王治平 李 彬 秦 蕾 王印庚,3 廖梅杰①榮小軍 張 正 范瑞用 鄭 炯

(1. 江蘇海洋大學(xué) 連云港 222005；2. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266071；3. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過(guò)程功能實(shí)驗(yàn)室青島 266071；4. 青島瑞滋集團(tuán)有限公司 青島 266408；5. 青島市漁業(yè)技術(shù)推廣站 青島 266000)

刺參(Apostichopus j aponicus)具有重要的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值，在20 世紀(jì)80 年代，其苗種規(guī)?；庇夹g(shù)得到突破。進(jìn)入21 世紀(jì)，養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，成為引領(lǐng)我國(guó)第5 次海水養(yǎng)殖浪潮的主要品種。然而，近年來(lái)隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的急劇擴(kuò)大，養(yǎng)殖業(yè)出現(xiàn)種質(zhì)退化現(xiàn)象，表現(xiàn)出生長(zhǎng)速度慢、病害頻發(fā)、存活率低等問(wèn)題，導(dǎo)致每年數(shù)10 億的經(jīng)濟(jì)損失(王印庚等, 2014)。中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所針對(duì)刺參病害問(wèn)題，采用群體選育方法，培育出具有生長(zhǎng)速度快、抗病力強(qiáng)、成活率高的刺參“參優(yōu) 1 號(hào)”新品種(GS-01-016-2017)(全國(guó)水產(chǎn)技術(shù)推廣總站, 2018)，為刺參養(yǎng)殖良種化提供了種質(zhì)基礎(chǔ)。刺參是狹鹽性海洋動(dòng)物，鹽度作為重要的環(huán)境因子之一，對(duì)刺參的生長(zhǎng)存活、呼吸排泄、能量和碳氮收支等生理生態(tài)影響顯著(龔海濱等, 2009; 袁秀堂等, 2006; Yuan et al, 2010;孟雷明等, 2013)。隨著刺參養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是“東參西養(yǎng)”和“北參南養(yǎng)”模式的快速發(fā)展，海參養(yǎng)殖區(qū)從最初的刺參自然分布區(qū)逐步拓展到黃河三角洲地區(qū)和閩、浙沿海。受海域自然鹽度及降水、結(jié)冰、化冰、蒸發(fā)等因素的影響，各養(yǎng)殖區(qū)池塘鹽度變化差異顯著。本研究對(duì)不同鹽度下刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的生長(zhǎng)存活、呼吸代謝以及免疫酶活性進(jìn)行了測(cè)定，旨在探明刺參“參優(yōu)1 號(hào)”對(duì)鹽度的適應(yīng)性，分析不同鹽度下，“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的免疫調(diào)節(jié)、耗氧率、排氨率、生長(zhǎng)等代謝特征，進(jìn)而確定其最適鹽度條件及其耐鹽機(jī)制，為該良種在不同地域推廣、健康養(yǎng)殖提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本研究所用刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種由山東青島瑞滋集團(tuán)有限公司培育，苗種規(guī)格為(5.00±0.75) g。選取活力良好、健康無(wú)異的個(gè)體，在清潔海水中暫養(yǎng)7 d后用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)刺參對(duì)鹽度的耐受特點(diǎn)，本研究設(shè)定16 個(gè)鹽度梯度，分別為14、15、16、17、18、20、23、26、29、32、35、36、37、38、39 和40，實(shí)驗(yàn)用水以砂濾潔凈海水為基礎(chǔ)，采用粗鹽或淡水調(diào)節(jié)至相應(yīng)鹽度并分別儲(chǔ)備在體積為1 m3的單獨(dú)的PP 水槽中。鹽度實(shí)驗(yàn)所用養(yǎng)殖水槽為容積30 L 白色塑料水槽，按照每天降低或升高1 個(gè)鹽度對(duì)海參進(jìn)行梯度降鹽或升鹽。每個(gè)鹽度實(shí)驗(yàn)設(shè)置4 個(gè)平行，其中，3 個(gè)平行實(shí)驗(yàn)組用于生長(zhǎng)和存活測(cè)試，另外，1 個(gè)平行水槽用于酶指標(biāo)的測(cè)定，每個(gè)平行放置30 頭刺參。實(shí)驗(yàn)期間，每天投喂配合飼料1 次，投喂量為刺參體重的2%，每天按時(shí)投喂并吸底清污，并更換相同鹽度的海水，換水量為50%。觀測(cè)并記錄刺參攝食、體征、生長(zhǎng)、死亡等情況，計(jì)算各組存活率(Survival Rate, SR, %)和特定生長(zhǎng)率(Specific Growth Rate, SGR, %/d)，測(cè)定各組刺參的呼吸代謝及非特異性免疫酶活性的差異。

