發(fā)布時間：2020-06-25 07:17

【摘要】：刺參(Apostichopus japonicus)是我國重要的海洋經(jīng)濟(jì)物種,在我國北方海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中刺參養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的單一產(chǎn)值最大。刺參行為學(xué)研究可為刺參采捕設(shè)施的研發(fā)和增殖放流策略的制定提供參考,為刺參工廠化養(yǎng)殖、池塘養(yǎng)殖等增養(yǎng)殖模式創(chuàng)新提供參數(shù)支撐。行為內(nèi)分泌學(xué)是行為學(xué)研究的一個重要分支,主要探究動物激素和行為之間的相互影響。本研究以褪黑激素和兩種代表性神經(jīng)肽為例,綜合運用紅外攝影技術(shù)、運動行為量化軟件、代謝組學(xué)技術(shù),系統(tǒng)探究了褪黑激素和兩種神經(jīng)肽對刺參運動行為的調(diào)控作用和行為變化的內(nèi)在生理機(jī)制。此外,本研究還運用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)查明了刺參應(yīng)激行為—吐腸行為的內(nèi)在分子機(jī)制。1.褪黑激素對刺參運動行為的調(diào)控及內(nèi)在機(jī)制研究檢測了褪黑激素在刺參體腔液中的含量,并采用體腔注射的方法研究了褪黑激素對刺參運動行為的影響。此外,使用超高效液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(UPLCQ-TOF-MS)檢測了褪黑激素對刺參肌肉組織代謝活動的影響。研究結(jié)果表明褪黑激素在刺參體腔液中的濃度為135.0 ng/L左右,隨著注射褪黑激素濃度的增加,注射后9小時內(nèi)刺參運動的總距離和步數(shù)逐漸減少,且部分處理組差異顯著,而平均和最大運動速度及步幅和步幅頻率均有所下降,但無顯著差異。因此褪黑激素對刺參具有鎮(zhèn)靜作用。在褪黑激素處理組刺參肌肉組織中檢測到22種代謝物的濃度發(fā)生改變,其中5-羥色胺、9-順式視黃酸、全反式視黃酸、黃素單核苷酸濃度明顯下降。此外,處理組肌肉組織中游離脂肪酸(FFA)和腺苷5'-三磷酸(ATP)的濃度均降低。因此,褪黑激素抑制刺參運動行為的潛在生理機(jī)制包括運動調(diào)節(jié)劑—血清素濃度下降、降低脂肪酸氧化和氧化磷酸化過程。2.Pedal神經(jīng)多肽對刺參運動行為的調(diào)控及內(nèi)在機(jī)制研究采用體腔注射后記錄刺參運動行為變化的方法研究Pedal神經(jīng)多肽對刺參運動行為的影響,同時基于UPL-Q-TOF-MS代謝組學(xué)檢測技術(shù)研究Pedal神經(jīng)肽注射后刺參肌肉代謝物的變化情況。結(jié)果表明Pedal神經(jīng)肽注射后刺參的步幅有所降低,表明該神經(jīng)肽很可能參與調(diào)節(jié)刺參肌肉的收縮。此外,運動路程、步數(shù)的增加和運動速度的降低表明Pedal神經(jīng)肽可增強(qiáng)刺參的運動耐力而降低其運動效率。肌肉代謝組學(xué)結(jié)果表明,磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰膽堿(PC)的下調(diào)、LysoPCs和LysoPEs的升高以及花生四烯酸(ARA)濃度的升高是Pedal神經(jīng)肽對刺參運動行為產(chǎn)生這些影響的潛在生理機(jī)制。3.SALMFamide神經(jīng)多肽對刺參運動行為的調(diào)控及內(nèi)在機(jī)制研究體外合成刺參L型SALMFamide神經(jīng)肽后,采用體腔注射的方法研究了SALMFamide神經(jīng)肽對刺參運動行為的調(diào)控作用,并采用代謝組學(xué)技術(shù)檢測了該神經(jīng)肽注射后刺參肌肉生理的變化情況。實驗結(jié)果表明SALMFamide神經(jīng)肽使刺參運動步幅有一定提升,表明該神經(jīng)肽可能參與刺參體壁肌肉松弛的調(diào)節(jié)。此外,運動路程、步數(shù)、時間和運動速度均增大表明SALMFamide神經(jīng)肽不僅增強(qiáng)了刺參的運動耐力,而且提升了刺參的運動效率。代謝組學(xué)結(jié)果表明刺參肌肉泛酸含量的升高、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰膽堿(PC)比例的變化、溶血磷脂酰乙醇胺(LysoPEs)和花生四烯酸(ARA)濃度的升高是SALMFamide神經(jīng)肽調(diào)控刺參運動行為的潛在生理機(jī)制。4.刺參吐腸行為內(nèi)在分子機(jī)制研究為探究刺參應(yīng)激行為—吐腸行為的分子機(jī)制,本研究采用Illumina(RNASeq)測序平臺同時測試了刺參三種狀態(tài)下的樣品:正常(TCQ)、去除內(nèi)臟時(TCZ)和去除內(nèi)臟后3小時(TCH)。測試結(jié)果表明總共產(chǎn)生129,905個unigenes,N50長度為2651個堿基對,54787個unigenes可從7個功能數(shù)據(jù)庫(KEGG,KOG,GO,NR,NT,Interpro和Swiss-Prot)得到注釋。此外,在TCQ與TCZ、TCZ與TCH和TCQ與TCH的比較中,分別鑒定出190、191和320個發(fā)生差異表達(dá)基因(DEG)。這些DEG可映射到KEGG數(shù)據(jù)庫中的157、113和190個信號傳導(dǎo)途徑。KEGG分析結(jié)果顯示潛在的DEGs分別屬于“環(huán)境信息處理”、“生物系統(tǒng)”、“新陳代謝”和“細(xì)胞過程”類別。這些DEGs與肌肉收縮、激素和神經(jīng)遞質(zhì)分泌、神經(jīng)和肌肉損傷、能量供應(yīng)、細(xì)胞應(yīng)激和細(xì)胞凋亡有關(guān)。這些相關(guān)的基因和信號通路有助于闡明刺參吐腸行為的內(nèi)在分子機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S917.4
【圖文】：

