張思研, 王紹軍, 楊佳程, 朱建業(yè), 田 瑩, 王 犖, 毛俊霞, 王許波, 常亞青, 鹿志創(chuàng), 郝振林

鹽度對香螺行為、鰓和腎抗氧化酶活性與組織結(jié)構(gòu)的影響

張思研1, 王紹軍2, 楊佳程1, 朱建業(yè)1, 田 瑩1, 王 犖1, 毛俊霞1, 王許波1, 常亞青1, 鹿志創(chuàng)3, 郝振林1

(1. 大連海洋大學 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點實驗室, 遼寧 大連 116000; 2. 山東省漁業(yè)發(fā)展和資源養(yǎng)護總站, 山東 濟南 250000; 3. 遼寧省海洋水產(chǎn)科學研究院, 遼寧 大連 116000)

為明確不同鹽度脅迫下香螺的生理生態(tài)學響應(yīng)及其適應(yīng)機制, 本文采用行為學、組織學和生物化學手段研究了不同鹽度條件下(16、20、24、28、32、36、40、44、48)香螺的行為、病理損傷以及抗氧化酶活性。結(jié)果顯示, 在高鹽和低鹽脅迫下, 香螺出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng), 攝食率下降, 死亡率升高。隨鹽度升高, 香螺的總抗氧化能力先升高后降低, 在鹽度32時達到峰值; 香螺鰓的過氧化氫酶(CAT)活力和超氧化物歧化酶(SOD)活力呈先降低后升高的趨勢; 腎的CAT和SOD活力呈先升高后降低的趨勢。組織切片結(jié)果顯示, 在高鹽和低鹽脅迫下, 香螺嗅檢器和鰓絲的形態(tài)呈現(xiàn)顯著變化, 黏液細胞數(shù)量均增加。上述結(jié)果表明, 鹽度顯著影響香螺的生理生態(tài)反應(yīng), 且香螺可通過行為變化、調(diào)節(jié)抗氧化酶以及改變組織形態(tài)結(jié)構(gòu)從而適應(yīng)外界鹽度的變化。

香螺; 鹽度; 生理脅迫; 行為; 抗氧化酶活性; 病理損傷

鹽度是水產(chǎn)養(yǎng)殖重要的環(huán)境因子之一, 與養(yǎng)殖動物的生長、發(fā)育等生理活動息息相關(guān), 外界環(huán)境的變化(如陰雨、干旱天氣)都會一定程度上影響?zhàn)B殖水體的鹽度, 從而影響?zhàn)B殖生物的生理狀態(tài)[1-5]。鹽度的變化會導致水產(chǎn)動物的生長存活、呼吸代謝等一系列生理反應(yīng)發(fā)生變化。適當?shù)柠}度變化可以提高水產(chǎn)動物的生長繁殖及其肉質(zhì), 但當鹽度超過耐受范圍, 會引發(fā)應(yīng)激反應(yīng)甚至導致死亡[6-9]。因此, 探明鹽度變化對水產(chǎn)動物的影響對開展人工增養(yǎng)殖具有重要的意義。

香螺()屬軟體動物門(Mollusca), 腹足綱(Gastropoda), 新腹足目(Neogastropoda), 蛾螺科(Buccinida), 主要分布在我國渤海和黃海海域, 朝鮮、日本海也有分布[10-11]。香螺肉質(zhì)鮮美, 營養(yǎng)豐富, 市場需求量巨大, 目前市場價格已超過200元/kg, 對香螺野生資源的捕撈強度日益增加, 從而使香螺產(chǎn)量銳減。然而, 目前香螺規(guī)模化人工增養(yǎng)殖尚未突破, 其來源主要依靠野生資源, 因此, 探明香螺適宜生長的環(huán)境因子, 制定合理的增養(yǎng)殖模式, 盡快實現(xiàn)香螺的全人工增養(yǎng)殖迫在眉睫。目前我國關(guān)于香螺的研究主要集中在營養(yǎng)成分[12-13]、殼體[14-15]、繁殖[16]以及遺傳多樣性[17-18]等方面。國外對香螺的相關(guān)研究較少, 日本學者研究了北海道香螺與繁殖和攝食相關(guān)的遷移方式, 另外還有學者開展了有關(guān)香螺的繁殖習性的研究[19-20]。關(guān)于鹽度對香螺行為等相關(guān)生理生態(tài)影響的研究尚未見報道。本研究擬采用生理學、組織學等手段研究了不同鹽度條件下香螺的行為、相關(guān)組織抗氧化酶活性的變化以及組織形態(tài)的變化, 檢測了香螺對鹽度變化的耐受能力以及在不同鹽度下的生理生態(tài)學響應(yīng), 旨在為明確香螺適應(yīng)鹽度變化的調(diào)節(jié)機制, 并為后期開展香螺的人工增養(yǎng)殖提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗用香螺取自遼寧省大連市旅順口區(qū)黃海海域, 潮濕狀態(tài)下運回大連海洋大學重點實驗室暫養(yǎng)。香螺個體濕質(zhì)量為(85.3±9.3) g。選取27個規(guī)格為50 L的水族箱(58 cm×44 cm×34 cm), 每個水族箱暫養(yǎng)100只香螺。暫養(yǎng)期間水溫保持12 ℃, 水箱內(nèi)含氧量為7.5 mg/L, 鹽度為32。

