鹽度對中華鱘生長的影響機制及中華鱘的等滲點分析.pdf

1、中華鱘(Acipensersinensis)為溯河洄游型魚類，是國家一級重點保護動物。在遷地保護下，淡水環(huán)境中成熟的中華鱘親魚面臨個體變小，繁殖力下降的問題。為復壯中華鱘個體大小，本文主要分析了鹽度對中華鱘生長影響的機制;通過對5月齡，9月齡，12-15齡中華鱘進行實驗，構建了“循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中特定收集器和計數法計算飼料轉化率的方法”和“分級稀釋建立高連續(xù)梯度鹽度選擇實驗的裝置及方法”:探討了中華鱘幼魚鹽度適應機制;分析了5月齡，9月齡，

2、12-15齡中華鱘的等滲點;構建了叉長、體重和年齡與血清滲透壓和等滲點的關系模型;對比了等滲環(huán)境和淡水環(huán)境下中華鱘幼魚在與生長相關的行為、激素、酶含量以及組織和卵質成分方面的差異;熒光定量RT-PCR分析了等滲組和淡水組PRL(prolactin)，GH(growthhormone)，IGF-1(insulin-likegrowthfactor1)在組織的表達差異;同時比較了淡水環(huán)境下中華鱘再成熟卵和海水卵的主要成分差異。得出主要結論:

3、鹽度并不影響中華鱘幼魚個體的生長速率大小，但是滲透壓調節(jié)能耗需要通過增加攝食來實現;全人工繁殖中華鱘幼魚和野生幼魚一樣具備鹽度適應性，且在淡水中已經形成鹽度適應機制，喜好鹽度位于等滲點區(qū)域;等滲點鹽度有利于中華鱘幼魚的鈣質積累和酶耗能的節(jié)約;等滲組和淡水組相比，淡水組幼魚需要顯著較多的攝食實現和等滲組幼魚同步生長;等滲點鹽度和中華鱘年齡最相關，等滲點隨年齡發(fā)生變化;鹽度和溯河洄游習性對卵質有較大的影響;自幼魚到性成熟建議中華鱘養(yǎng)殖鹽度為

4、8.3-11.5psu。具體方法及得到結論如下:
　　1.構建了“循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中特定收集器和計數法計算飼料轉化率的方法”和“分級稀釋建立高連續(xù)梯度鹽度選擇實驗的裝置及方法”，前者為計算餌料系數和計算早、午、晚攝食節(jié)律和日攝食節(jié)律提供了方便和準確性;后者為鹽度喜好實驗提供了設備系統(tǒng)及方法論。
　　2.5月齡中華鱘在淡水中已經形成鹽水適應機制且喜好鹽度位于等滲鹽度區(qū)域。5月齡中華鱘分別在淡水(FW，0.41psu)和咸水(BW，

5、12.5psu)下養(yǎng)殖28天，前10天為適應期，后18天為適應后期，在第28天采集左右側第二鰓弓鰓絲進行掃描電鏡和透射電鏡檢查。淡水(0.41psu)和咸水(12.5psu)下，鰓絲中均出現漿細胞、扁平細胞和氯細胞。氯細胞方面，在淡水中氯細胞有兩種，一種是球形氯細胞，高度高于臨近的扁平細胞;另一種是三角形氯細胞，該氯細胞在鰓絲的高度低于扁平細胞，呈三角形。咸水中則僅出現一種氯細胞—球形氯細胞;且淡水和咸水下，球形氯細胞分布密度和大小沒有

6、差異。同時在淡水中發(fā)現從三角形氯細胞到球形氯細胞的過渡細胞。通過在適應后期，血清滲透壓，血清PRL，GH和IGF-1水平在淡水和各鹽水組間沒有差異，也是淡水中已經形成鹽水適應機制的一種反映。通過“分級稀釋建立高連續(xù)梯度鹽度選擇實驗的裝置及方法”，分析得出5月齡中華鱘的喜好鹽度區(qū)間為7.5-8.5psu，該鹽度接近于等滲點9.52psu;
　　3.鹽度改變了中華鱘血清離子的組成。
　　9月齡中華鱘等離子點為:K+:9.65±1

