水生動(dòng)物鹽堿適應(yīng)生理學(xué)研究進(jìn)展

王萍

長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025；中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鹽堿地漁業(yè)工程技術(shù)中心，上海200090

劉濟(jì)源,么宗利，來(lái)琦芳

中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鹽堿地漁業(yè)工程技術(shù)中心，上海200090

楊鵬華

(長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

王慧

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鹽堿地漁業(yè)工程技術(shù)中心，上海200090)

吳光旭

(長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

水生動(dòng)物鹽堿適應(yīng)生理學(xué)研究進(jìn)展

王萍

長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025；中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，
中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鹽堿地漁業(yè)工程技術(shù)中心，上海200090

劉濟(jì)源,么宗利，來(lái)琦芳

中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，
中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鹽堿地漁業(yè)工程技術(shù)中心，上海200090

楊鵬華

(長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

王慧

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鹽堿地漁業(yè)工程技術(shù)中心，上海200090)

吳光旭

(長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

[摘要]我國(guó)擁有豐富的鹽堿水資源，鹽堿水環(huán)境的高鹽度和高碳酸鹽堿度是制約鹽堿漁業(yè)發(fā)展的主要因素。水體的鹽度和堿度影響水生動(dòng)物的生存、生長(zhǎng)和繁殖。水環(huán)境中鹽堿度的變化會(huì)引起水生動(dòng)物耗氧率、滲透壓、離子濃度及酸堿平衡等一系列生理指標(biāo)的改變。水生動(dòng)物的鹽堿耐受性是環(huán)境和遺傳因素共同作用的結(jié)果，涉及到生理生化等多個(gè)方面。因此，研究水生動(dòng)物鹽堿適應(yīng)性生理學(xué)對(duì)于揭示耐鹽堿機(jī)制，開(kāi)發(fā)利用鹽堿水資源都具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]鹽度；堿度；水生動(dòng)物；生理

我國(guó)鹽堿水資源豐富，但由于其水化學(xué)性質(zhì)多變且水質(zhì)類型繁多等因素，鹽堿水域的資源利用率極低。隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)水產(chǎn)品的需求日益增大，但能夠用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的淡水海水資源卻十分有限。另外，由于生活和工業(yè)污水的隨意排放以及海水養(yǎng)殖造成的近海海區(qū)的污染等使得有限的養(yǎng)殖容量越趨貧乏[1~3]。因此，開(kāi)發(fā)利用鹽堿水資源進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖具有重要意義。水體的鹽度、堿度和pH是鹽堿水質(zhì)調(diào)控的3個(gè)重要指標(biāo)，鹽度影響水生動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育、耗氧率、滲透壓以及血漿電解質(zhì)濃度等[4]，堿度對(duì)水生動(dòng)物的影響主要表現(xiàn)在組織功能、消化酶及免疫相關(guān)酶活性等方面[5~7]。此外，鹽度、堿度和pH在對(duì)水生動(dòng)物的影響上存在交互作用[4,8,9]。水生動(dòng)物的鹽堿耐受性是長(zhǎng)期環(huán)境影響和遺傳因素共同作用的結(jié)果，涉及到生理生化等多個(gè)方面，因此研究水生動(dòng)物鹽堿適應(yīng)性生理學(xué)對(duì)于揭示耐鹽堿機(jī)制、篩選培育耐鹽堿水生動(dòng)物新品種及指導(dǎo)生產(chǎn)都具有重要意義。

