刺参对不同生境中沉积物粒度的选择

2009年5月26日～6月16日采集日照前三岛海域(90.67g±23.542g)、青岛胶州湾海域(53.96g±14.742g)、烟台养殖围堰(82.99g±32.942g)的刺参(Apostichopus japonicus)。使用CILAS940L型激光粒度仪对刺参肠道内含物及自然沉积物的粒度进行分析。结果表明,野外调查中,刺参肠道内含物与表层沉积物的粒度有显著差异。刺参摄食的颗粒中,90%以上的颗粒粒径为1～80μm。刺参对沉积物颗粒粒度的选择在不同养殖系统中没有差异。正常生长阶段,刺参成体摄食的颗粒大小与刺参的体质量呈负相关。     

薄荷醇对仿刺参幼参的麻醉效果

为确立一种准确测量仿刺参体长的方法,选用薄荷醇(menthol)为麻醉剂,在不同麻醉浓度条件下,观察了对仿刺参(Apostichopus japonicus)幼参的麻醉反应,同时比较了在不同水温(11、13、15、17、19、21℃)环境条件下对不同规格((L)42.37 g±1.99 g、(M)22.91 g±1.03 g、(S)12.09 g±1.51g)幼参的麻醉效果。结果显示:当薄荷醇浓度在4%以内时对仿刺参具有良好的麻醉效果,麻醉起效迅速,复苏率为100%;在麻醉体积分数为0.25%、0.5%、1%时,对大规格幼参麻醉时间及复苏时间影响显著,而对中小规格影响不显著;水温11~19℃时,随着温度的升高,仿刺参幼参的麻醉时间从15.62 min±1.31 min缩短到12.17 min±0.21 min,但复苏时间从13.61 min±4.85 min显著增加到28.10 min±7.35 min,不同水温下薄荷醇对仿刺参幼参的麻醉效果差异显著(P0.05),当水温超过21℃时幼参麻醉状态出现异常,不适宜进行麻醉。研究表明:薄荷醇是一种对仿刺参安全有效的麻醉剂,在水温11~21℃进行测量体长的实验中,对体质量20 g以上的幼参适宜的麻醉体积分数为0.5%~1%,对体质量20 g以下的幼参适宜的麻醉体积分数为0.25%~0.5%。     

栖息地分布与种内竞争对刺参集群特征的影响

为探究刺参(Apostichopusjaponicus)种内竞争与栖息地对其群体分布的影响,作者通过缩时摄像机拍摄及视频分析,研究了刺参集群分布特征,结果发现:刺参在礁石栖息地的栖息时间显著高于在缸壁处的栖息时间(P 0.05),刺参对栖息地有明显偏好性;刺参在运动时并未聚集在同一栖息地,而离散分布在多处栖息地中(P 0.05);当密度增大到15头/缸(11.31头/m~2, d=1.3 m)时,刺参在栖息地内的平均聚集率和平均聚集时间比例会显著下降(P 0.05),种内竞争加剧,刺参多呈斑块状分布,在密度过高时种内竞争压力上升,刺参个体间选择分散以减少竞争。本研究查明了实验室条件下栖息地分布和种内竞争对刺参集群特征的影响,可为野外刺参增养殖与资源持续利用提供理论参考。     

温度选择对刺参群体在不同温度下生长及热休克蛋白表达的影响

高温(26℃)培育刺参(Apostichopus japonicus)幼体获得选择群体,生长至1.03 g±1.30 g,与对照组幼参在18、20、22和24℃温度下培育。二者的成活率随着温度升高而降低,而选择组幼参24℃的成活率显著高于对照群体(P0.05)。不同温度下的特定生长率之间没有差异。TRIzol法提取刺参总RNA,获得刺参HSP70片断基因序列,利用实时定量PCR方法检测,选择群体HSP70mRNA的表达量在正常温度和热激条件下都较对照组高,但表达量升高的倍数相近,选择组为1.99倍,对照组为2.07倍。     

178Hz正弦波对刺参行为、呼吸及免疫应答的影响

根据山东荣成沿岸风电机组产生的声波范围选取其中178Hz的峰值声音,声压级控制于(85±5)d B,在实验室水槽中,采用实验生态学方法研究了178Hz声波影响下的刺参(Apostichopus japonicus)幼参的行为反应、耗氧率以及体腔液抗氧化酶(CAT、SOD)浓度的变化。通过平均聚集率的变化比较,发现刺参对178Hz的声波胁迫环境的行为反应敏感;利用空瓶法测得幼参耗氧率显著低于对照组(P0.05);通过测定刺参体腔液免疫活性发现在该频率声波干扰下的刺参CAT活性显著高于对照组(P0.05),而SOD活性于对照组差异不明显(P0.05)。研究结果说明声波对刺参幼参的呼吸和免疫会产生明显影响,可为我国近海刺参养殖和风电发展策略提供参考。     

