【摘 要】
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由于盐碱水与海水化学特性上的差异,以及土壤对钾离子的吸附和非交换性固定,在利用内陆低盐度水体养殖凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）的过程中往往会出现缺钾胁迫,导致利用盐碱水进行对虾养殖的效果不理想。因此,开展低盐水体下凡纳滨对虾对不同缺钾胁迫响应的研究,以期为凡纳滨对虾的内陆低盐水养殖提供理论参考。本研究以内陆盐碱水普遍缺钾导致水体钠钾离子比不平衡的现象为背景,研究了低盐水体中
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由于盐碱水与海水化学特性上的差异,以及土壤对钾离子的吸附和非交换性固定,在利用内陆低盐度水体养殖凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）的过程中往往会出现缺钾胁迫,导致利用盐碱水进行对虾养殖的效果不理想。因此,开展低盐水体下凡纳滨对虾对不同缺钾胁迫响应的研究,以期为凡纳滨对虾的内陆低盐水养殖提供理论参考。本研究以内陆盐碱水普遍缺钾导致水体钠钾离子比不平衡的现象为背景,研究了低盐水体中钠钾离子比对凡纳滨对虾生长及生理特性的影响,主要结果如下:1.探究低盐水体中不同缺钾水平对凡纳滨对虾生长、存活、体成分以及鳃和肝胰腺组织结构的影响,实验参照海水离子组成配置盐度为2的低盐水体,在Na+/K+（mg/mg）比值为27、47、67、87、107（分别记为A、B、C、D、E组）的条件下,对体质量为1.04±0.23 g的凡纳滨对虾开展了为期60 d的养殖实验。结果显示:E组凡纳滨对虾体质量、增重率、特定生长率显著低于其他四组（P＜0.05）,存活率显著低于A、B、D三组（P＜0.05）;A-D组之间的存活、体质量、增重率和特定生长率差异不显著（P≥0.05）;E组饲料系数最高并与A、D组差异显著（P＜0.05）。各组全虾钾含量、灰分含量差异不显著（P≥0.05）,E组水分含量高于其他组并与A、B组差异显著（P＜0.05）;E组粗蛋白含量最低,且与B组差异显著（P＜0.05）。E组凡纳滨对虾鳃组织角质层明显受损,红细胞数量减少,空泡增多,肝胰腺B细胞及其内部转运泡体积增大,肝小管结构受损。研究结果表明低盐条件下严重缺钾引起了凡纳滨对虾鳃和肝胰腺损伤,降低了凡纳滨对虾的存活和生长;水体缺钾在前期即可对凡纳滨对虾的生长产生明显影响,而对存活的影响随养殖时间的增加而增大。2.探究低盐水体Na+/K+对凡纳滨对虾耗氧率、肝胰腺Na+-K+-ATP酶以及抗氧化能力、鳃组织酶活力的影响,实验参照海水离子组成配置盐度为2的低盐水体,将体质量为0.18±0.14 g凡纳滨对虾幼虾置于不同Na+/K+为27、47、67、87、107（记为A、B、C、D、E组）环境下养殖60 d,测定在开始胁迫后15 d、30 d、45d、60 d的耗氧率,并测定第60 d肝胰腺组织的总抗氧化能力T-AOC、过氧化氢酶（CAT）、Na+-K+-ATP酶、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）,鳃组织的GSH-Px、酚氧化酶（PO）;测定肝胰腺丙二醛（MDA）含量并采用二氢乙锭荧光染色观测ROS水平。结果表明:（1）第15 d,B-E组凡纳滨对虾的耗氧率高于A组,各组间无显著差异（P≥0.05）;第30 d,凡纳滨对虾的耗氧率随着Na+/K+的升高呈先升高后降低趋势、并且B、C组显著高于其他各组（P＜0.05）;第45 d,A、E组耗氧率最高,各组间无显著差异;第60 d,B-E组凡纳滨对虾的耗氧率显著低于A组（P＜0.05）。（2）在鳃组织中,E组PO活力显著高于A和B组（P＜0.05）,各组之间的GSH-Px活力无显著差异（P＞0.05）。（3）E组肝胰腺Na+-K+-ATP酶活性显著低于其他各处理组（P＜0.05）。（4）肝胰腺组织中,各处理组间的T-AOC和CAT活性无显著差异,E组GSH-Px活性最高。（5）A组到D组之间的肝胰腺MDA含量无显著差异（P＞0.05）;E组MDA含量最高并显著高于A组（P＜0.05）。（6）DHE荧光探针染色切片显示B组到E组之间的ROS水平升高。研究结果表明低盐环境下缺钾初期凡纳滨对虾耗氧率呈现出一定的毒物兴奋效应,后期最终影响了凡纳滨对虾体内稳态,降低了凡纳滨对虾的代谢水平。钾缺乏引起鳃组织的免疫反应,极度缺钾降低了凡纳滨对虾肝胰腺组织的Na+-K+-ATP活性,同时导致凡纳滨对虾肝胰腺组织的氧化应激。3.深入研究低盐水体不同Na+/K+对凡纳滨对虾影响的分子机制,利用转录组测序技术获取凡纳滨对虾鳃组织在缺钾胁迫下的转录组数据库,三个不同Na+/K+组（Na+/K+比27、47、107,分别记为G27、G47、G107组）共获得了529,936,514个raw reads及516,897,248个clean reads。随机选取10个差异表达基因并利用荧光定量PCR验证了测序结果的可靠性。结果表明:G47 Vs G27、G107 Vs G27、G107 Vs G47的差异表达基因数量分别为1149、1711和1061个。通过对DEGs的KEGG和GO富集分析,在G107 Vs G47和G107 Vs G27比较组中,大多数差异基因都富集在代谢过程。在KEGG通路富集中,G107组鳃组织内质网蛋白质合成通路明显下调,氨基酸代谢通路与能量代谢通路明显上调。
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