刺參(Apostichopus japonicus)個體生長差異的實驗研究.pdf

1、本文詳述了個體生長差異的研究進展及青刺參和紅刺參的比較研究進展,并通過一系列的室內(nèi)實驗分析了導致刺參個體生長差異如此之大的原因。研究結(jié)果總結(jié)如下:
　　 1.不同放養(yǎng)密度和初始規(guī)格對刺參個體生長差異的影響。實驗設(shè)置5、10、20、30、40、50頭/100L6個密度處理(分別記為D5、D10、D20、D30、D40和D50),實驗持續(xù)50d;之后,再將實驗刺參分為大、中、小3個規(guī)格處理(分別記為H、M和L)和1個3個規(guī)格混合處理

2、(記為HET)繼續(xù)實驗50d。實驗結(jié)果表明,(1)在食物持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)的情況下,D5～D30范圍內(nèi)刺參隨放養(yǎng)密度的增大其個體生長變異也增大,但當密度大于D30后其個體生長變異不再明顯增加。刺參密度與生長的關(guān)系符合阿利氏群聚原則,D20是刺參最佳的放養(yǎng)密度,此密度下刺參平均生長率最大,其蛋白和脂肪積累也最多。(2)刺參具有明顯的社會等級行為,優(yōu)勢者的大個體(H)抑制了劣勢者較小個體(M和L)的生長,劣勢者較小個體甚至會出現(xiàn)負生長。(3)出現(xiàn)

3、較大個體生長變異刺參群體,在將大規(guī)格的刺參分離出去后,中等個體M會出現(xiàn)生長補償現(xiàn)象,面較小的個體L會出現(xiàn)生長退嘗現(xiàn)象。較小個體的刺參活動減少,攝食率明顯減小,用于生長的能量比例減小,而用于呼吸和排泄的能量比例增大。(4)混合規(guī)格處理HET的刺參個體生長變異超過70％,其是密度、社會等級行為和遺傳三類因素共同作用的結(jié)果,而且遺傳因素大于社會等級行為因素的作用。
　　 2刺參個體生長差異的生理學研究。研究了小個體刺參在大個體刺參存在

4、情況下生長、呼吸和排泄、Na+/K+-ATPase、丙酮酸激酶和己糖激酶活性的變化。實驗首先將2000頭4～6g的刺參在2200L的大水槽中飼養(yǎng)60d,這些飼養(yǎng)的刺參出現(xiàn)明顯的個體差異,之后,再將實驗刺參分為大、中、小3個規(guī)格處理(分別記為H、M和L)和1個3個規(guī)格混合處理(記為HET)。4種處理實驗60d后刺參又出現(xiàn)個體分化,大規(guī)格組中出現(xiàn)大規(guī)格刺參(Hb)和小規(guī)格刺參(Hs),中規(guī)格刺參組中出現(xiàn)大規(guī)格刺參(Mb)和小規(guī)格刺參(Ms)

5、、小規(guī)格刺參組中出現(xiàn)大規(guī)格刺參(Lb)和小規(guī)格刺參(Ls),混合規(guī)格組刺參分為大中小三種規(guī)格(HETb,HETm和HETs)。實驗結(jié)果表明,在食物持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)及大規(guī)格刺參“脅迫”下,小規(guī)格刺參的特定生長率均出現(xiàn)負值,相應(yīng)的耗氧率和排氨率顯著低于大規(guī)格刺參(P＜0.05)。同時,在大規(guī)格刺參“脅迫”下,小個體刺參在生理功能上呈現(xiàn)出顯著的變化,如Na+/K+-ATPase活力顯著升高(P＜0.05),己糖激酶和丙酮酸激酶活力顯著下降(P＜0

6、.05),小個體刺參糖酵解作用被抑制,能量代謝降低,生長受到抑制。然而,在整個實驗過程中并沒有觀察到大個體刺參對小個體刺參明顯的攻擊行為,因此這種“脅迫”作用對小個體刺參的生理功能造成顯著的影響。
　　 3單個體飼養(yǎng)條件下刺參的個體生長差異。刺參養(yǎng)殖群體通常具有異常大的個體生長變異,本研究通過個體隔離飼養(yǎng)方法,排除了社會等級行為和放養(yǎng)密度等因素的影響,探討刺參個體生長差異如此大的原因。實驗結(jié)果表明,經(jīng)過100d的隔離飼養(yǎng),刺參個

