刺參生殖腺發(fā)育的生物學(xué)零度和有效積溫研究

李 爽， 李 耕，潘玉洲， 張 力， 李忠紅， 林中喬， 孫 博，李恒德， 蔣 麗*

(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院營(yíng)口增殖實(shí)驗(yàn)站，遼寧營(yíng)口 115004；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院，北京 100039)

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刺參生殖腺發(fā)育的生物學(xué)零度和有效積溫研究

李 爽1， 李 耕1，潘玉洲1， 張 力1， 李忠紅1， 林中喬1， 孫 博1，李恒德2， 蔣 麗2*

(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院營(yíng)口增殖實(shí)驗(yàn)站，遼寧營(yíng)口 115004；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院，北京 100039)

刺參屬于無(wú)脊椎動(dòng)物、棘皮動(dòng)物門、海參綱、海參屬。全球有海參900多種，我國(guó)有140多種海參，世界海參種類最多、資源量最大的區(qū)域分布在太平洋、印度洋海區(qū)[1-2]。我國(guó)海參分布在熱帶區(qū)和溫帶區(qū)，主要經(jīng)濟(jì)品種是刺參。

溫度是影響海洋無(wú)脊椎動(dòng)物性腺發(fā)育和有效積溫的重要環(huán)境因素之一。研究溫度和性腺、積溫的關(guān)系，不僅可以深入認(rèn)識(shí)生物的繁殖和發(fā)育習(xí)性，而且可為海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的人工育苗理論提供技術(shù)支持。有關(guān)這方面的研究，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了廣泛研究[3-11]。高緒生等[3]研究了溫度對(duì)光棘球海膽不同發(fā)育階段的影響。田傳遠(yuǎn)[4]等研究海灣扇貝性腺發(fā)育的生物學(xué)零度。夏長(zhǎng)革[5]等研究光棘球海膽胚胎發(fā)育生物學(xué)零度和有效積溫的初步研究。洪萬(wàn)樹等[6]斑節(jié)對(duì)蝦幼體發(fā)育的有效積溫、生物學(xué)零度和耐溫試驗(yàn)研究。何義朝[7]等研究了貽貝胚胎發(fā)育的有效積溫范圍的變化。劉德經(jīng)[8]等報(bào)道了西施舌生殖腺發(fā)育生物學(xué)零度和有效積溫的初步研究。但是，有關(guān)刺參的生物學(xué)零度和有效積溫的研究尚未見報(bào)道。筆者利用線性關(guān)系[12]研究了刺參性腺發(fā)育的生物學(xué)零度和有效積溫，旨在為刺參的繁殖以及工廠化人工育苗奠定理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試驗(yàn)材料。試驗(yàn)材料為渤海灣地區(qū)的刺參，活體重為140～240 g/頭。

1.1.2儀器。鹽度計(jì)，型號(hào)YSI-63，為美國(guó)金泉科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；PHB型便攜式pH計(jì)，精度為±0.01,為上海三信儀表廠產(chǎn)品；YSI550測(cè)氧儀(精度為±0.1 mg/L);YSIModel58溫度計(jì)(精度0.1 ℃)。

1.2方法將刺參分為3組，第1組促熟天數(shù)為85 d,第2組促熟天數(shù)為111 d，第3組促熟天數(shù)為97 d。每日換水半量，清除池底餌料和殘餌，3 d全部清池?fù)Q水，10 d倒池。每日測(cè)量水溫，并且觀察刺參活動(dòng)狀況和性腺發(fā)育情況，必要時(shí)解剖鏡檢。

利用線性函數(shù)規(guī)律，計(jì)算出有效積溫。Sanderson-Pearis Krogh[12]認(rèn)為溫度與發(fā)育所需的時(shí)間是一種線性函數(shù)，方程式為K=N(T-C)。式中，K為生殖腺成熟有效積溫(℃·d)，N為生殖腺發(fā)育歷期(d)，T為飼養(yǎng)日期平均水溫(算術(shù)平均值)，C為生殖腺發(fā)育的零點(diǎn)溫度。其中N的倒數(shù)(1/N)為發(fā)育速率。若以性腺發(fā)育速度(V)帶入有效積溫，得到K=(T-C)/V。卵發(fā)育的生物學(xué)零度C和有效積溫K的計(jì)算公式為[12]：

(1)

(2)

根據(jù)T=C+KV計(jì)算出溫度的理論值T’，可得出卵發(fā)育的生物學(xué)零度C和有效積溫K。

SC和SK的計(jì)算公式分別為：

(3)

(4)

由K=(T-C)/V得到C=T-KV，將K值及得到的T、V帶入，即可得到C值。

2結(jié)果與分析

2.1刺參性腺發(fā)育的生物學(xué)零度及有效積溫由表1可知，Ⅰ 組的平均溫度為15.50 ℃，Ⅱ組的平均溫度為13.29 ℃,Ⅲ組的平均溫度為14.51 ℃。將表1中數(shù)據(jù)帶入式(1)和式(2)，計(jì)算出刺參性腺發(fā)育的生物學(xué)零度分別為6.14 ℃，刺參性腺發(fā)育的有效積溫分別為800.19 ℃·d。