1.2.1 不同鹽度條件下刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種特定生長(zhǎng)率和存活率的變化 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，稱取苗種的初始體重；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，記錄苗種的存活數(shù)量和終末平均體重，苗種的SR 和SGR 采用以下公式計(jì)算：

式中，N0和Nt分別為刺參初始數(shù)量和終末存活數(shù)量，W0和Wt分別為刺參初始平均體重和終末平均體重(g)，t 為養(yǎng)殖天數(shù)。

1.2.2 不同鹽度條件下刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的呼吸代謝變化 各組到達(dá)設(shè)定鹽度7 d 后，開始測(cè)定相應(yīng)鹽度下刺參的呼吸代謝。實(shí)驗(yàn)在2 L 呼吸瓶中進(jìn)行，每個(gè)測(cè)試瓶中加入相應(yīng)鹽度的海水和刺參，每個(gè)鹽度設(shè)3 個(gè)平行組，每組10 頭刺參，同時(shí)，設(shè)立3 個(gè)空白對(duì)照組(未放置刺參組)。所有呼吸瓶放入同一個(gè)水槽中，以保持相同的溫度條件(16.0℃)。每個(gè)呼吸瓶加滿相應(yīng)鹽度海水和刺參后，立即用橡皮塞封口，封口后4 h，采用虹吸法自各實(shí)驗(yàn)組取水樣，分別用碘量法(GB 17378.4-2007)和靛酚藍(lán)分光光度法(GB 17378.4-2007)測(cè)定水樣中溶解氧(DO)和氨氮(-H)含量，計(jì)算刺參的耗氧率(RO)和排氨率(RN)以及氧氮比(O : N)。計(jì)算公式如下：

式中，O0和Ot分別為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組水體的DO 質(zhì)量濃度(mg/L)，N0和Nt分別為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組水體中總氨氮(TN)質(zhì)量濃度(mg/L)，t 為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間(h)；W 為刺參的體重(g)，V 為實(shí)驗(yàn)水體體積(L)。

1.2.3 不同鹽度條件下刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的非特異性免疫酶活性變化 30 d 的實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，分別在0、10、20、30 d 從各鹽度組隨機(jī)取3 頭刺參，活體解剖取體腔液，4℃條件下，5000 r/min 離心10 min，取上清液。使用南京建成生物公司的試劑盒并參照試劑盒說(shuō)明書測(cè)定刺參苗種體腔液的酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用GraphPad Prism 8.0 軟件繪圖，采用SPSS 18.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差(One-way ANOVA)分析，采用Tukey 檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重分析，P＜0.05 為不同鹽度組的相應(yīng)指標(biāo)差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種存活率的影響

實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種在不同鹽度條件下的SR 曲線見圖1。從圖1 可以看出，低鹽對(duì)苗種存活影響很大，鹽度為14 和15 實(shí)驗(yàn)組的苗種在14和24 d 累計(jì)死亡率達(dá)到100%；在30 d 的養(yǎng)殖期內(nèi)，鹽度為16～20 時(shí)，“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的SR 隨鹽度的升高而增加，苗種的 SR 由(13.33±4.71)%逐漸增加到(86.67±4.71)%；鹽度為23～40 的各實(shí)驗(yàn)組SR 均為100%。

