变温对刺参幼参生长、呼吸代谢及生化组成的影响

为研究刺参对温度周期性波动的响应,本实验测定了在12,15,18,21,24℃5个恒温处理组和15±2℃,18±2℃,21±2℃3个变温处理下刺参幼参的生长、呼吸代谢和生化组成。结果表明,在恒温条件下,随着温度的升高,刺参生长逐渐加快,在18℃生长最快,然后随温度增加,生长逐渐降低。在15~21℃恒温条件下,幼参呼吸代谢无显著差异。在不同恒温处理组中,幼参脂肪含量随体重增加而增加。与恒温对照组相比,变温对幼参生长有显著性影响(P<0.05)。与相应的恒温相比,平均温度低于最适温度的变温(15±2℃,18±2℃)可促进刺参的生长,而平均温度高于最适温度时的变温(21±2℃)会抑制刺参生长。变温使幼参耗氧率有增加的趋势,但未达到显著水平。变温造成刺参脂肪含量降低,可能与变温条件下呼吸代谢增加有关。     

饥饿与再投喂对黑鲷幼鱼体质量变化、生化组成及肝脏消化酶活性的影响

在室内水温23-26℃的条件下,分别对黑鲷（Acanthopagrus schlegeli）幼鱼进行不同时间的饥饿（0d、3d、5d、10d、15d、20d）处理和饥饿20d后的恢复投喂（3d、5d、10d、15d）实验,每个处理组各设3个重复,分别测定其体质量、肥满度、肝体指数、肌肉与血清主要生化组成以及肝脏消化酶活性的变化。结果表明：1）在饥饿过程中,黑鲷幼鱼体质量、肥满度、肝体指数均显著性下降（P〈0.05）;恢复投喂后,三者均有不同程度的恢复。2）肌肉脂肪含量在饥饿3d时即表现出下降趋势,但在随后的饥饿时间里,肌肉脂肪含量的下降趋势并不明显（P〉0.05）,而肌肉蛋白含量在饥饿5d以内也无明显的变化,至10d时才出现显著性的降低。但随着饥饿时间的延长,肌肉蛋白含量均显著降低（P〈0.05）。恢复投喂第10天时,肌肉中的各项生化指标基本恢复至饥饿前水平。由此推测,饥饿胁迫下黑鲷是先动用了体组织的脂肪,而后再利用蛋白质且主要靠消耗蛋白质来满足维持生命活动所需的能量。3）血清中总蛋白、血糖、甘油三酯、胆固醇在饥饿阶段显著下降（P〈0.05）,恢复投喂第5天时,各指标均已基本回升到饥饿前水平。相比之下,血糖水平的恢复较快,随后逐渐趋于平稳。4）肝脏中类胰蛋白酶和脂肪酶的活性在饥饿阶段呈上升趋势,恢复投喂后则有所下降。淀粉酶活力在饥饿过程中呈下降趋势,恢复投喂后有所回升,但在整个实验期间淀粉酶活性并无显著性的变化（P〉0.05）。     

Energy budget adjustment of sea cucumber Apostichopus japonicus during breeding period

Reproductive success is unpredictable for many cultured echinoderms. And cost of reproduction plays an important role in animal life‐history. Therefore, understanding cost of reproduction contributes to improving breeding techniques during broodstock rearing in aquaculture. In this study, energetic costs during breeding were explored in the sea cucumber, Apostichopus japonicus, an important aquaculture species in China, Japan and South Korea. The food intake, digestive functions and energy budget patterns were estimated at different breeding stages. Unexpectedly, in the growing gonad phase of the sea cucumber lifecycle, animals showed a decline in feed consumption (from 4.49 to 2.6 g ind^?1 day^?1), ingestion rate (from 0.4 to 0.13 g g^?1 day^?1) and apparent digestive rate (from 14.73% to 10.92%), resulting in a reduced energy input. In addition, the increased energy investment in reproduction (from 1.76% to 15.61%) resulted in a decrease in energy allocated to soma growth (from 17.1% to 5.64%) and self‐maintenance (from 47.82% to 34.67%). These results suggest that reproduction impairs energy acquisition ability in breeding A. japonicus. And broodstock can adapt energy shortage by internal adjustment of energy allocation strategy.     