表1　刺參性腺發(fā)育的生物學(xué)零點(diǎn)與性成熟有效積溫(n=3)

由表2中數(shù)據(jù)得出V1=∑V∕n=0.010 36,V12=0.000 107?！?T-T’)2=0.023 46;∑(V-V1)2=0.000 003 795。將其代入式(3)和(4)計(jì)算出刺參性腺發(fā)育的生物學(xué)零度的標(biāo)準(zhǔn)差SC為0.82，有效積溫的標(biāo)準(zhǔn)差SK為78.62，因此刺參的生物學(xué)零度C=(6.14±0.82)℃，刺參有效積溫K=(800.19±78.62 )℃·d。

表2　刺參C和K的標(biāo)準(zhǔn)誤差計(jì)算

2.2對(duì)所得C值的驗(yàn)證刺參C值分別為6.09、5.89、6.26 ℃，平均值為6.08 ℃，計(jì)算出的刺參生物學(xué)零度C為6.14 ℃，二者在正常誤差范圍內(nèi)。因此，刺參的生物學(xué)零度C為(6.14±0.82)℃。

3討論與結(jié)論

3.1生物學(xué)零度和有效積溫關(guān)于刺參性腺發(fā)育的生物學(xué)零度和有效積溫研究迄今為止未尚見報(bào)道。該試驗(yàn)結(jié)果表明刺參的生物學(xué)零度和有效積溫分別為(6.14±0.82)℃和(800.19±78.62)℃·d。隋錫林[13]研究表明刺參的性腺發(fā)育積溫為800 ℃·d，與該研究結(jié)果刺參性成熟有效積溫為800.19 ℃·d基本一致。

3.2影響積溫的因素在一定溫度范圍下，水溫是影響刺參性成熟的重要因素。該試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著水溫的升高，積溫的發(fā)育歷程越短，掌握其生殖腺發(fā)育零點(diǎn)溫度及性成熟有效積溫有助于在人工繁殖中通過(guò)調(diào)節(jié)生境溫度的方法，促進(jìn)或推遲生殖腺的成熟，改變其精子和卵子的排放期。因此，研究刺參生殖腺發(fā)育的生物學(xué)零點(diǎn)及性成熟有效積溫在理論和育苗生產(chǎn)中都有重要意義。

該試驗(yàn)中采用的試驗(yàn)材料為渤海灣地區(qū)的刺參，所得出的生物學(xué)零度和有效積溫僅在渤海灣地區(qū)具有參考價(jià)值。

但是，是否與刺參所處的生境條件不同，其生殖腺發(fā)育的生物學(xué)零度和有效積溫也有所不同，還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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摘要[目的] 為刺參的繁殖以及工廠化人工育苗提供理論基礎(chǔ)。[方法] 以渤海灣地區(qū)刺參為試驗(yàn)材料， 研究渤海灣地區(qū)刺參生殖腺發(fā)育生物學(xué)零度及其性成熟的有效積溫。[結(jié)果] 渤海灣地區(qū)刺參生殖腺發(fā)育的生物學(xué)零度為6.14 ℃，而有效積溫為800.19 ℃·d。[結(jié)論] 該研究在渤海灣地區(qū)刺參育苗生產(chǎn)中具有重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞刺參；生殖腺；有效積溫；生物學(xué)零度

Study on the Biological Zero Point and Effective Accumulated Temperature for the Gonad Development of Sea Cucumber

LI Shuang1, LI Geng1, PAN Yu-zhou1, JIANG Li2*et al (1. Yingkou Enhancement and Experiment Station, Chinese Academy of Fishery Sciences, Yingkou, Liaoning 115004; 2. Chinese Academy of Fishery Sciences, Beijing 100039)

Abstract[Objective] To provide theoretical basis for the breeding and industrialized artificial rearing of sea cucumber. [Method] Taking sea cucumber in the Bohai Bay region as test materials, the biological zero point and effective accumulated temperature for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region were studied. [Result] The biological zero point for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region was 6.14 ℃, and the effective accumulated temperature was 800.19 ℃·d. [Conclusion] The research has an important reference value in the seedling production of sea cucumber in the Bohai Bay region.

Key wordsSea cucumber; Gonad; Effective accumulated temperature; Biological zero point

收稿日期2015-12-02

作者簡(jiǎn)介李爽(1980- )，男，黑龍江哈爾濱人，工程師，從事遺傳育種方面的研究。*通訊作者，副研究員，博士，從事水產(chǎn)遺傳育種研究。

基金項(xiàng)目中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(2014A07XK08)；溫帶區(qū)海參優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的引進(jìn)與應(yīng)用項(xiàng)目(2130106)。

中圖分類號(hào)S 968.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)01-081-02