7、.01psu;Cl-:6.82±0.37psu;Na+:9.40±0.58psu;Ca2+:1.62±0.71psu。血清鈉離子濃度隨鹽度增加沒有顯著變化(P=0.250)，但血清氯離子隨著鹽度的增加而增加(P＜0.05)，NaCl理論貢獻值和實際貢獻百分比在各鹽度沒有差異（OsmNaCl=224.27±3.17-233.41±2.63mOsm/kg，93.39±2.22％-96.79±4.17％）。在各個鹽度，血清Mg2+的水平遠遠低

8、于水樣Mg2+濃度。但是血清P濃度卻是遠遠高于水樣。血清K+，Mg2+濃度隨鹽度升高而顯著升高，但血清Ca2+則沒有變化，Mg∶Cl比隨環(huán)境鹽度升高而增加，Ca∶Cl比和K∶Cl比隨鹽度升高則沒有變化。對比分析淡水組和等滲組血清電解質，發(fā)現血清K+，Mg2+，Ca2+濃度，Mg∶Cl，Ca∶Cl和K∶Cl比值沒有顯著差異。
　　4.鹽度改變了中華鱘的行為。
　　對于9月齡中華鱘而言，在所有鹽度組中鰓蓋運動頻率最低(74±2m

9、in-1)和最低的擺尾頻率（51±3min-1）均出現在IW(isosmoticwater)組。飼料轉換率FCR(1.14-1.46)和特定生長率SGR(0.85-1.31)在所有鹽度組中沒有顯著性差異（包括等滲點）（PFCR＞0.05和PSGR＞0.05）。各鹽度下早中晚攝食節(jié)律方面，0.25，6.32和25psu組均沒有差異，在12psu下晚20:00攝食量顯著高于15L00，在19psu下，8L00攝食量顯著多于20L00。日攝食

10、方面，在與等滲鹽度差異較大的鹽度水體（0.27psu和25psu）中華鱘依靠更多的攝食，補充用于滲透壓調節(jié)消耗的能量。
　　5.等滲(IW)和淡水組(FW)對比實驗中，鹽度影響中華鱘血清PRL激素和GH/IGF-1mRNA的表達。
　　對于9月齡中華鱘而言，在適應期實驗中，PRL在12.7psu時略高于至5.98，6.32和9.69psu，但在19.1和25psu又下降到低鹽度先前水平。生長激素隨鹽度增加而增加，在25psu

11、時最高。IGF-1的趨勢和GH相反，IGF-1的水平最低發(fā)生在25psu。在適應后實驗中，三種激素水平鹽度隨鹽度變化沒有表現出顯著差異性。在等滲組和淡水組比較實驗中，淡水中PRL水平顯著高于等滲組(P＜0.01)但GH和IGF-1水平在等滲組和淡水組則沒有顯著性差異。
　　6.酶含量方面，淡水中華鱘相比于等滲鹽度下中華鱘，消耗較大的消化力為滲透壓調節(jié)提供能量。
　　對于9月齡中華鱘而言，中腸，后腸和腎的Na+/K+-ATP酶

12、含量在IW組和FW(freshwater)組相似，而在鰓絲(P＜0.05)，前腸(P＜0.01)和螺旋瓣(P＜0.01)FW明顯高于IW高約7％。前腸，螺旋瓣和胃在FW中脂肪酶含量比IW組高出10％(P＜0.05)。此外，前腸ALT含量在FW顯著高于IW(P＜0.05)。在肝臟中淀粉酶的含量也是FW組高于IW組(P＜0.05)。另外，在螺旋瓣的蛋白酶含量在FW高于IW約18.1％，而在中腸，則是在IW高于FW約13.2％(P＜0.05)

