刺參(Apostichopus japonicus)個體生長差異的影響因素及其調控機制.pdf

1、本文詳細綜述了動物個體生長差異的影響因素及其調控機制的研究進展,并通過一系列的室內養(yǎng)殖實驗從密度、社會等級、物理接觸、化學信息素等各個方面分析刺參產(chǎn)生巨大個體生長差異的原因,初步揭示其調控機制。研究結果總結如下:
　　1密度和物理接觸對刺參個體生長差異的影響。本文通過養(yǎng)殖密度和物理隔離結合的實驗,揭示物理接觸對刺參生長的影響。實驗設置8個處理組,每個處理設4個重復。1、3、5、7組為分隔單養(yǎng)組,養(yǎng)殖密度分別為1、2、4、6頭/40

2、L;2、4、6、8組為群養(yǎng)組,養(yǎng)殖密度分別為2、4、6、8頭/40L,實驗持續(xù)60 d。實驗結果顯示,隨著養(yǎng)殖密度的增大群養(yǎng)刺參的生長變異系數(shù)隨之增大,實驗結束時2組(2頭/40L)刺參的變異系數(shù)最低,為25.02％,顯著低于4、6、8組(P＜0.05)。隨著養(yǎng)殖密度的增大刺參的平均生長率顯著降低,體壁中的粗蛋白和粗脂肪也有所下降,攝食能用于生長的比例(G/C)顯著下降。在高密度處理組(4、6頭/40L)中,群養(yǎng)刺參的平均生長率與相同密

3、度的分隔單養(yǎng)刺參的平均生長率差異不大,但前者的生長變異系數(shù)(分別為57.95％和60.42％)顯著大于后者的生長變異系數(shù)(分別為37.80％和35.75％)。高密度下群養(yǎng)與隔離單養(yǎng)刺參間生長變異系數(shù)差值(分別為20.15％和24.67％)小于單養(yǎng)刺參的生長變異系數(shù)(32.67％),表明本實驗中刺參間物理接觸的影響小于刺參個體間的遺傳差異的影響。實驗結果證明,高密度下刺參的生長變異主要受物理接觸和遺傳因素的影響,而刺參的生長除受刺參個體間

4、的物理接觸、遺傳因素的影響外,還可能存在化學因素的作用。
　　2密度和物理接觸對刺參生理功能的影響。本文通過密度和物理隔離結合的實驗,研究了密度和物理接觸對刺參生長、消化酶活力和代謝水平的影響。實驗設置8個處理組,每個處理設4個重復。1、3、5、7組為分隔單養(yǎng)組,養(yǎng)殖密度分別為1、2、4、6頭/40L;2、4、6、8組為群養(yǎng)組,養(yǎng)殖密度分別為2、4、6、8頭/40L,實驗持續(xù)60 d。結果顯示,在食物穩(wěn)定過量供應的條件下,刺參的生

5、長率隨養(yǎng)殖密度的增大而降低。同時,隨著養(yǎng)殖密度的增大,刺參的耗氧率、排氨率、消化酶活力和代謝酶活力均降低。較高的養(yǎng)殖密度下(4、6頭/40L),分隔單養(yǎng)組與其同密度群養(yǎng)組相比表現(xiàn)出了較高的生長率和代謝水平,但還沒有形成顯著性差異。結果證明,高養(yǎng)殖密度會對刺參生理上產(chǎn)生脅迫作用,并最終對刺參的生長產(chǎn)生負面影響。刺參間的物理隔離可以顯著降低刺參個體生長差異,但其對刺參的生長率和消化代謝水平?jīng)]有顯著影響。
　　3不同規(guī)格和物理接觸對刺參

