【摘要】：皺紋盤鮑(Haliotis discus hannai Ino),自然分布于我國的遼東及山東半島,是最具經(jīng)濟(jì)價值的貝類養(yǎng)殖品種之一。自20世紀(jì)80年代以來,我國皺紋盤鮑養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛,養(yǎng)殖區(qū)域由黃海北部逐步南擴(kuò)至福建沿海、廣東東部沿海等地。養(yǎng)殖范圍的大幅擴(kuò)增及“南北調(diào)養(yǎng)”模式的不斷發(fā)展,使皺紋盤鮑面臨環(huán)境變化的幾率急劇增加。即使在同一海域,受暴雨、潮汐、大陸徑流等影響,海水的溫度、鹽度等因子常處于大幅變動之中。溫度和鹽度是海洋中的重要環(huán)境因子,它們不僅限制海洋生物的地理分布和養(yǎng)殖范圍,還影響其存活、生長、表觀遺傳修飾等重要生物學(xué)過程。本文以“97”選育群體為實(shí)驗材料,系統(tǒng)研究了溫度、鹽度對皺紋盤鮑生長發(fā)育的影響,確立了各發(fā)育階段的適宜溫鹽范圍,以期為人工養(yǎng)殖提供生態(tài)學(xué)參考;同時還探索了不同溫鹽條件下幼鮑DNA甲基化的變化模式,旨在揭示皺紋盤鮑響應(yīng)溫鹽脅迫的表觀遺傳學(xué)機(jī)制,并為其抗逆品種的培育提供表觀遺傳學(xué)依據(jù)。1.溫度、鹽度對皺紋盤鮑精子活力和受精率的影響利用計算機(jī)輔助精子分析(computer-assisted sperm analysis,CASA),檢測了不同鹽度下皺紋盤鮑的精子活力;同時,以受精率為評價指標(biāo),確定了受精階段的適宜溫度、鹽度范圍。結(jié)果表明,鹽度對皺紋盤鮑的精子活力具有極顯著影響(P0.01)。5~50內(nèi),隨著鹽度的升高,皺紋盤鮑的精子活率、(A+B)級精子比例、直線運(yùn)動速度、曲線運(yùn)動速度和平均路徑速度均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。綜合上述指標(biāo),確定皺紋盤鮑精子的適宜鹽度為26~40。該范圍內(nèi),精子活率大于90%,(A+B)級精子比例大于85%,精子直線運(yùn)動速度高于80μm/s,曲線運(yùn)動速度高于100μm/s,平均路徑速度高于95μm/s。溫度、鹽度對皺紋盤鮑受精率的影響極顯著(P0.01)。14~28oC內(nèi),皺紋盤鮑均可受精,20oC時,受精率最高,為94.84%;28oC時,受精率最低,為14.39%。20~24oc內(nèi),受精率均在85%以上,為皺紋盤鮑受精的適宜溫度。皺紋盤鮑受精的鹽度上限為42,下限為22,對應(yīng)的受精率分別為4.46%和1.59%。皺紋盤鮑受精階段的適宜鹽度為30~34,該范圍內(nèi)受精率為85.05~94.84%。2.溫度、鹽度對皺紋盤鮑胚胎發(fā)育的影響觀測了不同溫度下的胚胎發(fā)育進(jìn)程,并記錄受精卵發(fā)育至二細(xì)胞、四細(xì)胞、八細(xì)胞、纖毛環(huán)形成和孵化的時間。結(jié)果表明,溫度影響皺紋盤鮑的胚胎發(fā)育速率。16~26oc內(nèi),隨著溫度的升高,胚胎發(fā)育速率加快,孵化時間由18.19h逐步縮短至8.72h。通過擬合胚胎發(fā)育時間與溫度的關(guān)系,得出研究所用皺紋盤鮑的生物學(xué)零度為6.98oc。以孵化率和畸形率為評價指標(biāo),研究了溫度、鹽度單一及組合效應(yīng)對皺紋盤鮑胚胎發(fā)育的影響,并利用響應(yīng)曲面法估測了胚胎發(fā)育的適宜溫鹽范圍。單因子實(shí)驗結(jié)果表明,胚胎發(fā)育的適宜溫度為16~24oc(32),適宜鹽度為30~34(20oc)。雙因子實(shí)驗結(jié)果表明,胚胎發(fā)育的最適溫鹽組合為16.5~22.5oc和31~33,該條件下的孵化率≥95%,畸形率≤5%。雙因素方差分析表明,溫度、鹽度及其組合效應(yīng)對胚胎孵化率和畸形率均有極顯著影響(p0.01),其中鹽度效應(yīng)強(qiáng)于溫度效應(yīng)。3.溫度、鹽度對皺紋盤鮑變態(tài)及變態(tài)幼體生長存活的影響采用室內(nèi)受控方法研究了溫度、鹽度對皺紋盤鮑變態(tài)及變態(tài)幼體生長存活的影響。