13、。
　　7.等滲(IW)和淡水組(FW)對比實驗中機體組成成分的差異顯著。
　　對于9月齡中華鱘而言，在等滲(IW)和淡水組(FW)對比實驗中，脂肪及其脂肪酸組成，糞便蛋白質、脂肪及其氨基酸和脂肪酸組成沒有差異，但是肌肉鈣離子組成差異顯著。經過52天的實驗，等滲組肌肉鈣離子含量顯著高于淡水組;全骨板和頭部軟骨鈣、磷含量等滲組低于淡水組，但是鎂離子含量則是等滲組高于淡水組。
　　8.鹽度造成中華鱘卵質的差異。
　　

14、海水卵較之于淡水卵蛋白含量明顯較高，脂肪含量則明顯偏低。脂肪酸含量有極大地差異。兩種卵均含17種氨基酸，包括10種魚類必需氨基酸。總氨基酸量和各氨基酸沒有差異。卵黃蛋白沒有差異。磷元素、鎂離子和維他命A在海水卵中含量明顯多于淡水卵，維他命E則是淡水卵多于海水卵。鈣離了和鋅離子沒有差異。在淡水卵中檢測到鎘離子，海水卵中則未檢測到。
　　9.中華鱘血清滲透壓和等滲點和年齡最相關，自幼魚到性成熟，中華鱘等滲點為8.3-11.5psu。<

15、br>　　5月齡中華鱘的喜好鹽度位于等滲鹽度點，血清滲透壓與年齡最相關。9月齡子一代中華鱘幼魚在0.27，6，12，19和25psu鹽度下適應后，水滲透壓和鹽度的關系通過線性擬合確定。二階多項式擬合血清滲透壓和鹽度之間的關系，通過解方程求得等滲點為9.57±0.06psu。在該鹽度下，血清滲透壓等于咸水滲透壓，魚體無滲透壓力。五月齡子二代中華鱘在淡水中氯細胞已經形成咸水適應機制，等滲點鹽度為9.52psu。以“分級稀釋建立高連續(xù)鹽度梯度

16、實現水生動物鹽度選擇實驗的裝置和方法”為新的實驗體系，分析得出5月齡子二代中華鱘喜好鹽度為8.5-9.5psu，這和5月齡子二代中華鱘等滲點9.52psu保持一致。對5月齡和9月齡中華鱘血清滲透壓分析發(fā)現:鹽水環(huán)境和淡水環(huán)境下滲透壓沒有顯著差異，淡水環(huán)境下滲透壓可作為鹽水環(huán)境滲透壓;等滲點下血清滲透壓和與中華鱘相適應的淡水條件下血清滲透壓在同一個水平。據此，該結果提供了遷地保護下大型中華鱘亞成體等滲點的簡易計算方法。測得淡水環(huán)境下中華鱘

17、血清滲透壓，即作為等滲點鹽度滲透壓。將此滲透壓帶入鹽度和滲透壓關系式，即可計算出等滲點鹽度。血清滲透壓和年齡的二次多項式模擬最吻合，相關系數最高。因此認為年齡和中華鱘血清滲透壓最相關:Y=278.061-11.3127X+0.6587X2，Y表示血清滲透壓，X表示年齡。對該二次多項式求導得出導數為0時，年齡為8.6年，即從出生到9齡時，中華鱘血清滲透壓逐漸降低;從9齡開始，中華鱘血清開始隨年齡增加而逐漸升高。同理等滲點也和年齡最為相關:

18、Y=9.79431-0.35711X+0.0213X2，Y表示血清滲透壓，X表示年齡。一階求導得零點橫坐標為8.38齡，即第9齡，這和滲透壓結果一致。即從出生到9齡時，中華鱘等滲點逐漸降低;從9齡開始，中華鱘血清開始隨年齡增加而逐漸升高。
　　總之，考慮到在等滲鹽度組較之于淡水組明顯較低的鰓蓋運動頻率，擺尾頻率，鰓絲Na+/K+-ATPase含量以及所觀察到的低脂肪酶，ALT和淀粉酶含量，顯著降低的日攝食量和不變的特定生長率，肌肉