【摘要】：中間球海膽(Strongylocentrotus intermedius)屬棘皮動(dòng)物門、海膽綱、正形目、球海膽科。自然生活區(qū)主要分布在潮間帶和淺海區(qū)的巖礁、沙石和礫石等海域。中間球海膽屬冷水性棘皮動(dòng)物,對(duì)溫度變化非常敏感。另外,在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,它即是海帶等大型藻類的消費(fèi)者,也是多種海洋生物的食物,具有重要的生態(tài)功能。重要的生態(tài)研究?jī)r(jià)值以及強(qiáng)烈的熱敏感性共同決定了中間球海膽是研究海洋溫度變化對(duì)海洋生物影響的理想模式生物。在本研究中,分別將中間球海膽置于正常實(shí)驗(yàn)室水溫條件和長(zhǎng)時(shí)間升溫條件(實(shí)驗(yàn)室水溫基礎(chǔ)上+～3°C)下正常養(yǎng)殖15個(gè)月。在實(shí)驗(yàn)開始后～31周時(shí),比較了兩種環(huán)境下中間球海膽在遮蔽行為、掩蔽行為翻轉(zhuǎn)行為的異同;在實(shí)驗(yàn)開始后～4個(gè)月和～10個(gè)月時(shí),分別對(duì)兩組海膽進(jìn)行取樣解剖,比較兩組海膽在不同時(shí)間線上,其適合度相關(guān)性狀的異同;在實(shí)驗(yàn)開始后15個(gè)月,分別在兩種溫度條件下進(jìn)行完全正交實(shí)驗(yàn),研究了子代溫度、交配方案、親本效應(yīng)對(duì)經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間升溫適應(yīng)的中間球海膽的子代幼體卵徑、受精率、孵化率、存活、體尺性狀、畸形率和變態(tài)率的復(fù)合影響。現(xiàn)將主要結(jié)果摘要如下:研究了長(zhǎng)時(shí)間升溫環(huán)境(+～3°C,31周)對(duì)中間球海膽遮蔽、掩蔽和翻轉(zhuǎn)行為的影響。結(jié)果表明,長(zhǎng)時(shí)間升溫對(duì)三種行為活動(dòng)有著不同的影響作用。長(zhǎng)時(shí)間升溫環(huán)境顯著降低了中間球海膽的遮蔽行為,其首次遮蔽時(shí)間較正常水溫組明顯增加,發(fā)生遮蔽行為的海膽個(gè)數(shù)和平均背附貝殼數(shù)較正常水溫組顯著減少。相對(duì)的,長(zhǎng)時(shí)間升溫環(huán)境顯著增強(qiáng)了中間球海膽的掩蔽行為。而中間球海膽的翻轉(zhuǎn)行為在兩水溫組別間無明顯差異。比較研究了短期升溫環(huán)境(～4個(gè)月)和長(zhǎng)時(shí)間升溫環(huán)境(～10個(gè)月)對(duì)中間球海膽適合度相關(guān)性狀的影響。結(jié)果顯示,長(zhǎng)時(shí)間升溫條件顯著影響了中間球海膽的殼徑、體重和殼重,而短期升溫條件對(duì)這些性狀無明顯影響。這說明海洋溫度升高對(duì)中間球海膽生長(zhǎng)的影響需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的積累才能體現(xiàn)出來。在短期升溫和長(zhǎng)時(shí)間升溫條件下,中間球海膽的殼高/殼徑均顯著增高。這表明長(zhǎng)期升溫環(huán)境對(duì)中間球海膽的形態(tài)學(xué)塑性產(chǎn)生了顯著影響。中間球海膽的口器性狀在兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)均表現(xiàn)了明顯的穩(wěn)健特征,而中間球海膽的腸組織則對(duì)溫度變化較為敏感。HSP70基因的相對(duì)表達(dá)量是表征生物體抵御升溫環(huán)境的重要生理指標(biāo)。經(jīng)過10個(gè)月的升溫適應(yīng)后,中間球海膽體內(nèi)的HSP70基因的相對(duì)表達(dá)量顯著升高。中間球海膽的外殼厚度在經(jīng)歷4個(gè)月的升溫適應(yīng)后,其外殼厚度明顯增厚,而在經(jīng)歷10個(gè)月升溫適應(yīng)后,其外殼厚度與正常水溫條件下生長(zhǎng)的中間球海膽相比無明顯差異,明顯表現(xiàn)出了對(duì)長(zhǎng)時(shí)間升溫的適應(yīng)性特征。研究了子代溫度、交配方案、親本效應(yīng)對(duì)經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間升溫適應(yīng)的中間球海膽的子代幼體卵徑、受精率、孵化率、存活、體尺性狀、畸形率和變態(tài)率的復(fù)合影響。結(jié)果表明,海膽對(duì)海洋溫度升高表現(xiàn)出的復(fù)雜的跨代適應(yīng)特征。中間球海膽子代的受精率、腕長(zhǎng)和變態(tài)率表現(xiàn)出了明顯的跨代適應(yīng)特征,而孵化率和大多數(shù)其他體尺性狀則表現(xiàn)出了消極的滯留效應(yīng)。中間球海膽對(duì)升溫環(huán)境的適應(yīng)體現(xiàn)出了明顯的母本效應(yīng)和父本效應(yīng),且親本效應(yīng)的影響表現(xiàn)出了明顯的時(shí)空差異性。本研究表明,當(dāng)中間球海膽的子代幼體生長(zhǎng)于正常實(shí)驗(yàn)室水溫環(huán)境時(shí),其多數(shù)生物性狀表現(xiàn)出了對(duì)升溫環(huán)境的跨代適應(yīng)特征。而當(dāng)中間球海膽的子代幼體生長(zhǎng)于升溫環(huán)境條件下時(shí),中間球海膽無法展現(xiàn)良好的跨代適應(yīng)機(jī)制。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù),我們預(yù)測(cè),中間球海膽在未來海洋溫度不斷升高的情況下,將會(huì)遇到嚴(yán)峻的生存危機(jī),因?yàn)?無論親本是否經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的升溫適應(yīng)過程,其子代海膽幼體在升溫環(huán)境(+～3°C)下均無法正常存活、生長(zhǎng)。
【圖文】：