1.2 實驗方法

實驗設(shè)置9個鹽度組, 鹽度分別為16、20、24、28、32(對照)、36、40、44、48, 將暫養(yǎng)在32鹽度下的香螺直接放入相應(yīng)鹽度處理組中, 每個鹽度設(shè)置3個平行, 每個平行組隨機放入100只健康活躍的香螺。實驗前將香螺斷食2 d, 實驗過程中盡量避免外界因素(如聲音、光照等)對實驗的干擾。香螺適應(yīng)環(huán)境2 h后, 每個實驗組內(nèi)投入2 kg新鮮三角帆蚌()肉, 觀察不同鹽度下香螺的行為特征(持續(xù)觀察120 h), 在第6 h時測定各實驗組的攝食率, 并在各組內(nèi)隨機取20只香螺, 取其鰓、腎和嗅檢器組織樣品, 以為后期開展組織學和相關(guān)抗氧化酶活性研究。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 行為學指標測定

攝食率: 香螺攝食量占香螺體重的百分比。

1.3.2 鰓和嗅檢器石蠟切片觀察

取新鮮的鰓和嗅檢器保存于波恩氏液, 然后進行常規(guī)石蠟組織切片, HE染色等, 并在光學顯微鏡(Nikon E-CLIPSE)下觀察組織形態(tài)學變化, 拍照記錄。

1.3.3 酶活性測定

香螺鰓和腎的總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活力的測定均采用南京建成生物工程研究所試劑盒進行, 具體參考其說明書。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS22.0和OriginPro 2017軟件對6 h內(nèi)鹽度變化所導致的香螺攝食率及鰓和嗅檢器的組織切片進行分析, 用單因素方差分析統(tǒng)計香螺鰓絲間距、嗅檢器絲間距以及鰓和腎抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)的活力變化(<0.05為差異顯著)。

2 結(jié)果

2.1 行為觀察

2.1.1 香螺的攝食行為

6 h時不同鹽度下香螺的攝食率見圖1。當鹽度高于16時, 香螺開始攝食, 攝食率隨鹽度上升逐漸升高; 當鹽度為28時, 攝食率最高為50.11%, 隨后香螺攝食率隨鹽度上升而下降, 當鹽度高于44時香螺停止攝食, 攝食率為0。

圖1 6 h時不同鹽度對香螺攝食率的影響

注: 不同小寫字母表示不同鹽度下香螺攝食率對于32鹽度時差異顯著(<0.05)

將不同鹽度下香螺攝食率進行ks檢驗和正態(tài)分布擬合分析, 擬合方程為=0.000 84–0.098 63+ 4.149 72–68.31+382.12(其中為攝食率,為鹽度,2值為 0.981 7)。擬合曲線見圖2, 香螺的攝食率隨鹽度的升高呈先上升后下降的趨勢, 由擬合方程可知, 當鹽度為31.5時, 香螺攝食率最高。

圖2 不同鹽度對香螺攝食率影響曲線

2.1.2 香螺的死亡率

6 h時不同鹽度下香螺的死亡率如圖3所示。由表可知, 在高鹽脅迫和低鹽脅迫下, 香螺存在一定的應(yīng)激行為。對照組中, 香螺比較安靜, 喜歡待在水底。當香螺所處海水鹽度為16、20、24時, 6 h后開始出現(xiàn)脫吸現(xiàn)象, 并分別在24 h、48 h、72 h全部死亡。脫吸狀態(tài)時, 香螺足部出現(xiàn)水腫狀態(tài), 嚴重時軟體部無法完全縮入殼中, 死亡狀態(tài)時, 腹足僵硬, 翻出螺殼外, 吻管縮回殼內(nèi), 用玻璃棒輕觸無生命跡象。在鹽度為28時, 香螺在6 h內(nèi)處于活躍期, 此時香螺活動量顯著增大, 尤其喜歡向水面攀爬。當香螺處于海水鹽度為44、48時, 6 h后出現(xiàn)脫吸, 并分別于96 h、24 h全部死亡。