圖1 不同鹽度條件對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種存活率的影響Fig.1 Effect of salinity on survival rate of sea cucumber “Shenyou No.1”

2.2 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種生長(zhǎng)的影響

鹽度為14～16 的各實(shí)驗(yàn)組，由于苗種的SR 過(guò)低，無(wú)法計(jì)算30 d 實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)的SGR；鹽度為17～40 時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的SGR 見圖2。從圖2 可以看出，鹽度在17～40 之間，苗種的SGR 隨鹽度的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)。鹽度為17～20 時(shí)，苗種的SGR 為負(fù)值；鹽度為23～40 時(shí)，SGR 為正值；鹽度大于26 時(shí)，SGR 顯著增高(P＜0.05)；鹽度為29～37 時(shí)，SGR 保持較高的水平，各組之間的差異不顯著(P＞0.05)，并在鹽度為32 時(shí)達(dá)到最高，為0.9932%/d；鹽度在37～40 范圍內(nèi)，SGR 隨鹽度的上升而降低。依據(jù)獲得的生長(zhǎng)參數(shù)并通過(guò)數(shù)學(xué)函數(shù)推導(dǎo)，鹽度在17～40 范圍內(nèi)，鹽度和刺參SGR 的關(guān)系可以用以下公式：

SGR= -0.0062S2+0.4046S-5.7849 (R2=0.9602)

根據(jù)公式推算，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”在鹽度為32.6時(shí)，SGR 最高。

圖2 不同鹽度條件下刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的特定生長(zhǎng)率Fig.2 Specific growth rate of sea cucumber“Shenyou No.1” under different salinity

2.3 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種呼吸代謝的影響

不同鹽度條件下，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的RO計(jì)算結(jié)果見圖3。從圖3 可以看出，在鹽度為14～40時(shí)，苗種隨鹽度的升高RO呈“M”型波動(dòng)。鹽度在14～17 范圍內(nèi)RO較低，各組間無(wú)顯著差異(P＞0.05)；鹽度高于18 時(shí)，實(shí)驗(yàn)苗種的RO顯著增高(P＜0.05)；鹽度為23～29 時(shí)，RO處于較高水平，各組之間的差異不顯著(P＞0.05)；鹽度為26 時(shí)，RO達(dá)到第1 個(gè)高峰值，為0.0173 mg/(g·h)。鹽度為32 時(shí)，實(shí)驗(yàn)苗種的RO顯著降低(P＜0.05)；當(dāng)鹽度高于35 時(shí)，RO逐漸升高，并在鹽度為37 時(shí)達(dá)到第2 個(gè)高峰值，為0.0196 mg/(g·h)；鹽度為38～40 時(shí)，“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的RO隨鹽度的升高呈下降趨勢(shì)。

圖3 不同鹽度條件下刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的耗氧率Fig.3 Oxygen consumption rate of sea cucumber“Shenyou No.1” under different salinity

不同鹽度條件下，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的RN變化見圖4。從圖4 可以看出，其變化趨勢(shì)和RO變化趨勢(shì)相似，鹽度在14～29 范圍內(nèi)，隨著鹽度的升高，實(shí)驗(yàn)苗種的RN逐漸增高；鹽度為23～29 時(shí)，RN達(dá)到較高的水平。其中，鹽度為26 時(shí)RN較高，為0.00185 mg/(g·h)；鹽度為32 時(shí)，RN顯著降低(P＜0.05)；在鹽度為32～37 范圍內(nèi)，RN逐漸升高，并在鹽度為37 時(shí)達(dá)到峰值，為0.00196 mg/(g·h)；鹽度高于37 時(shí)，“參優(yōu)1 號(hào)”的RN隨鹽度的升高呈下降趨勢(shì)。

圖4 不同鹽度條件下刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的排氨率Fig.4 Ammonia excretion rate of sea cucumber “Shenyou No.1” under different salinity