乳酸菌及其代谢产物对刺参幼体肠道菌群和非特异性免疫的影响

以初始体质量为(2.74±0.17)g 的刺参(Apostichopus japonicus)为研究对象, 在室内养殖池进行60 d饲喂实验, 研究饲料中添加乳酸菌制剂和乳酸菌代谢产物对刺参肠道菌群、部分免疫指标及生长的影响。在基础饲料中分别添加乳酸菌制剂和乳酸菌代谢产物各2 mL/m³(按饲养水体折算), 配制2 种实验饲料。实验结果显示: 与对照组比, 饲料中添加乳酸菌与乳酸菌代谢产物均显著降低了刺参肠道弧菌数及大肠杆菌数(P＜0.05); 饲料中添加乳酸菌及其代谢产物能使刺参肠道酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活力显著升高, 溶菌酶活性有所提升, 其中乳酸菌制剂实验组与代谢产物实验组免疫酶活力差异不显著;两实验组刺参的特定生长率显著高于对照组(P＜0.05)。上述结果表明, 乳酸菌制剂与乳酸菌代谢产物对刺参的肠道菌群平衡、免疫力及生长均具有良好的促进作用, 且两者之间差异不显著。     

在无藻粉饲料中添加包膜氨基酸对幼刺参生长、消化和免疫指标的影响

研究了在糊化山药粉全部替代鼠尾藻(Sargassum thunbergii)粉的饲料中添加不同方法处理及不同种类包膜氨基酸的饲料对刺参(Apostichopus japonicus Selenka)幼参生长、消化及免疫指标的影响。试验1,在水温13.0～18.0℃下,将平均体质量为2.27g的刺参饲养在18个50L(50cm×40cm×30cm)的塑料水槽中(15头/槽),投喂添加淀粉包膜的缬氨酸、苏氨酸、亮氨酸等多种氨基酸的饲料。40d的饲养表明,幼参的特殊增重率(RSG)和对饲料蛋白及脂肪的消化率随饲料中添加包膜氨基酸水平的增加而逐渐升高,其中添加包膜氨基酸水平最高组的幼参显著高于未添加包膜氨基酸的对照组(P0.05)。试验2,在水温10.0～19.0℃下,给平均体质量1.55g的刺参投喂在山药粉完全替代鼠尾藻粉的对照饲料(S0)中分别添加0.37%明胶包膜赖氨酸(S1)、0.37%包膜赖氨酸加0.38%包膜蛋氨基酸(S2)和0.37%包膜赖氨酸、0.38%包膜蛋氨酸加0.39%包膜苏基酸(S3)的饲料。60d的饲养表明,幼参的RSG随饲料中添加氨基酸种类的增加而显著增高,S3、S2和S1组刺参的RSG分别比S0组高154.6%、82.1%和57.2%。S3组刺参体腔液超氧化物岐化酶(SOD)和酸性磷酸酶(ACP)活力及对饲料蛋白的消化率(87.26%)均显著高于S0组,说明山药粉替代鼠尾藻,添加明胶包膜赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸可以显著提高刺参生长速度及免疫能力。     

刺参GPR54-like受体基因克隆及特征分析

采用c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA ends,RACE)克隆了刺参GPR54-like(Apostichopus japonicus,Aj GPR54-like,简称Aj GPR54L)基因c DNA全长,对Aj GPR54L全长c DNA序列进行了生物信息学分析;通过绿色荧光蛋白(GFP)融合表达,对其在HEK293细胞中进行了亚细胞定位分析;采用实时荧光定量PCR技术(q RT-PCR)检测Aj GPR54L在组织中的表达。结果表明:该基因全长1454 bp,包含993 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码330个氨基酸,191 bp的5′非翻译区(UTR)和270 bp的3′-UTR.预测蛋白质的相对分子质量为37.83 ku、等电点(p I)为9.81;预测蛋白序列分析显示Aj GPR54L具有GPCR家族蛋白典型的七次跨膜结构,包含1个预测的N-连接糖基化位点、5个Asn-Xaa-Ser/Thr序列子和34个磷酸化位点,无信号肽酶切位点;与已鉴定的GPR54s氨基酸序列同源性分析表明,Aj GPR54L与斑马鱼GPR54序列相似性最高,为30.0%;共聚焦显微镜检测显示Aj GPR54L-EGFP可定位于细胞膜表面;基因表达定量分析结果显示,Aj GPR54L在刺参呼吸树、消化道、体壁、肌肉、神经环中均有表达分布,且神经环中表达量显著高于其他组织。     