圖3 6 h時不同鹽度對香螺死亡率的影響

2.2 主要抗氧化指標的變化

2.2.1 鹽度脅迫下T-AOC的變化

6 h時不同鹽度脅迫下香螺鰓和腎的抗氧化能力(T-AOC)見圖4。當鹽度為32時, 香螺鰓和腎的T-AOC值最高, 且顯著高于其他鹽度梯度水平(<0.01)。當鹽度上升, 鰓和腎的T-AOC均呈先上升后下降的趨勢, 且在鹽度32時達到最大值。香螺鰓和腎的T- AOC在高鹽低鹽脅迫下的變化趨勢一致, 但是在32與28, 32與36鹽度水平下鰓的T-AOC存在極顯著差異(<0.01), 腎的T-AOC在鹽度為32與28之間不存在顯著差異(>0.05), 在鹽度為32和36之間存在極顯著差異(<0.01)。

圖4 6 h時不同鹽度條件對香螺鰓和腎的抗氧化能力(T- AOC)的影響

注: 不同大小寫字母表示不同鹽度下鰓或腎對于32鹽度時抗氧化能力(T-AOC)差異顯著(<0.05)

2.2.2 鹽度脅迫下CAT的變化

6 h時不同鹽度脅迫下香螺的鰓和腎的過氧化氫酶(CAT)活力變化見圖5。隨著鹽度逐漸上升, 鰓的CAT活力呈先下降后上升的趨勢, 腎的CAT活力呈先上升后下降的趨勢, 且均在鹽度為32時達到最值。鹽度為28和36時鰓的CAT活力與對照組32相比均存在極顯著差異(<0.01)。鹽度為28和36時腎的CAT活力與對照組32相比均存在極顯著差異(<0.01), 鹽度在28和36之間不存在顯著差異(>0.05)。當鹽度為32時, 鰓的CAT活力值最低, 且顯著低于其他鹽度梯度水平(<0.01), 腎的CAT活力值最高, 且顯著高于其他鹽度梯度水平(<0.01)。

圖5 6 h時不同鹽度條件對香螺鰓和腎的過氧化氫酶(CAT)的影響

注: 不同大小寫字母表示不同鹽度下鰓或腎對于32鹽度時過氧化氫酶(CAT)差異顯著(<0.05)

2.2.3 鹽度脅迫下SOD的變化

6 h時不同鹽度脅迫條件下香螺鰓和腎的超氧化物岐化酶(SOD)活力變化見圖6。隨著鹽度逐漸上升, 腎的超氧化物歧化酶(SOD)活力呈先上升后下降的趨勢。當鹽度為28時, 鰓的超氧化物歧化酶(SOD)活力值最低。鹽度為28和36時鰓的超氧化物歧化酶(SOD)活力與對照組32相比均存在極顯著差異(<0.01)。鹽度為32和28時腎的超氧化物歧化酶(SOD)活力不存在顯著差異(>0.05), 鹽度為32和36時腎的超氧化物歧化酶(SOD)活力存在極顯著差異(<0.01)。

2.3 組織學觀察

2.3.1 鹽度脅迫下鰓組織學的觀察比較

6 h時不同鹽度脅迫下香螺鰓的組織形態(tài)變化見圖7。香螺鰓絲間距在高低鹽條件下均呈先擴大后縮小的趨勢, 16鹽度水平下鰓絲間隔最小, 40鹽度水平鰓絲間隔最大。香螺的鰓絲在32鹽度水平下呈正常并攏狀態(tài), 鰓絲組織結(jié)構(gòu)完整, 呼吸上皮細胞和泌氯細胞排列整齊。16鹽度水平下香螺鰓絲頂端腫脹, 內(nèi)有游離的泌氯細胞。在20、24和28低鹽度水平下, 部分鰓絲細胞排列混亂, 鰓絲呼吸上皮細胞明顯增厚, 鰓絲邊緣模糊。在40、44和48高鹽度水平下, 香螺鰓絲皺縮, 頂端略有腫脹, 部分鰓絲呼吸上皮細胞脫落、壞死, 鰓絲邊緣呈鋸齒狀。黏液細胞數(shù)量在低鹽度和高鹽度條件下均增加。