不同鹽度條件下，刺參苗種O : N 值的計(jì)算結(jié)果見表1。從表1 可以看出，不同的鹽度組O : N 值均在8 左右，隨鹽度的變化無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

表1 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”O(jiān) : N 的影響Tab.1 Effect of salinity on O : N of sea cucumber “Shenyou No.1”

2.4 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種非特異性免疫酶活性的影響

在鹽度為14～16 時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，苗種全部死亡，無(wú)法進(jìn)行體腔液的獲取。鹽度為17 時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，剩余苗種數(shù)量獲得的體腔液不足以進(jìn)行非特異性免疫酶活性的檢測(cè)。本研究對(duì)鹽度為18～40 各實(shí)驗(yàn)組苗種的非特異性免疫酶活性進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見圖5～圖8。

由酸性磷酸酶(ACP)的測(cè)定結(jié)果(圖5)可以看出，鹽度為18、32、35、36 的實(shí)驗(yàn)組，在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種的ACP 活性無(wú)顯著變化(P＞0.05)，其余實(shí)驗(yàn)組ACP 均呈先升高后降低的趨勢(shì)，并在第10 天時(shí)，ACP 活性達(dá)到最高，顯著高于其他時(shí)間的ACP 活性，其中，鹽度為26 的實(shí)驗(yàn)組第10 天ACP 活性達(dá)到最高。

圖5 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”體腔液酸性磷酸酶活性的影響Fig.5 Effect of salinity on ACP activity of coelomic fluid in sea cucumber “Shenyou No.1”

在30 d 實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，各鹽度組堿性磷酸酶(AKP)活性的測(cè)定結(jié)果(圖 6)可以看出，在實(shí)驗(yàn)鹽度范圍內(nèi)，隨著鹽度的增高，不同鹽度組同一時(shí)間實(shí)驗(yàn)苗種的AKP 活性呈波浪形波動(dòng)；鹽度高于18 時(shí)，AKP的活性逐漸增高，并在鹽度為23 時(shí)達(dá)到峰值，然后逐漸降低；在鹽度為32 時(shí)達(dá)到最低值；鹽度高于32時(shí)，AKP 活性逐漸上升。同一鹽度組不同時(shí)間點(diǎn)苗種的AKP 活性變化也存在差異，其中，鹽度為32和35 時(shí)，不同時(shí)間點(diǎn)AKP 活性差異不顯著，其余鹽度組隨時(shí)間的延長(zhǎng)基本呈先升高后降低的趨勢(shì)，并在第10 天達(dá)到較高值。

圖6 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”體腔液堿性磷酸酶活性的影響Fig.6 Effect of salinity on AKP activity of coelomic fluid in sea cucumber “Shenyou No.1”

不同鹽度條件下，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種體腔液溶菌酶(LZM)活性變化見圖7。從圖7 可以看出，在實(shí)驗(yàn)鹽度范圍內(nèi)，隨著鹽度的增高，實(shí)驗(yàn)苗種不同鹽度組在同一時(shí)間點(diǎn)的LZM 活性呈先升高后降低再升高的“M”型趨勢(shì)。其中，在鹽度為29、39 時(shí)，LZM 活性達(dá)到較高值；鹽度為32、35 時(shí)，LZM 的活性較低。同一鹽度組中，鹽度為18 時(shí)，LZM 活性隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)下降趨勢(shì)，其余各組的LZM 活性呈先升高后降低的趨勢(shì)，并在第10 天時(shí)達(dá)到較高值。

圖7 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”體腔液溶菌酶活性的影響Fig.7 Effect of salinity on LZM activity of coelomic fluid in sea cucumber “Shenyou No.1”

