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我国是世界第一水产大国,水产养殖对生态环境的压力也日益增加。贝类是解决内陆养殖水体富营养化的一类重要物种。在内陆水域开展贝类养殖研究有利于水产养殖业的健康发展,改善养殖生态环境和农民增产增收。针对海水贝类内陆水域移殖的研究起步较晚,几乎未见报道。缢蛏(Sinonovacula constricta)是我国重要的经济养殖贝类之一,属于广温广盐性贝类,具有较强的环境适应性和抗逆性。本文以缢蛏为对象,开展了长期内陆水环境条件下的养殖试验,分析了其对内陆水环境条件的耐受性,探讨了其渗透调节的初步机理。1.研究了低盐胁迫下缢蛏的耐受性,生长和生理响应。对缢蛏进行急性低盐胁迫,并检测存活率、Na+/K+ATPase(NKA)活性及其血淋巴细胞吞噬能力的影响。结果表明:3种不同大小规格的缢蛏,在盐度为8-2时,存活率接近100%,NKA活性保持稳定,吞噬能力小幅下降。但是当盐度为2-0时,其存活率随着盐度的下降而显著降低,且成体的存活率始终比亚成体和稚贝的存活率要高,同时调节NKA活力相应升高来维持体内外渗透压的调节;当盐度急性下降,缢蛏的生理功能受影响,吞噬能力也随之降低。稚贝、亚成体和成体缢蛏的LC50低盐度分别为1.45,1.25和0.75。探索了缢蛏在内陆低盐度水中长期养殖的可行性。该试验进行了3个月的长期低盐度养殖,以评估对缢蛏稚贝的存活率,生长率和关键相关酶活性的影响。在三个月的试验结束时,低盐组的存活率约为16%。在第一个月,低盐组的生存率和生长率(壳长增长率和体重增加率)显著低于对照组(P<0.001)。但是,在第二个月和第三个月,两组的增长率之间差异减小。低盐组中,缢蛏稚贝的耗氧率和排氨率在第一个月显著高于对照组,但在随后的两个月中逐渐降低。低盐组缢蛏的NKA和超氧化物歧化酶活性在第一个月明显高于对照组,但随后逐渐降低,直到两组之间无明显差异。然而,在所有三个月中,低盐组的谷草转氨酶酶活性均高于对照组。在为期3个月的实验中约84%的缢蛏稚贝由于低盐而死亡,但一些缢蛏稚贝的存活表明低盐选育可行性较强。2.研究了在高碳酸盐碱度和p H胁迫下缢蛏的耐受性,生长和生理响应。首先,开展了急性p H和碳酸盐碱度胁迫,分析了3种规格缢蛏(稚贝、小规格和大规格)在p H和碳酸盐碱度急性胁迫条件下的存活率,NKA酶活性以及血淋巴的吞噬能力。结果显示,当碳酸盐碱度浓度为2.5 mmol/L、p H值为7.59.5时,3种规格缢蛏的存活率均接近100%;当p H值大于9.5时,3种规格缢蛏的存活率均显著下降。当碳酸盐碱度浓度为044.58 mmol/L、p H值为9.010.0时,随着碳酸盐碱度浓度的上升,缢蛏的存活率明显下降;在p H值为9.5条件下,大规格缢蛏的鳃组织NKA酶活性,随着碳酸盐碱度浓度的上升而升高,血淋巴的吞噬能力随着碳酸盐碱度浓度的上升而下降。长期养殖试验。其次,进行了长期养殖3个月后,碳酸盐碱度和p H共胁迫组的稚贝的存活率、壳长增长率和增重率在第一个月显著低于其他组(p<0.001)。对于碳酸盐碱度和p H共胁迫组的稚贝,第一个月的耗氧量,氨氮排泄,NKA酶,谷草转氨酶和超氧化物歧化酶水平显著高于其他组(p<0.001)。各组之间的乙酰胆碱酯酶和溶菌酶水平没有显著差异。但是,这些差异在接下来的两个月中逐渐减小。这些结果表明碳酸盐碱度和p H协同影响稚贝的存活,生长和生理。稚贝在长期胁迫下可以很好地耐受较高p H和碳酸盐碱度的胁迫。3.研究了不同Na+/K+比例胁迫下缢蛏稚贝的耐受性,生长和生理响应。为更好地描述响应过程,进行了急性和长期(30天)胁迫实验。在实验结束时,只有Na+/K+比例从21.28到159.95组的缢蛏稚贝可以最终存活,Na+/K+比例31.91和47.27组存活率最高(P<0.001)。