整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)（2015 年 7 月 8 日-2016 年 2 月 1 日），長(zhǎng)時(shí)間升溫適應(yīng)組和實(shí)驗(yàn)室水溫水溫度變化。g. 2-1 Water temperatures of groups L (laboratory temperature) and H (high temperatduring the experiment from July 8, 2015 to February 1, 2016.兩組實(shí)驗(yàn)組的水溫控制分別由兩組水溫控制系統(tǒng)（大連匯新鈦設(shè)備有限公司，現(xiàn)，每組控溫系統(tǒng)由三個(gè)獨(dú)立水槽 (750 × 430 × 430 mm, ~139 L)，串聯(lián)而成，循環(huán)流水功能，在實(shí)驗(yàn)過程中，利用全自動(dòng)水質(zhì)檢測(cè)儀（YSI, USA），不定期檢測(cè)，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)范圍為：鹽度 31.62-32.32，pH 7.97-8.25,溶氧 5.1-6.6 g.mL質(zhì)指標(biāo)均在海膽的最適適應(yīng)范圍內(nèi)。從 3000 只海膽中隨機(jī)挑選 900 只，每只0 只海膽，兩組海膽的體重 (1.67 ± 0.31 g, P>0.05)和殼徑(10.0 ± 0.3 mm, P>0.0差異。實(shí)驗(yàn)中飽食投喂新鮮海帶或石莼，每五天吸底去除殘餌和海膽糞便，并一。正常光照。經(jīng)過 31 周的溫度適應(yīng)后，在 2016 年 1 月 30 日-2 月 1 日間分度處理組海膽的翻轉(zhuǎn)、遮蔽和掩蔽行為，兩組海膽的測(cè)試溫度分別為 11°C 和 1 遮蔽行為