各鹽度條件下，刺參苗種超氧化物歧化酶(SOD)活性變化見圖8。從圖8 可以看出，在鹽度為18～29 時(shí)，0 d 各組SOD 活性均處于最高水平，隨鹽度的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，并在鹽度為18～23 時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組SOD 的活性隨時(shí)間變化呈逐漸降低的趨勢(shì)；而鹽度為26 和29 的實(shí)驗(yàn)組，SOD 的活性呈先降低后升高的趨勢(shì)；鹽度為32 的實(shí)驗(yàn)組，SOD 活性隨時(shí)間變化無(wú)顯著差異(P＞0.05)；鹽度為36～38 時(shí)，SOD 的活性隨時(shí)間變化呈先降低后升高的趨勢(shì)，均在第20 天時(shí)達(dá)到最低，并在第30 天時(shí)又顯著上升(P＜0.05)。

圖8 鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”體腔液超氧化物歧化酶活性的影響Fig.8 Effect of salinity on SOD activity of coelomic fluid in sea cucumber “Shenyou No.1”

3 討論

3.1 刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種在不同鹽度條件下的適應(yīng)性

鹽度作為影響海洋生物生理生態(tài)學(xué)最重要的環(huán)境因子之一，與養(yǎng)殖動(dòng)物的滲透壓調(diào)節(jié)、生長(zhǎng)、發(fā)育關(guān)系密切(Dong et al, 2008; Zhang et al, 2018)。棘皮動(dòng)物缺乏專門的排泄器官，機(jī)體不能進(jìn)行細(xì)胞外滲透壓調(diào)節(jié)，當(dāng)水體鹽度變化時(shí)，刺參體內(nèi)的滲透壓也會(huì)迅速變化，機(jī)體細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié)氨基酸和部分離子的濃度來(lái)維持與體腔液滲透壓平衡(Talbot et al, 2002)。刺參屬于典型的狹鹽性海洋生物，鹽度的變化對(duì)刺參的生長(zhǎng)和存活有明顯影響(陳勇等, 2007; 鄭慧等, 2014; Li et al, 2010; Hu et al, 2010)。對(duì)于選育的新品種而言，選育目標(biāo)性狀決定了其在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用潛力，而新品種生態(tài)適應(yīng)性則決定了其推廣范圍和區(qū)域。刺參“參優(yōu)1 號(hào)”是以抗?fàn)N爛弧菌(Vibrio sp lendidus)能力和生長(zhǎng)速度為選育目標(biāo)培育出的刺參新品種，為獲得最大的良種貢獻(xiàn)率，需要對(duì)該品種的生態(tài)適應(yīng)范圍進(jìn)行重新評(píng)估。

刺參機(jī)體對(duì)鹽度的調(diào)節(jié)有一個(gè)安全閾值，超過(guò)這個(gè)閾值會(huì)影響其生存。本研究結(jié)果顯示，鹽度為18 以下，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的SR 會(huì)大幅度降低，這可能就是由于鹽度超過(guò)了其自身調(diào)節(jié)范圍導(dǎo)致。龔海濱等(2009)和張少華等(2004)通過(guò)SR 測(cè)算和生理狀態(tài)觀察的方法，確定了急性鹽度驟變條件下，刺參的適宜鹽度分別為20～35 和18～39，最適生長(zhǎng)鹽度為25～30。當(dāng)水體鹽度在等滲點(diǎn)附近時(shí)，機(jī)體用于滲透壓調(diào)節(jié)的能量較少，更有利于刺參的生長(zhǎng)和幼體的發(fā)育(Asha et al, 2005)。本研究發(fā)現(xiàn)，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”在鹽度約為32 時(shí)SGR 最高，這可能是由于鹽度為32 是刺參等滲點(diǎn)的附近，用于滲透壓調(diào)節(jié)的能量較少，故生長(zhǎng)速度最快。本研究通過(guò)鹽度緩降后30 d 的養(yǎng)殖結(jié)果表明，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的存活鹽度為23～40，最適生長(zhǎng)鹽度為29～37。王吉橋等(2009)研究了60 d 實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，鹽度驟變對(duì)刺參幼參存活和生長(zhǎng)的影響，提出采用存活鹽度和抑制生長(zhǎng)鹽度2 個(gè)概念表示刺參的耐鹽性，得出鹽度為26 是明顯的抑制生長(zhǎng)的拐點(diǎn)，刺參幼參的存活鹽度為26～33，生長(zhǎng)適宜鹽度為30～33。胡煒等(2012)通過(guò)測(cè)定逐步降鹽(鹽度緩降)和鹽度突變(鹽度驟降)2 種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较拢}度對(duì)刺參生存、攝食和生長(zhǎng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，影響刺參攝食和生長(zhǎng)的關(guān)鍵是低鹽脅迫的最終鹽度而不是改變鹽度方式。本研究所測(cè)得的刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的鹽度耐受和適宜鹽度范圍與王吉橋等(2009)研究結(jié)果基本一致，說(shuō)明刺參“參優(yōu)1 號(hào)”在選育過(guò)程中的鹽度耐受適應(yīng)性未發(fā)生顯著變化，而本研究所得到的結(jié)果范圍明顯小于龔海濱等(2009)和張少華等(2004)的研究結(jié)果。一方面是由于本研究測(cè)定周期長(zhǎng)(30 d)，遠(yuǎn)高于前2 項(xiàng)研究(分別為168 和48 h)的監(jiān)測(cè)時(shí)間，另一方面也是由于本研究除了考慮存活率，同時(shí)，將生長(zhǎng)率作為判定其最適鹽度的指標(biāo)，導(dǎo)致的結(jié)果范圍顯著偏小。