Na+/K+比例实验组的生长速率(壳长生长速率和增重速率)显著低于对照组(长度和重量P<0.05,P<0.001)。在30天的实验中,Na+/K+比例实验组的NKA酶活性显著高于对照组(P<0.05)。较高Na+/K+比例实验组中的超氧化物歧化酶活性显著高于对照组;然而,谷草转氨酶,乙酰胆碱酯酶和溶菌酶的活性低于对照组。在极高或极低Na+/K+比例条件的急性胁迫下,耗氧率,吞噬率和代谢活性显著波动。Na+/K+比例的不平衡可能会影响离子调节,代谢,免疫力和神经调节。稚贝在长期胁迫下可以耐受较宽范围Na+/K+比例的水环境。4.研究了不同Ca2+和Mg2+浓度下缢蛏稚贝的耐受性,生长和生理响应。胁迫30天后,测定稚贝对Ca2+和Mg2+浓度的耐受范围分别为0.19mmol/L-19.46mmol/L和0mmol/L-29.54mmol/L。Ca2+(小于0.65 mmol/L或大于3.24 mmol/L)和Mg2+(小于0.37 mmol/L或大于14.17 mmol/L)的浓度显著抑制稚贝的生长。当Ca2+和Mg2+的浓度范围分别为0.93 mmol/L-6.49 mmol/L和0.37 mmol/L-14.77 mmol/L时,生理酶活性无明显变化。在极高或极低Ca2+和Mg2+浓度的急性胁迫下,耗氧率,吞噬率和代谢活性显著上调。Ca2+和Mg2+浓度的不平衡可能会影响缢蛏体内外离子平衡,新陈代谢,免疫力和神经调节。稚贝在长期胁迫下可以耐受较宽范围Ca2+和Mg2+浓度的水环境。5.研究了在长期目标内陆盐碱水质胁迫下缢蛏稚贝的耐受性,生长和生理响应。结果表明,在目标内陆盐碱水胁迫组中,壳长和重量受到了显著抑制(p<0.001)。第15天的死亡率为81.5±7.0%(p<0.001),但在45天时死亡率急剧下降至10.637±2.116%(p<0.001)。NKA酶,谷草转氨酶和超氧化物歧化酶的酶活性在15天达到峰值,在此时稚贝可能表现为特殊新陈代谢模式。另外,血细胞的吞噬能力被抑制(p<0.001),但代谢活性增强(p<0.001)。比较先前的结果,表明目标内陆盐碱水中的主要离子成分对缢蛏稚贝的影响相对独立,或者离子之间的协作较弱,并且Na+/K+比可能是目标内陆盐碱水域最重要的限制因素。45天后约有7%的个体成功适应了目标内陆盐碱水。高淘汰率表明缢蛏针对内陆盐碱水条件进行进一步的育种相关研究具有巨大潜力。6.研究了目标内陆盐碱水和低盐胁迫下,缢蛏肝胰腺、鳃和外套膜组织的转录组。结果表明,目标内陆盐碱水和低盐胁迫有诸多的共同点,在实验涉及的所有组织类型中牛磺酸和亚牛磺酸代谢都显著上调,其中最显著的两个基因分别是半胱氨酸亚磺酸脱羧酶(cysteine sulfinic acid decarboxylase,CSAD)和谷氨酸脱羧酶1(glutamate decarboxylase 1,GAD)。在肝组织中溶酶体酶发生了显著的变化,表现为组织蛋白酶B、C和L均被显著抑制,调节溶酶小体p H的阳离子通道蛋白(V-type H+-transporting ATPase subunit a,ATPe V)、以及引导溶酶小体胞吐的AP-1(AP-1 complex subunit gamma-1)和AP-3(AP-3 complex subunit delta)等基因均被显著抑制。导致蛋白消化效率低下,给机体的能量供给造成压力。在鳃和外套膜组织中特殊氨基酸的代谢显著上调,其中最显著的氨基酸代谢通路是精氨酸和脯氨酸代谢、组氨酸代谢、丙氨酸/天冬氨酸/谷氨酸代谢。观察到全身性的能量代谢上调,最显著上调的基因是磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)。鳃组织可能是最重要的一个渗透压调节组织。肝胰腺组织在低盐和内陆盐碱水条件下可能发挥能量源头供给的角色。