仿刺参纵肌带再生的形态学和组织学

采用人工创伤的方法剪断仿刺参(Apostichopus japonicus)体腔背部的纵肌带, 然后缝合切口处的体壁, 将其在添加抗生素(100 IU/mL的青霉素和100 μg/mL的链霉素)的海水中继续饲养。通过形态学和组织学方法对仿刺参纵肌带再生过程中的结构变化进行了观察。形态学结果显示, 创伤后0 h, 由于纵肌带的收缩, 断端出现0.5~1 cm的间隙; 创伤15 d, 创伤处出现乳白色絮状组织, 暂命名为肌前组织; 创伤30~45 d时, 肌前组织逐渐增厚并将断端肌肉组织连接起来; 创伤60~90 d, 肌前组织已转化成纵肌带, 并且其厚度增至正常纵肌带的1/2; 创伤后110~130 d, 新生纵肌带进一步增粗, 形态上与未创伤处组织没有区别, 只是直径略小一些; 创伤150 d, 再生的纵肌带厚度同正常状态。组织学结果显示, 创伤后15 d, 在损伤处出现结缔组织及单个的肌纤维, 形成一条不规则的细长条带, 即肌前组织; 创伤后30~45 d, 肌前组织中肌细胞数量大量增加, 并与体壁间形成一些“桥状”连接; 创伤后60~90 d, 肌前组织几乎被肌纤维占据, 且“桥状”连接数量增加, 此时肌前组织已转化为肌肉带(纵肌带); 创伤后110~130 d, 新生肌纤维数量大量增加, 和体壁相连的“桥状”连接数量减少, 创伤150 d, 新生的纵肌带基本达到正常的结构, 且“桥状”连接消失。分析认为仿刺参纵肌带具有较强的再生能力, 且新生的肌细胞来源于体壁结缔组织细胞和体腔上皮细胞。

     

仿刺参体壁表皮再生组织学和超微结构观察

本研究采用手术方法刮掉仿刺参(Apostichopus japonicus Selenka)体壁表皮,将受伤仿刺参放入海水中饲养,通过光学显微镜和透射电镜观察再生表皮的组织学、超微结构变化.表皮再生开始于手术后24 h,创面中央新生出表皮,结缔组织中出现扩增细胞.再生48 h,创面有新生角质层出现,上皮细胞单层.再生72 h,上皮细胞仍保持单层,角质层形成清晰可见,扩增细胞开始聚集.表皮再生96 h,角质层增厚,达到正常体壁角质层的厚度,角质层表面形成许多突起,上皮细胞达2～3层,扩增细胞聚集成细胞团,从结缔组织中迁移至表皮.再生13 d,扩增细胞团萎缩.再生19 d,组织基本恢复至正常形态,扩增细胞经分化后已均匀分布到新生表皮层,细胞团消失,上皮细胞排列有序,结缔组织结构疏松,质地均匀.     

几种饲料原料对刺参幼参生长和体成分的影响

研究了不同饲料原料对刺参Apostichopus japonicus(Selenka)幼参生长和体成分的影响.实验采用鱼粉、鼠尾藻Sargassum thunbergii Kuntze、浒苔Enteromorpha prolifera、海带Laminaria japonica和海泥5种主要原料配制的饲料投喂体长为4.18±0.23cm、体重为5.99±0.26g的刺参幼参,进行了为期80d的养殖实验.实验结束时,投喂鼠尾藻饲料、浒苔饲料和动物性饲料的刺参特定生长率(SGR)分别为95.36%/d、92.29%/d和84.87%/d.这三者之间无显著差异,但生长效果要好于投喂海带饲料和海泥饲料的刺参.实验结果表明,在特定的室内养殖条件下,虽然刺参能够更好地利用植物性蛋白,但是可以将动物性蛋白作为刺参的辅助性饲料成分,配制出营养更全面的配合饲料;浒苔作为刺参幼参的养殖饲料原料是完全可行的;海带粗加工产品不适于用做刺参饲料的主要成分.     

刺参消化道内含物细菌群落组成的PCR-DGGE分析

利用PCR-DGGE技术研究刺参(Apostichopus japonicus)前肠、中肠和后肠内含物的细菌群落组成。通过软件Bio-rad Quantity one分析DGGE指纹图谱,发现刺参后肠内含物的条带数目显著高于前肠和中肠(P=0.003,P=0.016),表明刺参后肠内含物的细菌多样性最高,其次是中肠;前肠内含物的细菌多样性最低。UPGMA聚类分析发现,不同刺参个体其后肠的细菌群落组成差异最小,前肠的细菌群落差异最大。经DGGE分离、条带切割和序列测定,共获得了13条序列,系统发育分析表明,刺参消化道内含物的细菌群落可主要归属于5大类群,即α-变形菌纲(α-proteobacteria)、γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)、δ-变形菌纲(δ-proteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidetes)和柔膜菌纲(Mollicutes)。刺参前肠、中肠和后肠内含物的优势菌群均为γ-proteobacteria。Blast分析显示,其中12条与之亲缘关系最近的序列来自从海洋环境中获得的细菌克隆,表明刺参消化道的细菌群落可能直接或间接来源于刺参的栖息地环境。     