6、個體生長差異的交互影響。本研究通過社會等級和物理隔離結合的實驗,揭示社會等級因素影響刺參個體生長差異的機制。實驗依據(jù)大、中、小不同規(guī)格刺參分為3個處理組,即大規(guī)格:小規(guī)格為1:3頭/缸(B組);中規(guī)格:小規(guī)格為3:3頭/缸(M組);小規(guī)格:小規(guī)格為6:3頭/缸(S組)。根據(jù)養(yǎng)殖方式的差異將B、M、S組刺參再分別分為3組,即完全混養(yǎng)組,大(中、小)小刺參分隔飼養(yǎng)組和單個刺參分隔單養(yǎng)組,分別記為B1,B2,B3;M1,M2,M3:S1,S2

7、,S3組,每組設4個重復,實驗持續(xù)60天。結果顯示,混養(yǎng)組中小規(guī)格刺參受到大規(guī)格和中規(guī)格刺參的脅迫作用,B1和M1組小規(guī)格刺參的特定生長率低于S1組(圖4-1),體重變異系數(shù)高于S1組?；祓B(yǎng)組刺參的生長率低于分隔飼養(yǎng)組和單養(yǎng)組刺參,個體生長變異高于分隔飼養(yǎng)組和單養(yǎng)組刺參,B組、M組和S組刺參分隔單養(yǎng)組和混養(yǎng)組體重變異系數(shù)的差值分別為16.42％,14.68％和13.72％,均差異顯著(P＜0.05)。實驗結果證明,優(yōu)勢個體能通過社會等級

8、作用抑制劣勢小個體刺參的生長,增大個體間的生長差異,是刺參間產(chǎn)生個體生長差異的重要原因。物理隔離可以有效的減輕優(yōu)勢大個體刺參對小個體刺參生長、能量分配和體組成方面的抑制作用,降低個體生長差異。
　　4不同規(guī)格和物理接觸對刺參生理功能的影響。本研究通過社會等級和物理隔離結合的實驗,揭示社會等級因素和物理接觸對刺參生理功能的影響。實驗依據(jù)大、中、小不同規(guī)格刺參分為3個處理組,即大規(guī)格:小規(guī)格為1:3頭/缸(B組):中規(guī)格:小規(guī)格為3:

9、3頭/缸(M組);小規(guī)格:小規(guī)格為6:3頭/缸(S組)。根據(jù)養(yǎng)殖方式的差異將B、M、S組刺參再分別分為3組,即完全混養(yǎng)組,大(中、小)小刺參分隔飼養(yǎng)組和單個刺參分隔單養(yǎng)組,分別記為B1,B2,B3;M1,:M2,M3;S1,S2,S3組,每組設4個重復,實驗持續(xù)60天。結果顯示,混養(yǎng)條件下小規(guī)格刺參受到大規(guī)格和中規(guī)格刺參的社會等級脅迫作用,B1組和M1組的消化酶活力和代謝酶活力顯著低于S1組。不同規(guī)格處理組中,分隔單養(yǎng)組的消化酶活力和代

10、謝酶活力均高于分隔飼養(yǎng)組和混養(yǎng)組。結果表明,優(yōu)勢大個體刺參可以通過社會等級作用對劣勢小個體刺參消化生理和代謝水平產(chǎn)生脅迫作用,物理隔離可以有效的減輕優(yōu)勢大個體刺參對小個體刺參生理上的脅迫作用。
　　5密度脅迫對刺參個體生長差異的影響和內分泌反應分異。本研究通過比較不同密度群體中大個體與小個體刺參的體腔液皮質醇水平、體生化組成和能量分配等的變化,探討了密度脅迫對刺參個體生長變異的影響機制。實驗共設5個處理,即2、4、8、16、32頭

11、/40L,分別記為D2、D4、D8、D16和D32。每個處理設4個重復,實驗持續(xù)60d。結果表明:密度不是通過水質惡化或餌料競爭加劇對實驗刺參產(chǎn)生影響,而是自身作為一個環(huán)境脅迫因素對實驗刺參個體生長變異產(chǎn)生影響;隨養(yǎng)殖密度脅迫強度增加刺參個體生長變異增大,D16和D32處理的體重變異系數(shù)可達77％;各處理中的大個體刺參間體液皮質醇含量差異不大,但顯著高于相應處理中小個體刺參皮質醇含量(P＜0.05),且小個體刺參的皮質醇含量隨養(yǎng)殖密度的