7、體之間在生長上出現(xiàn)明顯的個體差異,它們的個體特定生長率相差近3倍(0.40％～1.01％),其體重變異系數(shù)從12.04％擴大至40.51％。刺參初始體重與其后繼生長、攝食率和食物轉(zhuǎn)化效率具有密切的正相關(guān)性(P＜0.05)。能量概算表明,初始體重較小的個體呼吸消耗的能量比例更高一些(個體間差異近4倍),用于生長的能量比例更少一些(個體間差異近2倍)。群體飼養(yǎng)條件下刺參的CV小于單獨隔離飼養(yǎng)條件下的CV這一事實表明,群體飼養(yǎng)的刺參個體間的相

8、互作用也影響著刺參的個體生長變異。本研究證實,刺參個體間存在顯著的生物學差異,這是其群體生長變異很大的主要原因,這為刺參養(yǎng)殖品種的選育奠定了理論基礎(chǔ)。在刺參養(yǎng)殖實踐中,適當控制刺參的放養(yǎng)密度并經(jīng)常性地進行規(guī)格分級對于提高養(yǎng)殖群體的平均生長速度和規(guī)格均一性將會是十分有效的。
　　 4社會等級因素對刺參生長差異的影響。實驗初始刺參依大、小兩種規(guī)格分成2類,即大規(guī)格刺參(H)體重為10～12g,小規(guī)格刺參(L)體重為3～4g。按大規(guī)格

9、與小規(guī)格分配比例分為5個處理組,即大規(guī)格刺參:小規(guī)格刺參分為2:18、4:16、6:14、8:12、10:10頭/槽,分別記為B、C、D、E和F組,對照組為20頭小規(guī)格刺參,記為A組。結(jié)果表明,刺參表現(xiàn)為明顯的線性等級制度,即H規(guī)格刺參處在第一等級(dominant)、L-big規(guī)格處在第二等級(Lb)和L-small規(guī)格處在第三等級(subordinate,Ls)。隨著占主導地位的優(yōu)勢者大個體(H)刺參數(shù)量的增多,劣勢者較小個體(Ls

10、)的攝食、生長呈現(xiàn)下降的趨勢,出現(xiàn)生長退嘗現(xiàn)象。在沒有大個體(H)刺參“脅迫”下,對照組(A)中Lb規(guī)格刺參的SGR最高,達到1.25％d-1,顯著高于各處理組(P＜0.05)。H和L規(guī)格刺參的體重變異系數(shù)實驗過程中存在顯著的差異,且體重變異系數(shù)與時間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)。實驗結(jié)束時,對照組A的變異系數(shù)最高,達到61.40％。刺參的體組成存在一定的變化規(guī)律,隨著H規(guī)格刺參數(shù)量的增加,Lb和Ls規(guī)格刺參的粗脂肪和粗蛋白含量減少,而粗灰分含量增

11、加。本研究的結(jié)果表明,在刺參養(yǎng)殖過程中,通過定期規(guī)格分級可減輕大個體刺參對小個體刺參的“脅迫”作用,有利于保證規(guī)格的均一性,進而提高刺參養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率。
　　 5社會等級因素存在下刺參個體生長差異的生理學研究。通過測定社會等級行為下優(yōu)勢個體和劣勢個體刺參的呼吸排泄、代謝酶和消化酶的變化,分析等級制度脅迫下不同等級刺參的生理響應(yīng)模式。實驗初始刺參依大、小兩種規(guī)格分成2類,即大規(guī)格刺參(H)體重為10～12g,小規(guī)格刺參(L)體重為

12、3～4g,按大規(guī)格與小規(guī)格的分配比例分為5個處理組,即大規(guī)格刺參:小規(guī)格刺參為2:18、4:16、6:14、8:12、10:10頭/槽,分別記為B、C、D、E和F組,對照組為20頭小規(guī)格刺參,記為A組。結(jié)果表明,在生理功能上刺參表現(xiàn)為明顯的線性等級制度,即H規(guī)格刺參處在第一等級(dominant,H)、L-big規(guī)格處在第二等級(Lb)和L-small規(guī)格處在第三等級(subordinate,Ls)。刺參耗氧代謝的等級高低順序為,H規(guī)格