仿刺参性腺酶解过程风味变化

生物酶解是提高水产品蛋白质利用率的有效手段,且酶解过程往往伴随肽类、氨基酸、小分子挥发性成分等的生成或反应,进而引起酶解液风味变化。仿刺参(Apostichopus japonicus)性腺富含蛋白质和多种功效成分,具有良好的开发利用前景。为探究仿刺参性腺酶解过程中蛋白质和风味的变化规律,采用中性蛋白酶对其进行酶解,对酶解过程中可溶性蛋白质、氨基酸态氮、游离氨基酸组成、挥发性成分的变化情况进行了检测分析。结果显示,仿刺参性腺匀浆液中可溶性蛋白质和氨基酸态氮的初始含量分别为1.14和0.15 g/100 g,可溶性蛋白质在酶解前30 min内迅速增加,之后基本保持不变,氨基酸态氮含量在前90 min内随时间延长而逐渐增加,90 min后略有下降,90 min时水解度最大,达43.66%。随着酶解时间的延长,酶解液的鲜味有所增强,腥味减弱,甜味和苦味也略有增强。酶解后游离氨基酸含量显著增加(P<0.05),其中,呈鲜味的谷氨酸含量最高,其次为呈甜味的甘氨酸和丙氨酸。仿刺参性腺酶解过程气味发生明显变化,烃类种类和相对含量均明显增加,二甲基硫醚含量显著降低,这可能是酶解液腥味减弱的主要原因     

刺参肠道及养殖池塘菌群组成

采用基于16S rDNA的PCR-DGGE指纹图谱技术对黄海北部刺参养殖池塘(底泥、海水)及刺参肠道的菌群组成进行了初步分析.结果显示,从刺参肠道、底泥及海水样品分别获得41、31及41条扩增条带,其中优势条带分别为12、9及10条;三者具20条共有条带,其中4条为各样品的优势条带,共有条带在各样品中的丰度不同;三者分别具5、2及13条特异条带,其中肠道中的第34、42条带以及海水中的第25、46条带丰度均较高;肠道与底泥的菌群组成相似性系数(戴斯系数)为77.8%,二者与海水菌群组成的相似性系数分别为65.9%和55.6%.     

仿刺参的微卫星标记

根据1997-2000年东海23°30′~33°00′N、118°30′~128°00′E海域4个季节海洋调查资料,探讨了东海糠虾类的数量波动、相应的动力学过程及与渔场的关系。结果表明:东海糠虾类秋季丰度最高,均值为10ind.10-2m-3,春季次之(5ind.10-2m-3),夏季最低(1ind.10-2m-3);春季的漂浮囊糠虾(Gastrosaccus pelagicus)、夏季的极小假近糠虾(Pseudanchialina pusilla)、秋季的四刺端糠虾(Doxomysis quadrispinosa)和冬季的中华节糠虾(Siriellasinensis)对糠虾类总丰度变化的贡献较大。冬夏季不同优势种间对总丰度的贡献值较为接近,春秋季则有明显的差异。糠虾类春季和4季总丰度与底层水温线性相关;冬夏季与底层盐度相关;秋季与表层水温和10m层水温相关。东海糠虾类的数量波动,与东海沿岸河流的径流量,特别是长江径流势力消长有密切的联系,也与东海暖流势力从夏季到秋季维持一段时间有密切的关系。秋季糠虾类高分布区出现,对东海北部外海鲐鱼渔场和闽南-台湾浅滩渔场的形成有重要的意义。     

仿刺参的微卫星标记

为了评价种质资源及基础生物学研究的需要,本文开发了仿刺参的微卫星标记。NCBI数据库中共有20个含有仿刺参微卫星的序列,从中选取8个设计引物,发现6个微卫星位点有多态性。不同的引物获得的等位基因数为3～9个不等,6个位点共获得了31个等位基因,每个位点平均获得5．2个等位基因。6个位点的平均观测杂合度（Ho）为0．3611,平均期望杂合度（He）为0．6402。位点AJMS004提供的多态性信息含量值较低,为0．4862;其他5个位点均在0．5以上。另外,还尝试了红海参（Parastichopus californicus）微卫星标记在仿刺参的通用性。实验结果表明,在较高的退火温度下,5对引物均能扩增仿刺参的基因组DNA并具多态性。5个位点共获得了22个等位基因,每个位点平均获得4．4个等位基因。5个位点的平均观测杂合度（Ho）为0．1733,平均期望杂合度（He）为0．4201。其中位点Psc2的多态性信息含量值最高,为0．8500。     

刺参龙须菜混养系统中细菌数量与群落组成

以刺参龙须菜混合养殖生态系统为研究对象,研究了系统中细菌数量的变化规律,沉积物中细菌群落结构和多样性的变化。结果表明,实验期间,刺参单养组及不同配比的刺参龙须菜混养组,围隔内底层水体中细菌数量均呈增高趋势,细菌数量在2.14×106～4.27×106cells/ml之间。不同刺参龙须菜配比的养殖系统内沉积物中的细菌数量在1.55×108～3.39×108cells/gdw之间,比水体中的细菌数量高两个数量级。DGGE图谱的UPGMA树状结构聚类分析图表明,不同取样时间(6月17日、7月7日)的沉积物细菌组成差异较大。系统发育分析表明,刺参龙须菜混养围隔内沉积物的优势细菌主要归属于拟杆菌纲(Bacteroidetes)、γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)、δ-变形菌纲(δ-pro-teobacteria)和α-变形菌纲(α-proteobacteria)。