3.2 刺參“參優(yōu)1 號(hào)”在不同鹽度條件下的呼吸代謝特征

鹽度的變化會(huì)對(duì)刺參造成脅迫反應(yīng)，進(jìn)而影響刺參的能量代謝，表現(xiàn)為呼吸和排泄的不同。水生動(dòng)物處于等滲點(diǎn)時(shí)RO最低，可能是動(dòng)物處于等滲點(diǎn)用于滲透壓調(diào)節(jié)的耗能最少。汪洋(2013)對(duì)南移刺參在鹽度為20～35 條件下的呼吸代謝測(cè)定結(jié)果表明，隨著鹽度的升高，刺參的RO和RN均呈先降低再升高的趨勢(shì)，且均在鹽度為30 時(shí)達(dá)到最低。包杰(2008)研究了在鹽度為23～38 條件下，不同規(guī)格青刺參和紅刺參呼吸代謝的變化發(fā)現(xiàn)，在所測(cè)試的鹽度范圍內(nèi)，刺參的RO和RN變化呈“M”型趨勢(shì)，并依據(jù)這一趨勢(shì)得出鹽度為29～32 是青刺參和紅刺參的最適鹽度范圍；袁秀堂等(2006)對(duì)不同規(guī)格刺參的鹽度呼吸代謝測(cè)定表明，鹽度為31.5 時(shí)，不同規(guī)格刺參的RO和RN均最低。本研究結(jié)果表明，刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的RO和RN也以鹽度為32 呈波谷的“M”型趨勢(shì)，在低于和高于等滲點(diǎn)苗種的RN均升高，這可能是由于鹽度脅迫帶來(lái)的滲透壓調(diào)節(jié)需要較多游離氨基酸分解導(dǎo)致，同時(shí)，也說(shuō)明鹽度為32 可能最接近刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的體液等滲點(diǎn)。這與前幾項(xiàng)的研究結(jié)果相一致，具體等滲點(diǎn)數(shù)值的差異應(yīng)該是因?yàn)楦餮芯吭诰唧w實(shí)驗(yàn)方法中設(shè)置的鹽度差異不同引起的。將RO和氮排泄結(jié)合起來(lái)計(jì)算代謝的O : N 值，可以評(píng)估無(wú)脊椎動(dòng)物的能量需求和對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用特性并被用作其對(duì)環(huán)境脅迫指標(biāo)(Bayne et al, 1978)。本研究結(jié)果表明，鹽度對(duì)刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的O : N 值的影響不顯著，與袁秀堂等(2006)和薛素燕等(2009)研究結(jié)果相一致，而與包杰(2008)對(duì)青刺參和紅刺參的研究結(jié)果表明，不同品系刺參O : N 值隨鹽度的變化趨勢(shì)不同，這可能是跟刺參品系差異有關(guān)。

