淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)對環(huán)境脅迫的生理生態(tài)響應(yīng).pdf

1、本研究以凡納濱對蝦為實驗材料,通過一系列實驗室環(huán)境脅迫實驗,初步研究了溫度和非離子氨脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦生理生態(tài)特征的影響,并比較了淡水和海水養(yǎng)殖凡納濱對蝦對環(huán)境脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)差異。主要結(jié)果如下:
　　1.溫度和非離子氨脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦存活的影響
　　為探討海水和淡水養(yǎng)殖條件下凡納濱對蝦對溫度突變和非離子氨的耐受性,設(shè)置了溫度突變和非離子氨脅迫兩組急性實驗。實驗結(jié)果表明:(1)養(yǎng)殖條件、溫度突變和時間三者交互

2、作用對凡納濱對蝦存活率的影響不顯著(P>0.05);當(dāng)溫度由22℃分別突變到7、12和37℃時,兩種養(yǎng)殖條件下對蝦存活率均隨突變時間的延長而呈下降趨勢;海水養(yǎng)殖對蝦高、低溫突變幅度均不宜超過10℃,;淡水養(yǎng)殖對蝦高溫突變幅度不宜超過10℃,低溫突變幅度不宜超過5℃。實驗表明淡水養(yǎng)殖對蝦對低溫的適應(yīng)能力低于海水養(yǎng)殖對蝦,而對高溫的適應(yīng)能力高于海水養(yǎng)殖對蝦。(2)非離子氨濃度、養(yǎng)殖條件和脅迫時間對對蝦存活率均有顯著的影響(P<0.05),且

3、三者間的交互作用明顯(P<0.05);非離子氨對海水養(yǎng)殖對蝦的96hLC50和安全濃度SC分別為1.612和0.161mg/L,對淡水養(yǎng)殖對蝦的96hLC50和安全濃度SC分別為0.629和0.063mg/L。各時間點的LC50均是海水養(yǎng)殖對蝦高于淡水養(yǎng)殖對蝦。海水養(yǎng)殖對蝦對非離子氨的耐受能力高于淡水養(yǎng)殖對蝦。
　　2.溫度脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦生理生態(tài)的影響
　　2.1溫度脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦呼吸代謝酶和HSP70表

4、達的影響
　　研究了長期淡水養(yǎng)殖條件下,低溫突變(22℃→16℃)和高溫突變(22℃→28℃)后凡納濱對蝦己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)、乳酸脫氫酶(LDH)和琥珀酸脫氫酶(SDH)活力、以及熱休克蛋白70(HSP70)表達的變化,并與長期海水養(yǎng)殖條件下的相關(guān)指標(biāo)進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)溫度突變初期,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦鰓和肌肉中HK、PK和LDH活力均有不同程度升高,隨著突變時間的延長,酶活力逐漸下降,除淡水養(yǎng)殖對蝦肌肉

5、PK和LDH活力在低溫突變48h仍顯著高于突變前的水平以外,其它處理組中兩種養(yǎng)殖條件對蝦鰓和肌肉HK、PK和LDH活力均恢復(fù)到溫度突變前的水平;溫度突變后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦鰓和肌肉中SDH活力呈現(xiàn)先下降后回升的變化趨勢,除海水養(yǎng)殖對蝦鰓SDH活力在低溫突變48h仍顯著低于溫度突變前的水平以外,在高、低溫度突變48h,其他處理組對蝦,SDH活力基本恢復(fù)到突變前的水平。(2)溫度突變后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦鰓和肌肉HSP70表達量先升高后下

6、降,溫度突變48h, HSP70表達量基本恢復(fù)到突變前的水平。低溫突變后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦鰓中HSP70表達量變化顯著(P<0.05),而肌肉中HSP70含量變化不顯著(P>0.05);高溫突變后,淡水養(yǎng)殖對蝦鰓和肌肉 HSP70含量均無顯著變化(P>0.05),海水養(yǎng)殖對蝦鰓和肌肉HSP70表達量變化顯著(P<0.05)。(3)恒溫22℃,淡水養(yǎng)殖對蝦鰓和肌肉中HK、PK和SDH活力以及HSP70表達量均低于海水養(yǎng)殖對蝦,而LDH活

