盐度对三倍体和二倍体太平洋牡蛎代谢影响的比较

李晓艳

（大连大学 生命科学与技术学院，辽宁 大连 116622）

0 引言

太平洋牡蛎Crassostrea gigas三倍体具有高度不育性、生长快、抗逆性强、经济性状好[1-3]特点，已成为中国沿海贝类的养殖重要对象。有关牡蛎三倍体和二倍体的生长特性、软体部生化成分差异、鳃微观结构差异、温度对代谢影响的差异、能量学差异的研究，国内外已有报道[4-8]。但关于盐度对不同贝龄太平洋牡蛎三倍体和二倍体代谢影响比较的研究尚未见报道。本研究的目的是针对中国沿海养殖区盐度变化情况了解盐度对太平洋牡蛎三倍体和二倍体呼吸、排泄的影响，以期全面了解太平洋牡蛎三倍体和二倍体的代谢活动规律，为建立健康养殖生态系统提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2012年3-6月进行。样品取自大连太平洋牡蛎海珍品养殖公司养殖的太平洋牡蛎，二倍体和三倍体太平洋牡蛎均为 2010、2011年繁育、诱导 2龄和1龄贝的群体。

1.2 方法

将太平洋牡蛎在1.0 m3水槽暂养半个月后，置于MFD-233环境培养箱内进行盐度驯化，驯化期间每日投喂新月菱形藻Nitzschia closterium3次，使培养水体中的新月菱形藻浓度保持在6×104个/mL。驯化后用德国PARTEC P AS-Ⅲ型流式细胞仪鉴定牡蛎倍性，将牡蛎按倍性分为两组即三倍体和二倍体，游标卡尺测定壳长，电子天平（精确度为0.001 g）称取活体重。试验结束后，取出软体部，在烘箱中（105℃）烘48 h至恒重时称软体部干重。

1.2.1 试验设计

试验设置 32‰、28‰、24‰、20‰、16‰五个盐度梯度，每个盐度梯度按照倍性分为两组，每组按牡蛎规格大小各分为大（B）、中（M）、小（S）3个规格（表 1），每个规格取大小、体重相差较小牡蛎15只，盐度驯化由自然盐度开始即 32‰，在盐度32‰～24‰，每天降低 1‰，达到试验盐度时，驯化两周后进行试验，盐度在20‰～16‰，每天降低0.5‰，达到试验盐度时，驯化两周后进行试验。试验所用不同梯度的盐水由盐度为 32‰砂滤海水与经过充分曝晒逸散余氯后自来水调配而成，用光学折射盐度计（YSI- MODEL-33X型）测定与校对。

1.2.2 耗氧率和氨氮排泄率的测定

代谢测定前先投喂新月菱形藻，饵料浓度约为6×104个/mL)，待牡蛎滤食2 h后装在广口瓶。根据牡蛎的不同将其分为大的（B）、中的（M）、小的（S）3个规格，试验按不同规格分别在5.5 L、2.0 L、1.0 L的呼吸瓶中进行代谢的测定，所用呼吸瓶均放入20 ℃恒温水浴中。每瓶放1只牡蛎，同时设一个空白对照测定其代谢。2 h后取水样测定其溶氧量，4 h后测定其氨量，根据始末溶氧量和氨量的变化计算耗氧率和氨氮排泄率。耗氧量采用Winkler法测定，排氨量的测定用萘氏试剂法。

表1 太平洋牡蛎的生物学数据

2 结果与讨论

2.1 盐度对不同规格太平洋牡蛎三倍体和二倍体耗氧率的影响

太平洋牡蛎在温度 20℃不同盐度梯度下个体耗氧率见表2。

从表2可见，随着盐度的降低，三倍体太平洋牡蛎和二倍体的太平洋牡蛎耗氧率出现不同程度的降低，在盐度 20‰耗氧率达最低，三倍体耗氧率平均为 1.345 mg/(g·h)，二倍体为 1.679 mg/(g·h)，当盐度继续降低，耗氧率稍有上升。在相同盐度下，三倍体和二倍体牡蛎的耗氧率均是B组

太平洋牡蛎最适盐度范围为32‰～20‰，盐度的变化改变贝类生活环境，贝类为适应周围环境渗透压改变而改变其生理活动，如盐度影响贝类的附着力，贝壳的关合，鳃纤毛的运动[7]，心脏的跳动等。一般认为，随着盐度降低，贝类鳃纤毛运动减慢，滤水率降低，淀粉酶活性降低，当盐度降低到贝类最适范围外时，随盐度降低，滤食性贝类鳃纤毛运动减慢加速直到停止，淀粉酶完全失去活性。纤毛的运动激动水流，对滤食性贝类滤食、呼吸是至关重要。总之，在低盐下，由于氧气和食物供应受阻而造成机体衰竭死亡。本实验结果表明，在适宜盐度范围内，随着盐度降低，三倍体和二倍体太平洋牡蛎耗氧率降低，在盐度 20‰时，达到最低点，三倍体太平洋牡蛎按其规格大的、中的、小的其耗氧率分别为 1.092±0.068 mg/(g·h)，1.672±0.283 mg/(g·h)，1.436±0.010 mg/(g·h)；二倍体牡蛎按其规格大的、中的、小的其耗氧率分别为 1.017±0.010 mg/(g·h)，1.632±0.112 mg/(g·h)，2.308±0.051 mg/(g·h)；这主要是由于盐度降低，贝类为适应外界渗透压改变而改变其生理活动，逐渐关闭贝壳，隔绝与不利环境接触，导致耗氧率降低，超过其适应盐度范围，二者耗氧率虽有所上升，但比盐度32‰～24‰有所降低，这可能是由于盐度低于20‰时，继续降低盐度太平洋牡蛎对其低盐环境不适应，需要较多氧气参与体内代谢以调节其渗透压。