結(jié)果表明,水溫對變態(tài)率、變態(tài)幼體存活率和生長率的影響極顯著(p0.01)。14~28oc內(nèi),隨著水溫的升高,幼體變態(tài)率、變態(tài)幼體存活率和生長率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。24oc時變態(tài)率最高,為86.05%;18oc時,變態(tài)幼體存活率最高,為96.00%;26oc時,投苗6d內(nèi)的殼長、殼寬生長率最大,分別為48.49μm/d和43.81μm/d;投苗15d內(nèi)的殼長、殼寬生長率最大,分別為68.06μm/d和59.69μm/d。鹽度對皺紋盤鮑變態(tài)率及變態(tài)幼體生長率的影響極顯著(p0.01),對幼體存活率卻無顯著影響(p0.05)。22~40內(nèi),幼體變態(tài)率先升高后降低,于32達(dá)最大值,為79.23%;變態(tài)的鹽度下限為22,該鹽度下僅有2.21%的個體能夠完成變態(tài)。26~40內(nèi),變態(tài)幼體存活率均高達(dá)85%以上;隨著鹽度的升高,變態(tài)幼體生長率先升高后降低。投苗6d內(nèi)殼長、殼寬生長率均于34達(dá)最大值,分別為32.03μm/d和25.20μm/d;投苗15d內(nèi)殼長、殼寬生長率分別于34和32達(dá)最大值,為43.03μm/d和39.00μm/d。4.溫度、鹽度對皺紋盤鮑幼鮑生長存活的影響以存活率和特定生長率為評價指標(biāo),研究了溫度、鹽度單一及組合效應(yīng)對皺紋盤鮑幼鮑的影響,確定了幼鮑階段的最適溫鹽條件。單因子實(shí)驗結(jié)果表明,幼鮑階段的適宜溫度為16~28oc(32),存活的溫度上限為30oc;24oc時生長最快,殼長、殼寬和濕重的特定生長率分別為0.83%/d、0.79%/d和2.47%/d。幼鮑的適宜鹽度為24~40(20oc),鹽度上、下限分別為44和18,對應(yīng)的存活率分別為8.33%和11.67%。雙因子實(shí)驗結(jié)果顯示,幼鮑的最適溫鹽組合為23~25oc和30~36。雙因素方差分析表明,溫度、鹽度及其組合效應(yīng)對幼鮑的存活率和特定生長率均具有顯著影響;其中,在存活率方面,鹽度效應(yīng)強(qiáng)于溫度效應(yīng),而在特定生長率方面,溫度效應(yīng)強(qiáng)于鹽度效應(yīng)。5.溫度、鹽度對皺紋盤鮑幼鮑dna甲基化的影響以不同溫度(20oc、24oc、30oc)和鹽度(22、32、42)條件下培養(yǎng)的幼鮑為實(shí)驗材料,利用msap(methylation-sensitiveamplifiedpolymorphism)技術(shù)進(jìn)行dna甲基化分析,探索了不同溫度、鹽度下幼鮑dna甲基化的變化模式。msap分析表示,皺紋盤鮑幼鮑基因組dna的總甲基化水平為33.19%,其中全甲基化水平為22.25%,半甲基化水平為10.95%。不同溫度、鹽度處理組間的甲基化水平無顯著差異。通過對每個甲基化敏感多態(tài)性位點(diǎn)甲基化頻率的檢測,在溫度、鹽度處理組中各篩選出了67和63個甲基化差異位點(diǎn)。其中,低溫組中篩選出的差異位點(diǎn)數(shù)為48個,高溫組為20個;低鹽組為40個,高鹽組為33個。利用單標(biāo)記分析法,檢測了甲基化差異位點(diǎn)與表型性狀的關(guān)聯(lián)性。從溫度、鹽度處理組中各檢測到23個甲基化位點(diǎn)與生長性狀相關(guān)聯(lián)。組間特征值分析表明,溫度、鹽度脅迫分別了引起了8.5%和6.6%的組間表觀遺傳差異;從分析圖上可看出,不同溫度、鹽度處理組的表觀遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯分化。
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【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S917.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2397069