12、增加而顯著升高;盡管密度增加會使所有受試刺參的體液乳酸增加、葡萄糖下降,但受到大個體脅迫的小個體刺參的乳酸和葡萄糖變化更大。本實驗表明,擁擠脅迫可通過刺激部分劣勢刺參個體體腔液皮質醇水平升高,加速刺參體內的能量消耗,改變其攝食能的分配模式,并最終對生長和體組織生化組成產(chǎn)生負面影響。
　　6密度和物理接觸對不同規(guī)格刺參生長和生理功能的影響。本研究設計了養(yǎng)殖密度和物理隔離結合的實驗,通過比較不同處理組刺參群體中大個體與小個體刺參體腔液

13、皮質醇水平、消化酶水平和代謝酶水平的變化,揭示密度脅迫和物理接觸對刺參個體生長變異的影響機制。實驗共設6個處理組,每個處理設4個重復。1、3、5組為群養(yǎng)組,養(yǎng)殖密度分別為2、4、8頭/40L;2、4、6組為分隔單養(yǎng)組,養(yǎng)殖密度分別為2、4、8頭/40L,實驗持續(xù)60 d。實驗結果顯示,隨著養(yǎng)殖密度的增大群養(yǎng)刺參的生長變異系數(shù)隨之增大,平均生長率顯著降低,但密度對分隔單養(yǎng)組刺參的個體生長差異沒有影響。密度對大規(guī)格刺參皮質醇水平?jīng)]有影響,小

14、個體刺參皮質醇水平隨養(yǎng)殖密度的增大顯著升高。密度增大會使所有受試刺參的乳酸含量增加,葡萄糖含量、消化酶活力、己糖激酶活力和丙酮酸激酶活力下降,但小個體刺參的變化幅度更大。分隔單養(yǎng)組刺參體內皮質醇和乳酸水平低于其同密度群養(yǎng)組,葡萄糖含量、消化酶和代謝酶活力均高于其同密度群養(yǎng)組。該結果表明,密度脅迫通過刺激部分劣勢小個體刺參內分泌系統(tǒng)引起體腔液皮質醇水平升高,加速刺參體內的能量消耗,抑制小個體刺參營養(yǎng)物質的吸收和能量攝入,降低小個體刺參的代

15、謝水平,最終對生長產(chǎn)生負面影響。物理隔離有效地減輕了優(yōu)勢大個體刺參對小個體刺參生理上的脅迫作用,減小養(yǎng)殖群體內的個體生長變異。
　　7限定食物資源下密度對刺參個體生長的影響。本實驗研究限定食物資源下密度對刺參生長的影響。實驗共設6個處理,密度梯度為2、4、8、12、16、20頭/40L,分別記為D2、D4、D8、D12、D16和D20,每個處理設4個重復。實驗結果顯示:隨著養(yǎng)殖密度的增大刺參個體生長變異隨之增大,特定生長率顯著降低

16、。同時,刺參的攝食率、食物轉化率、攝食能用于生長的比例(G/C)、體壁中的粗蛋白含量和能量含量均隨密度增大呈現(xiàn)下降的趨勢。40天后,D8組大個體刺參的生物量最大,以此為基準繼續(xù)養(yǎng)殖,D12,D16、D20、D4組達到基準生物量的時間依次延長,分別為45、54、58、61天。實驗結束時,D8組大個體刺參的生物量最大,D16和D20組大個體刺參的生物量低于初始生物量。因此,在食物資源有限的條件下,放養(yǎng)密度過大會降低刺參的平均生長率,增大個體