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为了探明海水酸化对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)(简称蛤仔)性腺发育的影响及机制,在水温9~23℃的室内循环水系统中,以pH 8.0的天然海水为对照,用向系统充二氧化碳的方法,定期取样,研究了不同酸化强度(pH 7.4和7.7)对两种养殖方式(埋栖M和吊养D)的菲律宾蛤仔亲本促熟期间(为期94天)的性腺发育、性腺中雌二醇(E2)、睾酮(T)和卵黄蛋白原含量(VTG)的影响,以及对基因17β-羟类固醇脱氢酶8(17β-hydroxysteroid dehydrogenase 8,简称17β-HSD8)和基因17β-羟类固醇脱氢酶12(17β-hydroxysteroid dehydrogenase 12,简称17β-HSD12)表达的影响。结果如下:1、海水酸化对亲贝促熟效果的影响亲贝促熟和酸化从2017年5月11日(t=9℃)开始,以每2~3天0.5℃的速度逐渐升温至20℃,其后稳定维持在20℃,后期约1周升至23℃。实验持续94天,至8月12号结束。期间盐度为32、DO丰富,前期投喂小球藻、等边金藻和角毛藻混合(1:1:2)的浓缩饵料,后期投喂螺旋藻。结果表明,在pH 7.93±0.04(对照)、7.68±0.05和7.43±0.06条件下,以吊养(记为7.4D、7.7D和8.0D)和埋栖(记为7.4M、7.7M和8.0M)两种生活方式促熟亲贝94天,均有蛤仔性腺发育至成熟期,并且雄性的性腺发育速度较雌性快。2、海水酸化对蛤仔性腺发育的影响促熟期间分别于6月10号(酸化31天)、7月10号(酸化61天)和8月12号(酸化94天)取样,进行组织切片,观察性腺发育情况。结果表明,至实验结束时,全部雄性实验组和对照组均100%发育至成熟期,但7.4组的精子数量较少,染色较浅;综合7月10日和8月12日的结果,雌性吊养7.4D、7.7D和8.0D组性腺发育至成熟期的比例分别是9.52%、50%和29.2%,雌性埋栖7.4M、7.7M和8.0M组发育至成熟期的比例分别是24%、31.8%和42.1%;酸化组(pH7.7和pH7.4)雌性蛤仔总体发育至成熟期的速度较对照组(pH8.0)慢;在相同pH条件下,埋栖养殖的蛤仔性腺发育要比吊养养殖的速度快。3、海水酸化对蛤仔性腺E2、T和VTG的影响于酸化61天(7月10日)时取样测定了蛤仔精卵巢中的E2、T和VTG。1)对E2含量的影响随着促熟时间的增长,精卵巢中E2的含量逐渐增加并且差异显著(P<0.05),说明E2在蛤仔性腺发育过程中具有重要作用。酸化至61天,吊养7.4D、7.7D和8.0D组卵巢中的E2水平分别为2079.79±149.2、2127.29±391.6和1946.78±344.8pg/g,吊养组精巢中E2水平依次为2207.68±91.1、2156.56±123.3和1901.62±115.4 pg/g;埋栖7.4M、7.7M和8.0M组卵巢中的E2水平依次为2117.92±385.7、1952.86±241.4和2059.43±198.9 pg/g,埋栖精巢中E2水平依次为2528.95±589.2、2289.06±495.5和2154.80±165.8 pg/g。各种条件下E2含量均为雄性>雌性,但差异不显著(P>0.05);经酸化胁迫的雌性和雄性实验组的E2含量大于对照组,说明酸化胁迫使E2含量增加,但差异不显著(P>0.05);埋栖组雌二醇含量高于吊养组,但差异不显著(P>0.05)。2)对T含量的影响随着促熟时间的延长,蛤仔精卵巢中T的含量显著增加(P<0.05),说明T在蛤仔性腺发育过程中具有重要作用。酸化61天,吊养7.4D、7.7D和8.0D组卵巢中的T的平均值依次为5036.12±389.1、4800.89±350.9和5248.18±142.0 pg/g,精巢中的T平均值依次为4765.55±501.9、5273.78±579.0和5073.90±605.8 pg/g;埋栖7.4M、7.7M和8.0M组卵巢中T水平依次为5791.76±682.4、5613.81±910.2、5557.75±520.1 pg/g,埋栖组精巢中T的平均值依次为4661.95±136.2、4419.41±217.0、4363.35±128.1 pg/g。各酸化组的T含量均小于对照组,且吊养7.4D和7.7D组卵巢中T含量显著低于8.0D(P<0.05),埋栖酸化组则与对照组差异不显著(P>0.05),说明酸化胁迫使T含量降低。各种条件下的T含量均为雌性大于雄性,其中吊养组雌雄间差异不显著(P>0.05),埋栖组雌雄间差异显著(P<0.05)。T值在埋栖和吊养之间差异不显著(P>0.05)。3)对蛤仔卵巢中VTG含量的影响吊养7.4D、7.7D和8.0D组的VTG平均值分别为5106.98±441.2、4879.15±481.1和4265.69±340.2 pg/g;埋栖7.4M、7.7M和8.0M组的VTG平均值依次为5391.18±187.2、4276.99±435.7和3873.18±300.4 pg/g。除了埋栖7.7D与8.0D差异不显著(P>0.05)以外,酸化使卵黄蛋白原含量明显升高(P<0.05),并且吊养组高于埋栖组(P<0.05),说明酸化对吊养组的负面影响更大。4、海水酸化对蛤仔17β-HSD8和17β-HSD12的影响1)对17β-HSD8的影响:不同养殖方式和性别对酸化胁迫的响应不同。在埋栖组中,酸化使雌性蛤仔性腺中17β-HSD8表达量显著降低,这说明酸化抑制了卵巢中17β-HSD8的表达,使雌二醇转化为雌酮的能力减弱;使精巢中17β-HSD8表达量显著升高,这说明酸化使精巢17β-HSD8的表达量升高,使雌二醇转化为雌酮的能力加强,降低了雌二醇在精巢中的表达。在吊养组中,酸化总体使17β-HSD8表达量显著升高,这说明直接酸化,增加了17β-HSD8的表达,增加了雌二醇转化为雌酮的能力;在雄性中,酸化前期实验组高于对照组,酸化后期实验组低于对照组,说明短期胁迫增加17β-HSD8的表达。2)对17β-HSD12的影响:在埋栖组,pH下降0.6的酸化强度,总体上使雌性蛤仔的17β-HSD12表达量升高,这说明酸化增加了17β-HSD12表达,有利于雌酮转化为雌二醇;使雄性蛤仔的17β-HSD12表达量降低,不利于雌酮转化为雌二醇;在吊养组,短期内诱导17β-HSD12表达量上升,总体使其表达量下降。总之,pH下降0.3-0.6个单位的海水酸化强度对亲贝促熟、性腺发育、蛤仔E2、T和VTG及17β-HSD8和17β-HSD12均有负面影响。埋栖生活方式对蛤仔应对海水酸化的危害具有积极作用。本实验结果为预测海洋酸化对海洋贝类性腺发育的影响提供了重要参考。