刺参4个不同选育品系幼参对低盐胁迫的耐受及生理生化响应

由于黄河口区域盐度偏低且不稳定,刺参(Apostichopus japonicus)的生长和存活受到严重威胁。为评估4个不同品系(日本刺参F2代RC-F2、抗病刺参F3代KC-F3、多刺刺参F2代DC-F2、青青刺参F1代QQ-F1)的低盐耐受力及其生理生化响应,本实验以青岛野生群体(QW)为对照,通过测定低盐胁迫下幼参的生长、存活以及非特异性免疫酶活力变化,评价了4个刺参不同选育品系对低盐的耐受状况。结果表明,在盐度17以下,除了QQ-F1表现为正生长,其他群体均为负生长。RC-F2、KC-F3、DC-F2、QQ-F1和QW的30天半致死盐度(LS50-30d)分别为15.02、15.19、16.48、14.26和15.13,QQ-F1显著低于其他4个群体;盐度14时,5个群体的半致死时间(ST50)分别为19.84 d、18.43 d、10.11 d、23.54 d和19.01 d,QQ-F1的ST50显著长于其他4个群体。在低盐胁迫时QQ-F1的ACP、AKP、SOD、LZM酶指标的下降幅度显著低于其他4个群体。不同选育群体的低盐耐受力排序为QQ-F1RC-F2QWKC-F3DC-F2,QQ-F1群体表现出良好的低盐耐受能力,在低盐度海域或盐度不稳定的海域具有良好的推广应用前景。本实验研究结果可为刺参健康养殖、良种性状评价、选育与推广等方面提供参考依据。     

温度和体质量对仿刺参消化道排空时间和排便量的影响

实验测定了不同体质量的仿刺参(Apostichopus japonicus (Selenka))在不同温度条件下, 消化道的排空时间、排便量和排便率。按仿刺参体质量大小分设10 g ± 0.5 g、40 g ± 2.0 g 和70 g ± 3.5 g 三个体质量组, 以及6、9、12、15、18、21 ℃共6 个温度梯度。结果表明, 各体质量组仿刺参的排空时间均随温度的升高, 具有先增大后减小的趋势, 10 g ± 0.5 g 和40 g ± 2.0 g 组分别在12 和15 ℃时排空时间最长, 且在9～15℃时差异不显著(P＞0.05), 但显著大于其他温度组(P＜0.05), 70 g ± 3.5 g 组仿刺参在12 ℃时的排空时间达各组最大值36.4 h。在6、18 和21 ℃温度条件下, 仿刺参的排空时间随体质量的增大总体呈增长趋势, 各温度组仿刺参的排便量均随体质量的增大而增加。仿刺参的个体排便率随体质量的增加而增大, 而单位体质量排便率多数随体质量增大而减小。10 g ± 0.5 g 和40 g ± 2.0 g 组的排便率均在6 ℃时最高, 70 g ± 3.5 g 组在9 ℃时达最高, 然后降低。温度和体质量对仿刺参排空时间和排便量均有极显著的影响(P＜0.01), 二者的交互作用对排空时间的影响也是极为显著的(P＜0.01),但对排便量的影响不显著(P＞0.05)。     

不同体质量仿刺参免疫活性的研究

通过研究不同体质量仿刺参(Apostichopus japonicus)的免疫活性, 为仿刺参生长中免疫指标的建立提供依据。实验选取了50、100、150 g 左右的仿刺参各10 只, 测定其体腔细胞数量、各细胞类群比例及部分免疫酶活性。结果表明: 不同体质量的仿刺参, 其体腔细胞数量及各细胞类群、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)具有显著性变化, 而体腔液中酚氧化酶(PO)活性极低。体质量150 g左右仿刺参的细胞数量和SOD活性较其他两组都明显升高, 细胞类群也有明显变化(P<0.017), 但POD活性显著降低(P<0.05)。不同体质量的仿刺参免疫活性具有显著性差别, 说明了仿刺参免疫组分在生长过程中不断变化, 免疫防御能力在各阶段有所差别。     

