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中间球海胆是我国北方最具经济价值的海胆种类之一,其人工养殖已经初具规模。但在人工育苗及养殖过程中,饵料的选择以及人工饵料的研发仍存在诸多问题。浮游期对浮游微藻要求较高,并且浮游微藻的培养易受环境条件制约;匍匐期阶段的饵料底栖硅藻,常用的优势种并不稳定,且每年海胆繁育期都要重新采集培养,耗时耗力;养成期海胆多以鲜活大型藻类为食,但海带、裙带菜等成本较高,且受季节限制。所以各阶段最适饵料的选择以及人工饵料的研发是海胆繁育过程中的一项重要课题。本实验针对中间球海胆生活史三个不同阶段饵料的特点,在改良开放式培养浮游微藻饵料和分离、鉴定底栖硅藻的基础上,分别利用不同浮游微藻、底栖硅藻和大型藻类饵料对浮游期、匍匐期以及养成期的海胆进行生长对比实验,探究了不同藻类饵料对各时期海胆生长、脂肪酸组成及主卵黄蛋白(MYP)基因和相关脂肪酸转化基因表达的影响。主要结果如下:1、人工造流培养牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)和小新月菱形藻(Nitzschia closteriumf minutis-sima),造流与人工搅池相比,可以显著提高藻细胞的繁殖速度,在200L水体的实验槽内,12W(5000 L/H)的造流流量相比于3W和6W,两种藻类有着较好的生长效果,生长密度在6天内可达140万/cell/mL,而人工搅池组仍不足100万/cell/mL。并且研究发现,藻细胞密度与培养基盐度、pH存在显著的相关性,可以通过pH和盐度粗略预测藻细胞的密度。2、在海胆浮游期投喂的四种微藻中:投喂牟氏角毛藻(C.muelleri)和混合微藻的幼体发育速度最快,并且比投喂杜氏藻(Dunaliella tetriolecta)和球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的幼体具有更好的胃长、胃宽和变态率,是本研究中浮游期最适饵料。结果还表明幼体可以通过从α-亚麻酸(18:3n-3)和亚油酸(18:2n-6)合成或者从饵料脂肪酸同化并积累长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA),如二十二碳六烯酸(DHA;22:6n-3),二十碳五烯酸(EPA;20:5n-3)和花生四烯酸(ARA;20:4n-6)。此外,n-6和n-3 LC-PUFA在幼体内的积累以及较高的ARA/EPA可以改善幼体的状态。3、本研究从海区采集并分离、纯化并鉴定了 8种底栖硅藻,分别为:双面曲壳藻(Achnanthes biasolettiana(Kutz.)Grun)、简单双眉藻(Amphora exigua Gregory)、盾卵形藻小形变种(Cocconeis scutellum var.parva)Grunow)、沼泽茧形藻透明变种(Amphiprora hyalina)、幼小双壁藻(Diploneispuella(Schumarm)Cleve)、舟形藻(Navicula sp)、菱形藻 a(Nitzschia sp a)、菱形藻b(Nitzschia sp b)。并利用其中的三种和采集混合藻对浮游期的海胆进行了变态诱导及变态后海胆的生长影响实验,四种硅藻对海胆变态诱导效果,沼泽茧形藻透明变种>菱形藻a>双面曲壳藻>采集混合藻,但四个实验组不存在显著差异,且变态率都在70%以上;生长上,双面曲壳藻的匍匐期海胆具有显著高于其他三种硅藻饵料生长速度,所以可以认为双面曲壳藻是本实验中最佳饵料。实验发现,饵料中n-3 PUFA和EPA/ARA的高含量可以促进匍匐期海胆的生长。同时匍匐期海胆中n-6和n-3 LC-PUFA在积累以及较高的ARA/EPA可以改善海胆的状态。匍匐期海胆与浮游期海胆相同,可以通过从α-亚麻酸(18:3n-3)和亚油酸(18:2n-6)合成或者从饵料脂肪酸的同化并积累长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA),并且,n-6和n-3 LC-PUFA在幼体内的积累以及较高的ARA/EPA可以改善幼体的状态。4、实验发现,在养成期三个年龄的海胆中,投喂海带(Laminaria japonica)和裙带菜(Undaria pinnatifida)的海胆在壳径、壳高、体重、特定增长率、性腺湿重、性腺指数及性腺颜色等要显著优于石莼(Ulva pertusa),但在投喂海带和裙带菜的海胆之间没有差异,可以认为本实验中养成期最佳的饵料为海带和裙带菜。不同饵料对海胆的SOD、T-AOC、CAT和MDA不存在显著影响。饵料中高的ARA、EPA和n-3PUFA含量可以促进海胆的生长,同时海胆性腺中C18.2N6、C18.3N6、ARA、n-6 PUFA和Total PUFA的积累有助于海胆的生长,研究还发现养成期海胆也可以通过从α-亚麻酸(18:3n-3)和亚油酸(18:2n-6)合成或者从饵料脂肪酸的同化并积累长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)。5、浮游期:喂食牟氏角毛藻和混合藻的幼体中的MYP基因表达水平显著高于杜氏藻和球等鞭金藻。此外,不同阶段MYP基因表达的趋势为6腕阶段>8腕阶段>4腕阶段>受腕卵>棱柱阶段。匍匐期:双面曲壳藻组>以菱形藻a>混合藻饵料>沼泽茧形藻透明变种。养成期:三种年龄海胆的肠道中,裙带菜组和海带组的MYP基因表达量要显著高于石莼组;在性腺中投喂裙带菜的海胆性腺中都具有显著高于海带组的MYP基因表达量,而在石莼组中的表达量呈现先上升后下降的趋势。除了养成期性腺之外,其他阶段MYP基因的表达与生长状态密切相关。MYP的表达存在于中间球海胆的整个生活史中,并且在雌性和雄性个体中都有表达,同时浮游期和匍匐期并没有受到饮食蛋白的影响,而养成期肠道中MYP基因表达与饮食中蛋白含量趋势相同。6、从浮游期和养成期来看,可以认为在△Fad6是中间球海胆的浮游期和养成期长链不饱和脂肪酸合成的限速酶。底栖硅藻中虽然缺乏必须脂肪酸,但匍匐幼体仍能正常和成C20及更长C链的不饱和脂肪酸,这表明除了 18:2n-6和18:3n-3转化为脂肪酸转化为18:3n-6和18:4n-3的基本路径外,中间球海胆这种棘皮动物有着其他合成的路径。养成期幼胆和匍匐期海胆中,Elov14、Elovl5的表达量规律与△Fad6基本相同,说明饮食中低的DHA、EPA和n-3PUFA,在促进△6Fad的表达的同时,也促进了 Elov14、Elovl5,去不饱和酶和延长酶有着协同作用。从养成期可以看出富含C18不饱和脂肪酸(C18:1n-9/C18:2n-6/C18:3n-3)的饮食可以促进△Fad6、Elov14、Elovl5基因的表达,而富含HUFA的饮食会抑制其基因表达。