3.3 刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種在不同鹽度條件下的非特異性免疫酶活性特征

刺參體腔液細(xì)胞是其非特異性免疫系統(tǒng)的承擔(dān)者，體腔液細(xì)胞可產(chǎn)生多種免疫因子及免疫酶(Coteur et al, 2002; Kudriavtsev et al, 2004; 葉海斌等, 2018)，因此，可以通過(guò)檢測(cè)體腔液細(xì)胞中非特異性免疫酶活性的變化來(lái)反應(yīng)其應(yīng)對(duì)各種脅迫狀態(tài)下的免疫應(yīng)答(田青等, 2014; 徐松濤等, 2017; 韓莎等, 2018)。本研究結(jié)果表明，鹽度變化顯著影響了刺參“參優(yōu)1 號(hào)”的非特異性免疫酶指標(biāo)。對(duì)相同鹽度30 d 實(shí)驗(yàn)期內(nèi)酶指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果可以看出，在鹽度脅迫下，SOD 活性的峰值一般在0 d 出現(xiàn)，而ACP、AKP 活性的峰值在第10 天出現(xiàn)，LZM 活性的峰值在10～20 d 出現(xiàn)，表明體腔細(xì)胞在應(yīng)對(duì)鹽度變化的過(guò)程中，不同酶指標(biāo)變化響應(yīng)時(shí)間存在一定差異。相應(yīng)酶指標(biāo)對(duì)鹽度變化在時(shí)間上的響應(yīng)規(guī)律與鄭慧等(2014)的研究結(jié)果一致。但與田青等(2014)檢測(cè)饑餓脅迫、徐松濤等(2017)檢測(cè)氨氮脅迫和韓莎等(2018)檢測(cè)pH 脅迫條件下的響應(yīng)變化規(guī)律存在顯著差異，這說(shuō)明刺參在應(yīng)對(duì)不同脅迫條件下，非特異性免疫酶活性的變化存在很大差異。對(duì)不同鹽度條件下所檢測(cè)酶指標(biāo)活性對(duì)比結(jié)果可以看出，在鹽度為18 條件下，各酶指標(biāo)的活性都顯著低于其他鹽度組，表明在苗種受到致死鹽度脅迫時(shí)，機(jī)體已無(wú)法正常維持其免疫酶活性的調(diào)節(jié)能力，這與侯西坦等(2016)的研究結(jié)果相一致。而在刺參能存活的23～40 鹽度范圍內(nèi)，相應(yīng)酶指標(biāo)的變化均表現(xiàn)為在適宜鹽度內(nèi)活性較低，而應(yīng)對(duì)低鹽或高鹽脅迫時(shí)活性顯著升高，表明在受到鹽度脅迫后刺參會(huì)產(chǎn)生一種應(yīng)激和保護(hù)反應(yīng)，通過(guò)提高非特異性免疫酶活性以增強(qiáng)免疫力。

綜上所述，在刺參“參優(yōu)1 號(hào)”苗種養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)保持水體鹽度在29～37 范圍內(nèi)，苗種生長(zhǎng)速度較快，鹽度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)引起刺參的應(yīng)激反應(yīng)，生理表現(xiàn)為RO和RN升高并引發(fā)機(jī)體免疫酶活性的變化，對(duì)苗種的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。因此，在良種推廣過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)海域自然鹽度條件選擇適宜的推廣區(qū)域，該新品種在刺參池塘養(yǎng)殖過(guò)程中要避免暴雨、結(jié)冰等天氣造成的鹽度波動(dòng)。本研究結(jié)果可為良種在不同模式、不同海域的推廣提供科學(xué)依據(jù)。