7、力則高于海水養(yǎng)殖對蝦。
　　2.2溫度脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦免疫的影響
　　研究了長期淡水養(yǎng)殖條件下,低溫突變(22℃→16℃)和高溫突變(22℃→28℃)后凡納濱對蝦血細(xì)胞數(shù)量(THC)、酚氧化酶(PO)活力、一氧化氮合酶(NOS)活力、超氧化物歧化酶(SOD)活力以及丙二醛(MDA)含量的變化,并與長期海水條件下的相關(guān)指標(biāo)進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)低溫突變后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦體內(nèi)THC、血淋巴PO和SOD活力顯著降

8、低;NOS活力則先升高,后恢復(fù)到正常水平;淡水養(yǎng)殖對蝦血淋巴MDA含量顯著升高,而海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴MDA含量無明顯變化。高溫突變后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦THC在6-12h最低,隨后得到恢復(fù);高溫突變48h,淡水養(yǎng)殖對蝦血淋巴PO和NOS活力恢復(fù)到正常水平,而海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴PO和NOS活力顯著下降;淡水養(yǎng)殖對蝦血淋巴SOD活力顯著下降,而海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴SOD活力變化不顯著;淡水和海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴MDA含量先升高后恢復(fù)到正常水平。

9、(2)低溫突變后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺PO、NOS和SOD活力均呈先升高后下降的變化趨勢,MDA含量在3-6h增加,隨后逐漸恢復(fù)到溫度突變前的水平。高溫突變后,淡水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺PO活力無顯著變化,NOS和SOD活力則先上升后恢復(fù)到溫度突變前的水平,而海水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺PO、NOS和SOD活力顯著降低;淡水和海水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺MDA含量變化趨勢相似,在6h達到最高,48h恢復(fù)到正常水平。(3)恒溫22℃,淡水養(yǎng)殖對蝦THC略高于海水

10、對蝦,血淋巴和肝胰腺PO、NOS和SOD活力均顯著低于海水養(yǎng)殖對蝦,MDA含量則顯著高于海水養(yǎng)殖對蝦?？傮w而言,長期淡水養(yǎng)殖下凡納濱對蝦整體免疫水平下降,對低溫突變的適應(yīng)力較弱,對高溫突變具有一定的耐受能力。
　　3.非離子氨脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦生理生態(tài)的影響
　　3.1非離子氨脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦呼吸代謝酶和HSP70表達的影響
　　研究了長期淡水養(yǎng)殖條件下,非離子氨脅迫(0.1 mg·L-1和0.5 mg·

11、L-1)后,凡納濱對蝦己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)、乳酸脫氫酶(LDH)和琥珀酸脫氫酶(SDH)活力、以及熱休克蛋白70(HSP70)表達量的變化,并與長期海水養(yǎng)殖條件下的相關(guān)指標(biāo)進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)低濃度非離子氨脅迫引起淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦鰓HK活力顯著升高(P<0.05),而高濃度非離子氨脅迫引起淡水和海水養(yǎng)殖對蝦鰓HK活力顯著上升(P<0.05);高、低濃度非離子氨脅迫后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦肌肉HK活力變化均不顯著(

12、P>0.05)。高、低濃度非離子氨脅迫后,兩種養(yǎng)殖條件凡納濱對蝦鰓PK活力先升高,后恢復(fù)到正常水平;而海水養(yǎng)殖對蝦肌肉PK活力變化不顯著,淡水養(yǎng)殖對蝦肌肉PK活力顯著升高(P<0.05)。低濃度非離子氨脅迫對淡水和海水養(yǎng)殖凡納濱對蝦鰓和肌肉LDH活力影響不顯著(P>0.05),而高濃度非離子氨對淡水養(yǎng)殖對蝦鰓和肌肉LDH活力均具有顯著影響(P<0.05)。高、低濃度非離子氨脅迫后,淡水和海水養(yǎng)殖凡納濱對蝦鰓和肌肉 SDH活力均顯著降低(