规格和饥饿对刺参集群行为的影响

本文通过延时摄影技术探究了不同刺参规格（小规格、中规格和大规格）及饥饿状态（饥饿0 d、5 d、10 d和15 d）对其集群行为的影响。研究发现：不同规格刺参的聚集率和标准聚集规模之间存在显著差异（P<0.05），且呈现出随刺参规格增大而升高的趋势，表明大规格刺参更倾向于聚集，且形成的集群规模更大；除饥饿10 d和饥饿15 d的组外，各处理组之间刺参聚集率和标准聚集规模都具有显著差异（P<0.05），随着饥饿时间的延长，刺参聚集率和标准聚集规模呈先降低，后升高，再保持稳定的规律。上述结果查明了规格和饥饿对刺参集群行为的影响，可为丰富刺参行为学研究及优化刺参增养殖管理策略提供理论依据。     

水温对刺参消化酶和免疫酶活力的影响

为研究水温对刺参(Apostichopus japonicus)消化酶及免疫酶活力的影响,本实验将体质量为8.0 g左右的刺参分别于10、14、18、22℃下养殖4周后,对其消化道中蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶活力,以及体腔液中溶菌酶和超氧化物歧化酶活力进行测定。研究结果显示,刺参消化道中蛋白酶含量最高,其酶活在10℃下最高,但随着温度的升高活力逐渐下降,在水温升至18℃以后酶活显著下降;淀粉酶活力在水温升至的18℃时无明显变化,但至22℃时活力显著下降;纤维素酶和脂肪酶活力较小,不同温度下其活力无显著差异。水温对刺参体腔液溶菌酶活性影响显著,在水温为18℃时达到最高值,升至22℃时其活力显著降低;超氧化物歧化酶活性在水温为18℃达到最低,但水温升至22℃其酶活与18℃相比又显著升高。     

刺参染色体制备的初步研究

为探索取材容易、结果稳定可靠的刺参染色体制备方法,分别以刺参(Apostichopus japortfcus)胚胎和成体为材料对刺参染色体制片方法进行了研究.结果表明,以原肠后期胚胎为材料采用常规的热滴片法,细胞有丝分裂指数最高,获得分裂相效果最好;以成体呼吸树、成体肠组织为材料时,也能获得中期分裂相染色体,但存在着细...     

刺参对人工礁体设计关键指标的选择性

采用平均聚集率(Mean Attractive Rate,MAR)作为统计分析指标,研究了仿刺参(Apostichopusjaponicas Selenka)对人工礁体结构设计关键指标(孔径、间隙、颜色、夹角)的选择性及其行为特性。结果表明:(1)随着实验时间延长,仿刺参在礁体模型上的聚集数量呈上升趋势;(2)礁体模型在自然光照条件下的聚参效果优于黑暗条件下的聚参效果(P<0.05);(3)孔径组各水平间聚参效果比较:2 cm>4 cm、16 cm>8 cm(P<0.05),4 cm与16 cm间差异不显著;间隙组各水平间聚参效果比较:2 cm>4 cm>6 cm>8 cm(P<0.05);颜色组各水平间聚参效果比较:黑色、蓝色、红色>绿色>白色>透明(P<0.05),黑色、蓝色、红色间差异不显著;夹角组各水平间聚参效果比较:15°>30°>45°、60°>90°、120°(P<0.05),45°与60°差异不显著,90°与120°差异不显著。说明仿刺参适应礁体模型需要一定时间,呈负趋光性。10 g至30 g的仿刺参,对设计指标为2 cm孔径、2 cm间距、深色、15°夹角的人工礁体,具有较好地选择性。     

刺参肠道微生物组成分析及产酶、溶血性试验

对野生和人工养殖刺参的肠壁及内容物中的菌群数量、种类组成进行了研究;并结合产酶试验和溶血性试验,对刺参肠道益生菌做了初步的体外筛选。结果表明,野生刺参肠壁及内容物中的细菌数量分别为(3.30±0.41)×107 cfu/g、(6.39±0.32)×107 cfu/g,养殖刺参肠壁及内容物中的细菌数量分别为(2.83±0.31)×107 cfu/g、(5.67±0.53)×107 cfu/g。野生刺参肠道优势菌为弧菌属(Vibrio),次优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas)和希瓦氏菌属(Shewanella);养殖刺参肠道优势菌为弧菌属(Vibrio),次优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas)。在224株细菌中,共有160株细菌具有产酶能力,所占比例为71.43%,其中具产蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶能力菌株分别为114株、114株、108株,所占比例分别为50.89%、50.89%、48.21%。99株细菌中有23株具有溶血性,所占比例为23.23%。综合分析实验数据,确定6株细菌作为刺参肠道潜在益生菌,菌株代号分别为HS1(Pseudomonas)、HS5(Bacillus)、HS7(Shewanella)、HS8(Vibrio)、HS10(Vibrio)、HS11(Vibrio)。