 細 胞 分裂 前普 遍 存在 一 個停 滯期 ．T a y l o r 等( 1 9 7 5 ) 從生態(tài)學 角度 上將這 一現(xiàn)象 解釋 為纖 毛蟲 種 群對外 界環(huán)境反應 的一 種生 態(tài)策 略 接 種 的個體 在進人 一 新 的環(huán)境中后 ， 總是通過迅速生長 以及推遲分裂時 問來達到它 的最

30、 大體積 ， 一旦在達到最 大體積之 前食物 被用完 ， 采用這種 生 長方式 可以保證 細胞最 大限度地 獲取食物 ． 在體積達到一定 程度之后 ， 大細胞將不停分 裂直至達 到種群最 大數(shù) 目， 這樣 可 以提 高個體 尋找其他 食物來 源的可 能性 ， 從而保證了種群的生 存 和繁衍 ”． 從生理學角度來講 ， 存在停 滯期 的另一可能 原 因是種 內存 在著某種形式 的調節(jié) J ．本工作 中所采用 的纖 毛蟲屬 于菌食性種類

31、， 故培養(yǎng) 方法 依 然按照 國際問所通用 的培養(yǎng)方法 ， 即將餌 料種類 與纖 毛蟲混合 培養(yǎng) ， 同時提 供致 富細菌的培養(yǎng)液 ’’ “． 在這一人 工海水為 基質 的} 昆 合體系 中， 細菌生長 繁殖所需 的碳 、 氮源和 能量均來 自 牛 肉浸膏 、 米粒 、 酵母粉或蛋 白胨．對種群增長 曲線 的分析表 明， 扇形游仆蟲 在兩種溫度下于 4 種人工 海水 培養(yǎng) 液中的種 群增 長均符合邏輯斯 蒂增長 曲線 ，維普資訊 htt