13、＞Lb規(guī)格＞Ls規(guī)格,隨著等級脅迫的增強,Lb和Ls規(guī)格刺參的代謝率呈現(xiàn)下降的趨勢。高等級刺參(H、Lb)的代謝生理和消化生理活躍,表現(xiàn)為較高的代謝酶活力(丙酮酸激酶、己糖激酶、乳酸脫氫酶、乳酸含量和ATP含量)和消化酶活力(蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力),低等級刺參(Ls)在高等級刺參的“脅迫”下,其代謝生理和消化生理紊亂,表現(xiàn)為代謝酶和消化酶活力的顯著降低(P＜0.05)。等級制度下刺參生理機制的研究結(jié)果表明,通過規(guī)格分級可減輕由社會

14、等級因素引起的生理功能脅迫,有益于減小個體間的生長差異。
　　 6單養(yǎng)和群養(yǎng)下紅刺參和青刺參個體生長差異。比較研究了單養(yǎng)和群養(yǎng)下紅刺參和青刺參的生長、攝食和能量分配,并對紅、青刺參的個體生長變異進行了比較。青刺參和紅刺參先分成2個飼養(yǎng)組,即單養(yǎng)組(A)和群養(yǎng)組(B),養(yǎng)殖60d后再進行4個處理,即一直單養(yǎng)組(Aa)、一直群養(yǎng)組(Bb)、單養(yǎng)后群養(yǎng)組(Ab)和群養(yǎng)后單養(yǎng)組(Ba),再養(yǎng)殖60d。實驗結(jié)果表明,多數(shù)處理中紅刺參的生長

15、快于青刺參(P＜0.05),其主要原因是紅刺參的攝食率高,攝食能中用于呼吸的比例(R/C)較低;多數(shù)處理中紅刺參與青刺參的攝食能用于排泄的比例(U/C)差異不顯著(P＞0.05),但前者攝食能中未吸收的能量比例(F/C)高于后者;紅刺參的體重變異系數(shù)(CV)顯著低于青刺參(P＜0.05)。本實驗中刺參個體單養(yǎng)方式(Aa)消除了動物個體間的“脅迫”作用,致使其個體的平均生長速度快于群養(yǎng)組(Bb)。個體單養(yǎng)處理的刺參仍表現(xiàn)出較大的個體變異,

16、而且一直群養(yǎng)Bb與一直單養(yǎng)Aa的刺參的體重變異系數(shù)的差值小于它們一直單養(yǎng)的體重變異系數(shù),表明造成刺參生長變異的遺傳因素大于個體間“脅迫”因素。刺參個體體重變異大的處理其平均生長速度較慢。本研究表明,在刺參養(yǎng)殖生產(chǎn)中適時進行規(guī)格分級有助于提高生產(chǎn)量,對刺參進行選育具有良好的遺傳學基礎(chǔ)。
　　 7單養(yǎng)和群養(yǎng)下紅刺參和青刺參個體生長差異的生理學研究。本文通過測定單養(yǎng)和群養(yǎng)下紅刺參和青刺參體壁和肌肉束的丙酮酸激酶(PK)、己糖激酶(HK

17、)、乳酸脫氫酶(LDH)、乳酸含量(LD)和蘋果酸脫氫酶(MDH)活性,以分析紅、青刺參能量代謝的生理響應(yīng)機制。結(jié)果表明:不同處理的紅刺參體壁和肌肉束中的PK、HK和MDH酶活性均高于青刺參,在Ab處理中表現(xiàn)為差異顯著(P＜0.05),但紅、青刺參肌肉束中的LDH酶活力差異不顯著(P＞0.05),而且在紅、青刺參的體壁中均未檢測出LDH酶;分組后(Ab組和Ba組)的紅刺參的LDH酶活力高于沒分組(Aa組和Bb組),青刺參的酶活力變化與紅