驗(yàn)開始 2 小時(shí)后，分別統(tǒng)計(jì) 20 只海膽中發(fā)生遮蔽行為海膽的數(shù)量及其數(shù)。蔽行為海膽的掩蔽行分別在一個(gè)水浴控溫（與對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)組水溫相同）的方形塑料0 mm)中進(jìn)行，每組使用不同的海膽重復(fù)實(shí)驗(yàn) 4 次，每次測(cè)試 20 只海膽下：塑料箱兩側(cè)四分之一的區(qū)域用黑色不透明膠帶遮蔽，形成兩側(cè)的陰暗區(qū)方 500mm 處懸掛一只熒光燈(28W, Opple Co. China)作為光源。水箱中間約為 120 lx。在兩側(cè)的陰暗區(qū)域，照度為 5-10 lx（圖 2-2 中的陰影區(qū)）源前，，20 只海膽被放置在水箱的中間線上 (圖 2-2 中的紅線)，打開光源一只海膽從中間線位置穿過紅線進(jìn)入陰暗區(qū)域，即被視為掩蔽成功,6,7,8,9,10,15,20,25,30 分鐘時(shí)，記錄掩蔽成功的海膽數(shù)量。具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參
【學(xué)位授予單位】：大連海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S917.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王波,張春利,高倩,張榭令,蔡世秋;餌料對(duì)中間球海膽生長(zhǎng)發(fā)育的影響初探[J];黃渤海海洋;2002年01期

2 李霞,張曉明,岳昊;海刺猬和中間球海膽性腺的組織學(xué)和組織化學(xué)[J];大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào);2004年01期

3 王麗梅;王吉橋;許偉定;韓家波;周遵春;董穎;;中間球海膽性腺氨基酸組成研究[J];水產(chǎn)科學(xué);2008年12期

4 秦艷杰;宋曉楠;李霞;趙祥吉;;海洋酸化和升溫對(duì)中間球海膽幼蟲發(fā)育和生長(zhǎng)的影響[J];大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

5 蘇延明;蔡學(xué)新;孫儉;周瑋;;用幾種飼料原料飼喂中間球海膽稚膽的效果[J];大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào);2008年03期

6 李霞;王秋實(shí);李鷗;;鎘對(duì)中間球海膽精子發(fā)生的影響[J];大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào);2007年05期

7 劉春林,王洪軍,王仁波,王子臣,宋智修;三乙醇胺誘導(dǎo)中間球海膽變態(tài)的研究[J];水產(chǎn)科學(xué);2003年04期

8 李霞;劉志丹;秦艷杰;;中間球海膽精子超低溫冷凍損傷的研究[J];大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

9 王斌,李巖,李霞,曲佳音,趙曉梅;中間球海膽“紅斑病”病原弧菌致病機(jī)理的研究[J];大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年01期

10 耿慧君;周遵春;董穎;赫崇波;鄒林林;;中間球海膽野生和養(yǎng)殖群體遺傳結(jié)構(gòu)的微衛(wèi)星分析[J];水產(chǎn)學(xué)報(bào);2009年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 秦艷杰;宋曉楠;李霞;;海洋酸化和升溫對(duì)中間球海膽幼蟲發(fā)育和生長(zhǎng)的影響[A];2013年中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2013年

2 孫博林;秦艷杰;李霞;王雪;;饑餓和再投喂對(duì)中間球海膽MYP基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的影響[A];漁業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變——2011年中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2011年

3 周遵春;董穎;鄧歡;赫崇波;劉衛(wèi)東;鄒林林;耿慧君;;MYP基因在中間球海膽及雜交海膽(中間球海膽♀×光棘球海膽♀)生殖腺不同發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄表達(dá)差異[A];中國(guó)海洋湖沼學(xué)會(huì)第九次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2007年

4 趙沖;羅世濱;常亞青;John M.Lawrence;周海森;田曉飛;;香蕉皮改善中間球海膽性腺口味的效果研究[A];2012年中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 趙沖;海刺猬和中間球海膽遮蔽行為的研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2014年

2 周遵春;中間球海膽與光棘球海膽的雜交及分子遺傳學(xué)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 張立勝;長(zhǎng)時(shí)間升溫脅迫對(duì)中間球海膽行為、生長(zhǎng)及子代性狀的影響[D];大連海洋大學(xué);2017年

2 周海森;中間球海膽選擇育種研究[D];大連海洋大學(xué);2013年

3 田曉飛;中間球海膽耐高溫品系培育方法及可行性的初步研究[D];大連海洋大學(xué);2014年

4 黃顯雅;海洋酸化對(duì)中間球海膽（Strongylocentrotus intermedius）浮游幼體發(fā)育的影響[D];大連海洋大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2578931