【摘要】：近年來,海洋酸化(Ocean Acidification)已成為海洋環(huán)境科學(xué)的核心問題之一。越來越多的研究證實了全球正經(jīng)歷3億年來最快的海洋酸化過程。海洋酸化在改變海水化學(xué)環(huán)境的同時,對海洋生物產(chǎn)生直接或者間接的不利影響。近年來,海洋酸化對海洋生物的影響已引起了國際學(xué)術(shù)界的廣泛重視。中華烏塘鱧(Bostrychus Sinensis)是我國重要的海水養(yǎng)殖魚類之一。本課題組在研究海洋酸化能否影響中華烏塘鱧正常產(chǎn)卵時,偶然發(fā)現(xiàn)酸化海水處理的中華烏塘鱧更容易出現(xiàn)皮膚潰爛病。本文通過病灶組織學(xué)觀察、粘液酶活性測定、16S rRNA基因高通量測序和皮膚轉(zhuǎn)錄組分析等,從環(huán)境微生物和皮膚免疫力兩個方面研究了酸化海水引起中華烏塘鱧皮膚潰爛病的原因和機理主要研究成果如下:(1)中華烏塘鱧暴露在有菌酸化海水中4天后,16sRNA高通量測序表明,皮膚病灶部位的菌群結(jié)構(gòu)與對照組相應(yīng)部位的菌群結(jié)構(gòu)有顯著差異;致病菌鑒定結(jié)果為輪蟲弧菌(Vibrio rotiferianus)和副溶血弧菌(Vibrio Parahaemolyticus),比較了致病菌菌株在不同條件下形成生物膜的能力,發(fā)現(xiàn)酸化海水導(dǎo)致致病弧菌在病灶部位大規(guī)模繁殖,其中一株致病菌形成生物膜的能力最強。從環(huán)境微生物菌群結(jié)構(gòu)的變化以及形成生物膜能力分析,提示酸化海水有利于致病菌的繁殖和生物膜的形成。(2)中華烏塘鱧暴露在無菌酸化海水中4天后,組織學(xué)觀察和粘液酶活性檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照組相比,酸化組皮膚表面不同類型的粘液細(xì)胞數(shù)量發(fā)生變化,體表分泌粘液中部分酶活性也受到顯著影響。其中,皮膚表面與應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的中性粘液細(xì)胞數(shù)量顯著增加,而酸性粘液細(xì)胞的數(shù)量顯著減少;體表粘液中蛋白酶、過氧化物酶等與抑菌相關(guān)的酶活性顯著增強,與皮膚愈合相關(guān)的堿性磷酸酶活性顯著減弱,具有光譜殺菌作用的溶菌酶活性卻無明顯變化。提示酸化海水能夠促進(jìn)粘液的分泌,引起體表粘液細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)。(3)中華烏塘鱧暴露在無菌酸化海水中4天后,轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果顯示,與無菌正常海水比較,皮膚表層共有3萬多個差異基因,其中大部分基因表達(dá)沒有顯著差異,只有348個基因表達(dá)出現(xiàn)顯著差異,主要包括引起抗氧化/細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞骨架重排、細(xì)胞連接/粘附、離子通道和免疫反應(yīng)等相關(guān)基因。其中和免疫相關(guān)基因出現(xiàn)了顯著上調(diào),和細(xì)胞骨架相關(guān)的基因出現(xiàn)了顯著下調(diào),提示無菌酸化海水可以影響中華烏塘鱧皮膚表面的基因表達(dá)而引起應(yīng)激反應(yīng)。本研究首次觀察到海洋酸化引起中華烏塘鱧出現(xiàn)皮膚紅腫病的現(xiàn)象并初步分析了其原因和機理:酸化海水改變了中華烏塘鱧體表微生物的群落結(jié)構(gòu),使致病菌顯著繁殖增多,其中部分致病菌形成生物膜的能力顯著增強,皮膚表層免疫力減弱,最終該疾病的發(fā)生。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S943
【圖文】：

水化學(xué)、物理及生物過程的變化［６＿８］。逡逑海洋酸化正在改變著海水總無機碳濃度與不同形態(tài)無機碳（Ｃ０２，邋ＨＣ０３＿，逡逑Ｃ０３２－）濃度的比例，并影響海水的ＣａＣ０３飽和度（圖１－１）。海水中Ｃ０３２？的飽和逡逑度對海洋生物極為重要，因為Ｃ０３２？是通過石灰化形成石灰石并組成海洋生物的逡逑貝殼和骨架［９］。目前，海水中的ＨＣ０３？占總?cè)芙鉄o機碳（ＤＩＣ）的９０％以上，Ｃ０３２－逡逑濃度占９％左右，Ｃ０２占１％以下。大氣中Ｃ０２濃度的升高會使溶解Ｃ０２，邋ＨＣ0３－逡逑和Ｈ＋濃度增加，而Ｃ０３２？濃度和ＣａＣ０３飽和度下降。當(dāng)海水中因Ｃ0２濃度升高逡逑而導(dǎo)致ｐＨ值下降時，碳酸鹽濃度也會隨之降低，并最終使得Ｃ０３２＿處于不飽和狀逡逑態(tài)，這種結(jié)果將嚴(yán)重影響石灰化過程，ＣａＣ０３在海洋生物的結(jié)構(gòu)中以文石和方解逡逑１逡逑

化（如耳石）、性別決定以及早期發(fā)育的影響［２９＿３４１。逡逑１．２中華烏塘鰭生物學(xué)逡逑中華烏塘氃（圖１－２），俗稱Ｉｆ虎、土魚、烏魚、夬逡逑魚，在分類學(xué)上隸屬于脊索動物門（Ｃｈｏｒｄａｔａ）、脊椎動物亞門（Ｖｅｒｔｅｂｒａｔｅ）、逡逑硬骨魚綱（Ｏｓｔｅｉｃｈｔｈｙｓ）、輻擺亞綱（Ａｃｔｉｎｏｐｔｅｒｙｇｉｉ）、ｔ５形目（Ｐｅｒｃｉｆｏｒｍｅｓ）、逡逑

本文編號：2761789