最北端可至俄羅斯的薩哈林島（SakhalinIsland）南部沿岸，最南端可達(dá)島縣沿岸，而在我國的最南端分布可至江蘇省連云港市沿岸，中間區(qū)域群島（Kuril Islands）西南部沿岸、日本海沿岸、朝鮮半島沿岸、我國黃沿岸以及日本東部和南部沿岸海域（圖 1.2）（邱天龍，2013；廖玉麟，1；宋希和和柳振東，2005）。

圖 1.2 仿刺參（A. japonicus）西北太平洋自然分布范圍（邱天龍，2013）. 1.2 The natural distribution of sea cucumber (A. japonicus) in the Pacific North野生仿刺參大多棲息于 3 至 10 米左右的水深，最深曾在一百多米水深

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉春洋;郭冉;;刺參飼料研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J];河北漁業(yè);2019年01期

2 宋伊敏;楊靜文;閆允君;平洪領(lǐng);王天明;;刺參神經(jīng)肽S受體基因的克隆及表達(dá)[J];浙江海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2018年04期

3 郝振林;徐瀚晨;于洋洋;田瑩;王犖;常亞青;;不同海域刺參氨基酸的比較分析[J];河北漁業(yè);2017年11期

4 趙業(yè);唐永政;李秉鈞;陶騰州;;四種典型抗生素對刺參幼參的急性毒性研究[J];海洋湖沼通報;2019年02期

5 胡煒;趙斌;李成林;韓莎;張少春;;慢性氨氮脅迫對刺參攝食與消化酶活性的影響[J];中國水產(chǎn)科學(xué);2018年01期

6 王金燕;李彬;王印庚;廖梅杰;榮小軍;張正;牛盈盈;寧魯光;;刺參養(yǎng)殖池塘一株貝萊斯芽孢桿菌的分離及其生理特性[J];中國水產(chǎn)科學(xué);2018年03期

7 王沖;孫同秋;國儉文;張凱;尹琳琳;;黃河三角洲地區(qū)刺參胚胎及幼體發(fā)育形態(tài)觀察[J];水產(chǎn)科技情報;2019年04期

8 胡園;張濤;蔡景波;唐明;羅奎;胡利華;;養(yǎng)殖密度、水層、規(guī)格對淺海筏架吊籠養(yǎng)殖刺參生長的影響[J];浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報;2018年04期

9 劉曉亮;;刺參養(yǎng)殖中應(yīng)用碳酸氫鈉調(diào)整pH值試驗[J];河北漁業(yè);2018年06期

10 崔君;高勤峰;董雙林;;不同組分底質(zhì)改良劑對刺參生長和底質(zhì)環(huán)境的影響[J];海洋湖沼通報;2018年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 丁奎;刺參神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)對運動和應(yīng)激行為調(diào)控的分子機(jī)制[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所);2019年

2 茹小尚;刺參生殖代價與適應(yīng)機(jī)制研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所);2018年

3 袁秀堂;刺參Apostichopus japonicus（Selenka）生理生態(tài)學(xué)及其生物修復(fù)作用的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2005年

4 李繼業(yè);養(yǎng)殖刺參免疫學(xué)特征與病害研究[D];中國海洋大學(xué);2007年

5 高菲;刺參Apostichopus japonicus營養(yǎng)成分、食物來源及消化生理的季節(jié)變化[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2008年

6 張旭峰;海洋底棲動物穩(wěn)定同位素和脂肪酸組成的地域性差異研究[D];大連海事大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王慶芬;刺參中多糖的提取分離、結(jié)構(gòu)表征及其核苷類物質(zhì)的分析[D];福建醫(yī)科大學(xué);2017年

2 劉美如;遼寧省不同地區(qū)春季刺參腸道菌群分析與比較[D];大連海洋大學(xué);2018年

3 王英;刺參免疫相關(guān)基因（AjFL-1和AjCystain）的克隆表達(dá)與功能分析[D];大連海洋大學(xué);2018年

4 郭曉坤;刺參腸組織蛋白酶D和分離蛋白的提取及特性研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2018年

5 李靖;養(yǎng)殖刺參早期發(fā)育階段菌群結(jié)構(gòu)演替及潛在益生菌的篩選[D];上海海洋大學(xué);2018年

6 田景玉;刺參自溶過程中體腔細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與線粒體損傷研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2017年

7 張春曉;餌料中添加膠紅酵母對刺參免疫及其產(chǎn)品品質(zhì)的影響[D];大連工業(yè)大學(xué);2017年

8 于秋寒;刺參GPR54-Like篩選克隆及特征研究[D];浙江海洋大學(xué);2018年

9 杜正江;抗刺參腐皮綜合征特異性卵黃抗體新制劑的研究[D];大連理工大學(xué);2017年

10 羅蘭;四種海參來源的硫酸化多糖的理化性質(zhì)及其抗凝活性比較[D];西南交通大學(xué);2013年

本文編號：2729035