13、P<0.05)。(2)高、低濃度非離子氨脅迫后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦 HSP70表達量顯著升高(P<0.05),且淡水養(yǎng)殖對蝦 HSP70表達量升高的幅度大于海水養(yǎng)殖對蝦。(3)總體來說,非離子氨對淡水養(yǎng)殖對蝦機體的損傷程度要略高于海水養(yǎng)殖對蝦;非離子氨脅迫后,凡納濱對蝦有氧代謝迅速減弱,而無氧代謝在脅迫初期略有升高,隨后減弱,推測非離子氨脅迫可能使對蝦機體主要供能物質(zhì)發(fā)生改變。
　　3.2非離子氨脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦免疫的影響

14、
　　研究了長期淡水養(yǎng)殖條件下,非離子氨脅迫(0.1 mg·L-1和0.5 mg·L-1)后,凡納濱對蝦血細(xì)胞數(shù)量(THC)、酚氧化酶(PO)活力、一氧化氮合酶(NOS)活力、超氧化物歧化酶(SOD)活力以及丙二醛(MDA)含量的變化,并與長期海水養(yǎng)殖條件下的相關(guān)指標(biāo)進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)非離子氨脅迫后淡水和海水養(yǎng)殖對蝦 THC和 PO活力均顯著下降(P<0.05),且隨著非離子氨濃度的升高下降幅度加大。(2)低濃度非離子氨

15、脅迫后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦 NOS活力均先升高后顯著降低(P<0.05),而高濃度脅迫后,NOS活力則持續(xù)降低。(3)非離子氨脅迫初期,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴SOD活力無顯著變化(P>0.05),而在脅迫3-6h后酶活力顯著降低(P<0.05),肝胰腺SOD活力在非離子氨脅迫后持續(xù)下降。(4)非離子氨脅迫后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴和肝胰腺中MDA含量均出現(xiàn)不同程度的升高?？傮w而言,非離子氨脅迫降低對蝦非特異性免疫能力,打破抗氧化系統(tǒng)

16、平衡性,且淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦整體免疫水平低于海水養(yǎng)殖對蝦,更易受到非離子氨的影響。
　　4.溫度和非離子氨脅迫對淡水養(yǎng)殖凡納濱對蝦細(xì)胞凋亡的影響
　　研究了長期淡水養(yǎng)殖條件下,溫度突變(16℃←22℃→28℃)和非離子氨脅迫(0.1mg·L-1和0.5mg·L-1)后,凡納濱對蝦細(xì)胞色素C(cyt-C)含量和caspase-3活性的變化規(guī)律,并與長期海水養(yǎng)殖條件下的相關(guān)指標(biāo)進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)溫度突變5d,淡水和海水

17、養(yǎng)殖凡納濱對蝦血淋巴cyt-C含量均顯著高于突變前的水平(P<0.05);低溫突變5d,淡水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺cyt-C含量顯著升高,而海水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺cyt-C含量無顯著變化;高溫突變5d,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦cyt-C含量均顯著高于突變前的水平(P<0.05)。(2)溫度突變后,淡水養(yǎng)殖對蝦血淋巴caspase-3活性顯著升高(P<0.05),而海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴caspase-3活性在低溫突變后無顯著變化(P>0.05),在高溫突變后

18、顯著升高(P<0.05);淡水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺 caspase-3活性在低溫突變后顯著升高(P<0.05),在高溫突變后呈無規(guī)則波動,海水養(yǎng)殖對蝦肝胰腺 caspase-3活性在溫度突變后無顯著變化(P>0.05)。(3)淡水和海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴和肝胰腺cyt-C在低濃度非離子氨脅迫后顯著升高(P<0.05),而在高濃度脅迫后則呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。(4)低濃度非離子氨脅迫后,淡水和海水養(yǎng)殖對蝦血淋巴和肝胰腺caspase-3活性均顯著