1鹽度對(duì)水生動(dòng)物生理的影響

鹽度是水生動(dòng)物生理代謝的重要影響因子[10]。水環(huán)境中鹽度的變化會(huì)引起水生動(dòng)物呼吸生理指標(biāo)、血液生理指標(biāo)、滲透壓以及排氨率等的變化。目前有關(guān)鹽度對(duì)水生動(dòng)物呼吸生理指標(biāo)如耗氧率的影響還沒(méi)有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)外界水環(huán)境的鹽度遠(yuǎn)離體液等滲點(diǎn)鹽度時(shí)，水生動(dòng)物的耗氧率增大，用于滲透調(diào)節(jié)消耗的能量增加，因此可通過(guò)耗氧率研究鹽度變化引起的滲透壓調(diào)節(jié)耗能[11~13]；雷思佳[14]通過(guò)測(cè)定在不同鹽度的水體中臺(tái)灣紅羅非魚(yú)(Oreochromisniloticus×O.mossambicus)的耗氧率發(fā)現(xiàn)，鹽度和體重對(duì)臺(tái)灣紅羅非魚(yú)的耗氧率存在交互作用，耗氧率隨鹽度的變化與滲透壓調(diào)節(jié)耗能占代謝率的比例有關(guān)。章龍珍等[15]發(fā)現(xiàn)廣鹽性魚(yú)類長(zhǎng)鰭籃子魚(yú)(Siganuscanaliculatus)幼魚(yú)耗氧率隨著鹽度的降低而升高。鹽度對(duì)日本黃姑魚(yú)(Nibeajaponica)幼魚(yú)的耗氧率也有顯著影響，在鹽度為13~39的范圍內(nèi)，隨著鹽度的升高，幼魚(yú)的耗氧率呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，且在鹽度為26時(shí)達(dá)到最大[16]。而江麗華等[17]在研究鹽度變化對(duì)美國(guó)紅魚(yú)(Scsiaenopsocellatus)耗氧率的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著鹽度的增加，耗氧率出現(xiàn)小幅波動(dòng)，但無(wú)顯著變化。

有關(guān)鹽度對(duì)水生動(dòng)物排氨率影響的研究表明，隨著鹽度的升高，不同水生動(dòng)物的排氨率變化趨勢(shì)各異。鄒中菊等[18]指出羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)的排氨率隨著鹽度的升高呈上升趨勢(shì)，且雌蝦的排氨率高于雄蝦。而中國(guó)明對(duì)蝦(Penaeuschinensis)、斑節(jié)對(duì)蝦(Penaeusmonodon)和日本對(duì)蝦(Penaeusjaponicus)的排氨率在一定的鹽度范圍內(nèi)隨著鹽度的降低而增大[19~21]。

鹽度也會(huì)引起水生動(dòng)物血液生理生化指標(biāo)的變化。當(dāng)外界環(huán)境的鹽度升高時(shí)，水生動(dòng)物的血清滲透壓及血清Na+、Cl-離子濃度增大，適應(yīng)環(huán)境后趨于穩(wěn)定，但血清中Ca2+和K+濃度、酶活性和激素含量等的變化因物種而異[22~24]。黃曉榮等[25]測(cè)定了在鹽度為0~28范圍內(nèi)施氏鱘(Acipenserschrenckii)血液生理生化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)隨著鹽度的升高，血液總膽紅素含量增加，總蛋白和甘油三酯含量先上升后下降，而血清淀粉酶的含量先下降后上升，Ca2+濃度則無(wú)顯著性變化；并指出淡水施氏鱘具有較強(qiáng)的滲透調(diào)節(jié)能力，可以經(jīng)鹽度馴化后移殖于鹽度較高的水域中。童燕等[26]對(duì)施氏鱘幼魚(yú)進(jìn)行急性鹽度脅迫試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，鹽度脅迫下施氏鱘幼魚(yú)的血漿皮質(zhì)醇、血糖等呈現(xiàn)不同程度的上升，隨后各項(xiàng)指標(biāo)開(kāi)始回落。房文紅等[27~28]研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)明對(duì)蝦血淋巴中Na+濃度在低鹽度時(shí)為高離子調(diào)節(jié)，滲透濃度為高滲調(diào)節(jié)；在高鹽度時(shí)，則分別為低離子調(diào)節(jié)和低滲調(diào)節(jié)。將中國(guó)對(duì)蝦從低鹽度海水轉(zhuǎn)移到高鹽度海水，其血淋巴滲透濃度逐漸上升，并最終趨于穩(wěn)定。金彩霞等[29]在研究鹽度變化對(duì)克氏原螯蝦(Procambarusclarkia)血淋巴滲透壓、鰓絲Na+/K+-ATPase活力的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，生物胺可激活鰓絲Na+/K+-ATPase活性、調(diào)節(jié)血淋巴滲透壓效應(yīng)物含量引發(fā)滲透調(diào)節(jié)過(guò)程。

