皺紋盤鮑是我國重要的海水養(yǎng)殖貝類,近年來福建等南方海區(qū)已成為其主養(yǎng)區(qū)。但作為引種自北方的物種,南方皺紋盤鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)夏季大規(guī)模死亡問題,困擾著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。初步研究表明,高溫脅迫可能是引起鮑夏季大規(guī)模死亡的主要原因之一。針對這一問題本研究對皺紋盤鮑的度夏死亡展開生物學(xué)調(diào)查,并進行高溫脅迫響應(yīng)的分子機制初步研究。本研究首次對我國福建寧德三沙灣養(yǎng)殖的二齡皺紋盤鮑進行一系列生物學(xué)指標(biāo)的檢測,包括死亡率、性腺發(fā)育情況和各項生理指標(biāo),同時記錄養(yǎng)殖環(huán)境的環(huán)境數(shù)據(jù)。性腺指標(biāo)的測定是通過檢測每月性腺的面積大小計算。結(jié)果表明:度夏期間出現(xiàn)了較高的死亡率,且死亡率隨溫度上升不斷上升,直至溫度下降后,死亡率的增加才變緩,度夏期間總死亡率達到了58.58%。與此同時,鮑魚的性腺發(fā)育程度并沒有明顯的差異,說明性成熟并不是導(dǎo)致夏季的死亡的主要原因。分析生理指標(biāo)的測定結(jié)果,發(fā)現(xiàn)這些指標(biāo)與環(huán)境壓力密切相關(guān),尤其是度夏期間的高溫和不穩(wěn)定的溶解氧含量。能量代謝指標(biāo)中蛋白質(zhì)、糖原、游離脂肪酸、乳酸脫氫酶均有明顯的月度變化,所有的能量指標(biāo)都呈減少趨勢;抗氧化能力指標(biāo)包括超氧化物歧化酶和總抗氧化能力都在度夏期間先上升后下降。這些變化說明各類供能物質(zhì)含量下降,機體在度夏過程中的能量大量消耗并影響正常的能量分配;機體無法保證免疫活動所需能量,導(dǎo)致免疫能力下降,減弱的抗氧化能力無法抵御過氧化損傷,可能導(dǎo)致了死亡。雖然結(jié)論未有直接證據(jù)解釋皺紋盤鮑的夏季大規(guī)模死亡,但這些結(jié)果將會對研究皺紋盤鮑高溫脅迫響應(yīng)的分子機制提供有效信息,也有助于解決養(yǎng)殖過程出現(xiàn)的問題,改善和提高度夏成活率。對貝類進行高溫脅迫下生存能力的鑒定也是研究生理響應(yīng)及高溫適應(yīng)機制等科學(xué)問題的重要環(huán)節(jié)。本研究應(yīng)用一種非損傷性的心率檢測方法,檢測兩個皺紋盤鮑養(yǎng)殖群體在高溫脅迫條件下心率等生理指標(biāo)的變化,以心率變化指標(biāo)精確并快速比較這兩個群體高溫耐受能力。由于高溫脅迫下皺紋盤鮑的心率隨溫度變化的關(guān)系符合阿倫尼烏斯公式,且心率隨溫度上升呈先上升后下降,該研究通過計算兩者直線擬合拐點即阿倫尼烏斯拐點溫度(ABT,Arrhenius break temperatures)指標(biāo),用以指示皺紋盤鮑溫度耐受程度。以此法對高溫耐性皺紋盤鮑群體和對照群體各17個個體進行了測定分析,并記錄每個個體的生長指標(biāo)。結(jié)果表明:兩個群體間的ABT存在顯著差異,高溫耐性組的皺紋盤鮑的ABT顯著高于對照組(P0.05);個體ABT指標(biāo)的高低與測定個體的殼高正相關(guān)(P0.05)。本研究首次探討了高溫脅迫下皺紋盤鮑心率變化規(guī)律,并以ABT指標(biāo)分析比較了兩個皺紋盤鮑養(yǎng)殖群體間高溫耐受能力。為了解釋皺紋盤鮑高溫脅迫響應(yīng)的分子機制,我們對高溫耐性和高溫敏感的兩個群體進行了轉(zhuǎn)錄組測序和不同脅迫處理的表達譜測序。轉(zhuǎn)錄組測序組裝獲得了96,803條Unigene,組裝完整性較高。對Unigene進行功能注釋,包括與Nr、Swiss-Prot、KEGG、COG、GO和Pfam數(shù)據(jù)庫的比對,共獲得26,006條注釋結(jié)果。差異表達基因初步結(jié)果為:高溫脅迫前后差異表達基因7,912個,高溫耐性群體與高溫敏感群體間差異表達基因4,933個,一齡個體與二齡個體間差異表達基因6,463個。不同的高溫耐受程度、高溫脅迫與否以及實驗個體的年齡都是導(dǎo)致基因差異表達的原因。這些結(jié)果為將來的高溫脅迫響應(yīng)相關(guān)功能基因的確定和分子標(biāo)記育種提供基礎(chǔ)信息。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S944.4;S917.4
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 我國皺紋盤鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)與度夏死亡
        1.1.1 皺紋盤鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
        1.1.2 皺紋盤鮑度夏死亡概述
    1.2 海水貝類度夏死亡與高溫脅迫的相關(guān)研究
        1.2.1 海水貝類度夏死亡研究現(xiàn)狀
        1.2.2 海水貝類高溫脅迫研究方法
        1.2.3 海水貝類高溫脅迫響應(yīng)分子機制研究現(xiàn)狀
    1.3 本研究目的和意義
        1.3.1 本研究的目的
        1.3.2 本研究的意義
第二章 皺紋盤鮑度夏死亡的初步研究
    2.1 材料與方法
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測
        2.1.3 實驗方法
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 死亡率與生長數(shù)據(jù)
        2.2.2 環(huán)境數(shù)據(jù)
        2.2.3 性腺可視化指數(shù)測定結(jié)果
        2.2.4 能量代謝指標(biāo)測定結(jié)果
        2.2.5 抗氧化能力指標(biāo)測定結(jié)果
    2.3 討論
    2.4 小結(jié)
第三章 皺紋盤鮑高溫脅迫下心率指標(biāo)的生理響應(yīng)
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗方法
        3.1.3 數(shù)據(jù)處理
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 心率測定結(jié)果
        3.2.2 皺紋盤鮑ABT指標(biāo)的可行性分析
        3.2.3 皺紋盤鮑ABT指標(biāo)的實際應(yīng)用
    3.3 小結(jié)
第四章 皺紋盤鮑高溫脅迫轉(zhuǎn)錄組分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 實驗方法
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 轉(zhuǎn)錄組基本統(tǒng)計分析
        4.2.2 差異表達基因篩選結(jié)果
    4.3 小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
作者簡介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

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本文編號：2852189