刺參(Apostichopus japonicus)個(gè)體生長(zhǎng)差異的影響因素及其調(diào)控機(jī)制.pdf

1、本文詳細(xì)綜述了動(dòng)物個(gè)體生長(zhǎng)差異的影響因素及其調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展,并通過(guò)一系列的室內(nèi)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)從密度、社會(huì)等級(jí)、物理接觸、化學(xué)信息素等各個(gè)方面分析刺參產(chǎn)生巨大個(gè)體生長(zhǎng)差異的原因,初步揭示其調(diào)控機(jī)制。研究結(jié)果總結(jié)如下:
　　1密度和物理接觸對(duì)刺參個(gè)體生長(zhǎng)差異的影響。本文通過(guò)養(yǎng)殖密度和物理隔離結(jié)合的實(shí)驗(yàn),揭示物理接觸對(duì)刺參生長(zhǎng)的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)置8個(gè)處理組,每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)。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(shí)驗(yàn)持續(xù)60 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著養(yǎng)殖密度的增大群養(yǎng)刺參的生長(zhǎng)變異系數(shù)隨之增大,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)率與相同密

3、度的分隔單養(yǎng)刺參的平均生長(zhǎng)率差異不大,但前者的生長(zhǎng)變異系數(shù)(分別為57.95％和60.42％)顯著大于后者的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)變異系數(shù)(32.67％),表明本實(shí)驗(yàn)中刺參間物理接觸的影響小于刺參個(gè)體間的遺傳差異的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,高密度下刺參的生長(zhǎng)變異主要受物理接觸和遺傳因素的影響,而刺參的生長(zhǎng)除受刺參個(gè)體間

4、的物理接觸、遺傳因素的影響外,還可能存在化學(xué)因素的作用。
　　2密度和物理接觸對(duì)刺參生理功能的影響。本文通過(guò)密度和物理隔離結(jié)合的實(shí)驗(yàn),研究了密度和物理接觸對(duì)刺參生長(zhǎng)、消化酶活力和代謝水平的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)置8個(gè)處理組,每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)。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(shí)驗(yàn)持續(xù)60 d。結(jié)果顯示,在食物穩(wěn)定過(guò)量供應(yīng)的條件下,刺參的生

5、長(zhǎng)率隨養(yǎng)殖密度的增大而降低。同時(shí),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(zhǎng)率和代謝水平,但還沒(méi)有形成顯著性差異。結(jié)果證明,高養(yǎng)殖密度會(huì)對(duì)刺參生理上產(chǎn)生脅迫作用,并最終對(duì)刺參的生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。刺參間的物理隔離可以顯著降低刺參個(gè)體生長(zhǎng)差異,但其對(duì)刺參的生長(zhǎng)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(duì)刺參

6、個(gè)體生長(zhǎng)差異的交互影響。本研究通過(guò)社會(huì)等級(jí)和物理隔離結(jié)合的實(shí)驗(yàn),揭示社會(huì)等級(jí)因素影響刺參個(gè)體生長(zhǎng)差異的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)依據(jù)大、中、小不同規(guī)格刺參分為3個(gè)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(gè)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(shè)4個(gè)重復(fù),實(shí)驗(yàn)持續(xù)60天。結(jié)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(zhǎng)率低于S1組(圖4-1),體重變異系數(shù)高于S1組。混養(yǎng)組刺參的生長(zhǎng)率低于分隔飼養(yǎng)組和單養(yǎng)組刺參,個(gè)體生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,優(yōu)勢(shì)個(gè)體能通過(guò)社會(huì)等級(jí)

8、作用抑制劣勢(shì)小個(gè)體刺參的生長(zhǎng),增大個(gè)體間的生長(zhǎng)差異,是刺參間產(chǎn)生個(gè)體生長(zhǎng)差異的重要原因。物理隔離可以有效的減輕優(yōu)勢(shì)大個(gè)體刺參對(duì)小個(gè)體刺參生長(zhǎng)、能量分配和體組成方面的抑制作用,降低個(gè)體生長(zhǎng)差異。
　　4不同規(guī)格和物理接觸對(duì)刺參生理功能的影響。本研究通過(guò)社會(huì)等級(jí)和物理隔離結(jié)合的實(shí)驗(yàn),揭示社會(huì)等級(jí)因素和物理接觸對(duì)刺參生理功能的影響。實(shí)驗(yàn)依據(jù)大、中、小不同規(guī)格刺參分為3個(gè)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(gè)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(shè)4個(gè)重復(fù),實(shí)驗(yàn)持續(xù)60天。結(jié)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(huì)等級(jí)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(jié)果表明,優(yōu)勢(shì)大個(gè)體刺參可以通過(guò)社會(huì)等級(jí)作用對(duì)劣勢(shì)小個(gè)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(shì)大個(gè)體刺參對(duì)小個(gè)體刺參生理上的脅迫作用。
　　5密度脅迫對(duì)刺參個(gè)體生長(zhǎng)差異的影響和內(nèi)分泌反應(yīng)分異。本研究通過(guò)比較不同密度群體中大個(gè)體與小個(gè)體刺參的體腔液皮質(zhì)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(duì)刺參個(gè)體生長(zhǎng)變異的影響機(jī)制。實(shí)驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理,即2、4、8、16、32頭