一般來(lái)說(shuō)，水生動(dòng)物都有最適鹽度范圍，在該范圍內(nèi)水生動(dòng)物的攝食量高、生長(zhǎng)和繁殖速率快[30~32]。臧維玲等[33]研究了鹽度在3.1～42.1范圍內(nèi)日本對(duì)蝦幼蝦的生長(zhǎng)情況，發(fā)現(xiàn)鹽度為10.2～26.9時(shí)，日本對(duì)蝦幼蝦生長(zhǎng)效果最佳。通常廣鹽性和洄游魚(yú)類的胚胎發(fā)育需要一定的鹽度刺激，葉星等[34]研究發(fā)現(xiàn)，廣東魴(Megalobramahoffmanni)胚胎具有較強(qiáng)的鹽度適應(yīng)能力，在0～7的鹽度條件下，其胚胎發(fā)育良好，孵化出膜時(shí)間短，且孵出的魚(yú)苗活力高?？耸显r受精卵孵化對(duì)鹽度要求較為嚴(yán)格，其孵化的適宜鹽度為0～4，超出此范圍孵化率明顯降低[35]。此外，鹽度還能夠引起水生動(dòng)物性早熟，已有研究發(fā)現(xiàn)隨著水體鹽度的升高，中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)性早熟率上升，成活率則降低[36]。

2堿度對(duì)水生動(dòng)物生理的影響

交換體系的功能[9]，同時(shí)，由于堿性物質(zhì)的攝入量增加，血液緩沖平衡系統(tǒng)受到一定程度的影響，血液pH上升，機(jī)體出現(xiàn)代謝性堿中毒癥狀[40]。房文紅等[8]研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)明對(duì)蝦幼蝦的成活率隨著堿度的升高而降低，且堿度和pH對(duì)幼蝦的致毒效應(yīng)表現(xiàn)出協(xié)同作用。雷衍之等[41]也認(rèn)為高堿度對(duì)水生動(dòng)物產(chǎn)生的致毒效應(yīng)受到水體的pH和鹽度等因素的影響。另外，王卓等[7]發(fā)現(xiàn)在高碳酸鹽堿度脅迫下，青海湖裸鯉(Gymnocyprisprzewalskii)通過(guò)調(diào)節(jié)肝臟和腎臟中超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性以適應(yīng)外界環(huán)境的變化。

3結(jié)語(yǔ)

鹽堿水質(zhì)具有高碳酸鹽堿度、高pH和水化學(xué)組成多樣等特點(diǎn)，這也是限制鹽堿水域水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的主要因素[42]。已有學(xué)者進(jìn)行了鹽堿水質(zhì)改良和調(diào)控用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的研究，并取得了突破性進(jìn)展。目前在有關(guān)鹽堿度對(duì)水生動(dòng)物生理生化的影響和水生動(dòng)物鹽堿耐受性的遺傳因素等方面已有了較為深入的研究，且已篩選出部分耐鹽堿水生動(dòng)物新品，其中有些已經(jīng)成功移殖到鹽堿水域中進(jìn)行規(guī)?；B(yǎng)殖。以上這些為水生動(dòng)物鹽堿耐受性機(jī)理的揭示以及鹽堿水資源的合理利用提供了理論依據(jù)。隨著研究的深入，將會(huì)有更多的鹽堿水域得到開(kāi)發(fā)利用，這對(duì)于鹽堿漁業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

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[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1673-1409(2015)15-0044-04

[中圖分類號(hào)]S917.4

[作者簡(jiǎn)介]王萍(1988-)，女，碩士生，研究方向?yàn)榉肿由飳W(xué)。通信作者：吳光旭，guxuwu@yangtzeu.edu.cn。

[基金項(xiàng)目]中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所)(2012M05); 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)資助項(xiàng)目(31440188)。

[收稿日期]2015-03-23

[引著格式]王萍，劉濟(jì)源，么宗利,等.水生動(dòng)物鹽堿適應(yīng)生理學(xué)研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版) ，2015，12(15)：44～47.