表2 三倍体和二倍体太平洋牡蛎在不同盐度梯度时耗氧率mg/(g·h)

在不同盐度梯度下，三倍体太平洋牡蛎的耗氧率均低于二倍体牡蛎，这与二者生理学特征不同相关。一般认为贝类的生长、代谢与个体多态位点杂合度有关。与贝类代谢相关的多态位点等位基因酶有多种[9]，包括酯酶-1、酯酶-3、葡萄糖变位酶–1、6磷酸，葡萄糖酸脱氢酶和磷酸葡萄糖异构酶等。一些学者[8-9]认为，杂合度高的个体具有较低的耗氧率，三倍体太平洋牡蛎杂合度比二倍体高，故在不同盐度梯度下，三倍体太平洋牡蛎耗氧率比二倍体低，协方差分析表明，二者差异显著，说明二倍体太平洋牡蛎代谢易受环境因素影响，具有较差抗逆性。

2.2 盐度对不同规格太平洋牡蛎3n和2n排氨率的影响

太平洋牡蛎在 20℃不同盐度梯度下个体排氨率见表3。从表3可知，随着盐度降低，三倍体太平洋牡蛎和二倍体排氨率出现不同程度升高，在盐度 20‰最高，三倍体太平洋牡蛎按其规格大的、中的、小的其排氨率分别为 406. 2±13.01 μg/(g·h)，490.8±9.347 μg/(g·h)，700.4±22.01 μg/(g·h)；二倍体太平洋牡蛎按其规格大的、中的、小的其排氨率分别为300.2±9.086 μg/(g·h)，320.8±14.28 μg/(g·h)，454.4±12.01 μg/(g·h)；当盐度继续降低，三倍体和二倍体太平洋牡蛎的排氨率大幅度降低。在相同盐度下，三倍体和二倍体太平洋牡蛎的排氨率均是B组

双壳类属渗透压调节者，在外界环境条件盐度变化时，它们通过调节细胞内氨基酸和其它小分子有机物浓度来调整其渗透压以适应环境[10]。本实验结果表明随着盐度降低，三倍体和二倍体太平洋牡蛎的排氨率升高一方面是由于随着盐度降低，牡蛎鳃丝紊乱，纤毛运动逐渐减慢直到停止，食物获得受阻，以蛋白质为主要代谢产物来满足能量需求，另一方面由于盐度降低，太平洋牡蛎要不断降解体内蛋白质形成氨基酸来调节自身的渗透压以适应环境需要。

表3 三倍体和二倍体太平洋牡蛎在不同盐度梯度时排氨率μg/(g·h)

2.3 盐度对不同规格太平洋牡蛎三倍体和二倍体O:N的影响

根据牡蛎耗氧率和排氨率计算出三倍体和二倍体太平洋牡蛎在各个盐度梯度下O：N值见表4。从表4可见，随着盐度的降低，三倍体太平洋牡蛎和二倍体太平洋牡蛎 O：N的值均有不同程度的下降，在盐度20‰最低。一般认为消耗的O原子与排出的N原子之间的比(O：N)，一定程度上反映贝类代谢中蛋白质的利用情况[11]，O：N值越低，代谢底物中蛋白质占比例越高，在盐度 20‰时，太平洋牡蛎代谢底物中蛋白质所占比例较高，随着盐度变化，贝类代谢底物会发生改变。本研究结果还表明，三倍体太平洋牡蛎比二倍体O：N的值较低，说明三倍体太平洋牡蛎比二倍体其有较高的蛋白质代谢水平。

表4 太平洋牡蛎三倍体和二倍体不同盐度梯度下O:N值

3 结论

在盐度32‰～20‰时，随着盐度的降低，三倍体太平洋牡蛎和二倍体的太平洋牡蛎耗氧率出现不同程度的降低，在盐度 20‰耗氧率达最低，三倍体耗氧率平均为 1.345 mg/(g·h)，二倍体为 1.679 mg/(g·h)，当盐度继续降低，耗氧率稍有上升。以软体部干重为协变量，经协方差分析表明，盐度引起牡蛎的耗氧率差异极显著(Fs=36.11，P<0.01)，倍性效应引起的耗氧率差异显著 (F=5.383，P<0.01)。不同盐度梯度，二倍体太平洋牡蛎耗氧率比三倍体高，说明二倍体太平洋牡蛎代谢易受环境因素影响，具有较差抗逆性。

在上述盐度条件下，三倍体太平洋牡蛎和二倍体排氨率出现不同程度升高，在盐度 20‰最高，三倍体排氨率平均为530.256 μg/(g·h)，二倍体为360.765 μg/(g·h)，当盐度继续降低，排氨率有所下降。盐度引起排氨率差异极显著(F=93.56，P<0.01)，倍性效应引起的排氨率差异不显著。

超过最适盐度范围，在盐度 16‰，三倍体和二倍体太平洋牡蛎排氨率、耗氧率出现异常，盐度是影响太平洋牡蛎代谢重要因素之一。

随着盐度的降低，三倍体太平洋牡蛎和二倍体太平洋牡蛎 O：N的值均有不同程度的下降，在盐度20‰最低。三倍体太平洋牡蛎比二倍体太平洋牡蛎O：N的值较低，三倍体太平洋牡蛎比二倍体其有较高的蛋白质代谢水平。

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