11、/40L,分別記為D2、D4、D8、D16和D32。每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù),實(shí)驗(yàn)持續(xù)60d。結(jié)果表明:密度不是通過(guò)水質(zhì)惡化或餌料競(jìng)爭(zhēng)加劇對(duì)實(shí)驗(yàn)刺參產(chǎn)生影響,而是自身作為一個(gè)環(huán)境脅迫因素對(duì)實(shí)驗(yàn)刺參個(gè)體生長(zhǎng)變異產(chǎn)生影響;隨養(yǎng)殖密度脅迫強(qiáng)度增加刺參個(gè)體生長(zhǎng)變異增大,D16和D32處理的體重變異系數(shù)可達(dá)77％;各處理中的大個(gè)體刺參間體液皮質(zhì)醇含量差異不大,但顯著高于相應(yīng)處理中小個(gè)體刺參皮質(zhì)醇含量(P＜0.05),且小個(gè)體刺參的皮質(zhì)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(huì)使所有受試刺參的體液乳酸增加、葡萄糖下降,但受到大個(gè)體脅迫的小個(gè)體刺參的乳酸和葡萄糖變化更大。本實(shí)驗(yàn)表明,擁擠脅迫可通過(guò)刺激部分劣勢(shì)刺參個(gè)體體腔液皮質(zhì)醇水平升高,加速刺參體內(nèi)的能量消耗,改變其攝食能的分配模式,并最終對(duì)生長(zhǎng)和體組織生化組成產(chǎn)生負(fù)面影響。
　　6密度和物理接觸對(duì)不同規(guī)格刺參生長(zhǎng)和生理功能的影響。本研究設(shè)計(jì)了養(yǎng)殖密度和物理隔離結(jié)合的實(shí)驗(yàn),通過(guò)比較不同處理組刺參群體中大個(gè)體與小個(gè)體刺參體腔液

13、皮質(zhì)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(duì)刺參個(gè)體生長(zhǎng)變異的影響機(jī)制。實(shí)驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理組,每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)。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(shí)驗(yàn)持續(xù)60 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著養(yǎng)殖密度的增大群養(yǎng)刺參的生長(zhǎng)變異系數(shù)隨之增大,平均生長(zhǎng)率顯著降低,但密度對(duì)分隔單養(yǎng)組刺參的個(gè)體生長(zhǎng)差異沒(méi)有影響。密度對(duì)大規(guī)格刺參皮質(zhì)醇水平?jīng)]有影響,小

14、個(gè)體刺參皮質(zhì)醇水平隨養(yǎng)殖密度的增大顯著升高。密度增大會(huì)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(gè)體刺參的變化幅度更大。分隔單養(yǎng)組刺參體內(nèi)皮質(zhì)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(jié)果表明,密度脅迫通過(guò)刺激部分劣勢(shì)小個(gè)體刺參內(nèi)分泌系統(tǒng)引起體腔液皮質(zhì)醇水平升高,加速刺參體內(nèi)的能量消耗,抑制小個(gè)體刺參營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和能量攝入,降低小個(gè)體刺參的代

15、謝水平,最終對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。物理隔離有效地減輕了優(yōu)勢(shì)大個(gè)體刺參對(duì)小個(gè)體刺參生理上的脅迫作用,減小養(yǎng)殖群體內(nèi)的個(gè)體生長(zhǎng)變異。
　　7限定食物資源下密度對(duì)刺參個(gè)體生長(zhǎng)的影響。本實(shí)驗(yàn)研究限定食物資源下密度對(duì)刺參生長(zhǎng)的影響。實(shí)驗(yàn)共設(shè)6個(gè)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(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:隨著養(yǎng)殖密度的增大刺參個(gè)體生長(zhǎng)變異隨之增大,特定生長(zhǎng)率顯著降低

16、。同時(shí),刺參的攝食率、食物轉(zhuǎn)化率、攝食能用于生長(zhǎng)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(shì)。40天后,D8組大個(gè)體刺參的生物量最大,以此為基準(zhǔn)繼續(xù)養(yǎng)殖,D12,D16、D20、D4組達(dá)到基準(zhǔn)生物量的時(shí)間依次延長(zhǎng),分別為45、54、58、61天。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),D8組大個(gè)體刺參的生物量最大,D16和D20組大個(gè)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(guò)大會(huì)降低刺參的平均生長(zhǎng)率,增大個(gè)體