圖6 6 h時不同鹽度條件對香螺鰓和腎的超氧化物歧化酶(SOD)的影響

注: 不同大小寫字母表示不同鹽度下鰓或腎對于32鹽度時超氧化物歧化酶(SOD)差異顯著(<0.05)

圖7 6 h時不同鹽度條件下香螺鰓組織形態(tài)

注: a: 鹽度16; b: 鹽度20; c: 鹽度24; d: 鹽度28; e: 鹽度32; f: 鹽度36; g: 鹽度40; h: 鹽度44; i: 鹽度48

注: GF: 鰓絲; MC: 黏液細胞; GFI: 鰓絲間隔; PVC: 呼吸上皮細胞; CC: 泌氯細胞

2.3.2 鹽度脅迫下嗅檢器組織的觀察比較

6 h時不同鹽度脅迫下香螺嗅檢器組織形態(tài)變化見圖8。香螺嗅檢器絲間隔隨鹽度上升而變大, 在20鹽度水平下香螺嗅檢器絲間隔最小, 40鹽度水平下香螺嗅檢器絲間隔最大, 在40、44、48高鹽水平下, 嗅檢器絲間隔無太大變化。鰓絲間的結(jié)締組織隨鹽度增加而逐漸減少, 高鹽條件下黏液細胞的體積變小。

圖8 6 h時不同鹽度條件下香螺嗅檢器組織形態(tài)

注: a: 鹽度16; b: 鹽度20; c: 鹽度24; d: 鹽度28; e: 鹽度32; f: 鹽度36; g: 鹽度40; h: 鹽度44; i: 鹽度48

注: OF: 嗅檢器絲; MC: 黏液細胞; OFI: 嗅檢器絲間隔

2.3.3 鹽度脅迫下黏液細胞的變化

6 h時不同鹽度下黏液細胞數(shù)量變化見圖9。鰓和嗅檢器的黏液細胞數(shù)量在高鹽和低鹽條件下均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當鹽度為24時, 香螺鰓的黏液細胞數(shù)量最多。除鹽度28和32水平外, 剩余鹽度條件下香螺的鰓和嗅檢器黏液細胞數(shù)量均存在極顯著差異(<0.01)。

3 討論

3.1 鹽度對香螺行為的影響

鹽度是海水一項重要理化指標, 也是貝類攝食、呼吸等生理活動的重要影響因子之一[21]。對水產(chǎn)動物而言, 鹽度變化主要影響其滲透壓調(diào)節(jié), 進而影響其基礎(chǔ)代謝, 水產(chǎn)動物對鹽度均有一定的適應(yīng)范圍, 當超出這個范圍, 機體會通過應(yīng)急響應(yīng)進行調(diào)節(jié)以適應(yīng)鹽度變化[22]。有研究發(fā)現(xiàn), 低鹽條件下, 貝類為了保護機體, 會關(guān)閉貝殼; 高鹽條件下, 由于環(huán)境鹽度超出貝類的承受范圍, 機體無法進行正常的生理活動, 最終死亡[23-26]。本研究結(jié)果與之相似, 本研究發(fā)現(xiàn), 香螺的攝食率隨鹽度從16上升而升高, 行動逐漸活躍。當鹽度為28時, 攝食率最高, 此后隨著鹽度的升高香螺攝食率降低, 鹽度44時停止攝食。推測認為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是香螺為適應(yīng)低鹽條件會降低自身的代謝速率, 并伴隨閉厴、行動緩慢等行為, 與外界交換水量降低, 進而導致攝食率降低; 高鹽脅迫下, 香螺部分組織細胞可能受損, 無法進行正常的攝食和代謝活動。鹽度為28時, 香螺的攝食率最高, 推測有可能是因為其產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng), 進行報復性攝食以維持機體滲透壓平衡。通過擬合曲線可知, 在鹽度為31.5時香螺攝食率最高為46.675%, 此時為其攝食的最適鹽度, 這與周學家等關(guān)于香螺最適鹽度為31～32.5的結(jié)論一致[27]。

圖9 6 h時不同鹽度條件下香螺鰓和嗅檢器的黏液細胞數(shù)量變化

注: 不同大小寫字母表示不同鹽度下鰓或嗅檢器對于32鹽度時和嗅檢器的黏液細胞數(shù)量變化差異顯著(<0.05)

此外本實驗通過對比不同鹽度水平下香螺的死亡時間和死亡率發(fā)現(xiàn), 香螺對高鹽度的耐受性優(yōu)于對低鹽度的耐受性, 與管角螺()稚貝對高鹽度有較強的耐受力一致[28], 分析認為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因與物種間的生活習性差異有關(guān), 香螺的棲息環(huán)境一般比較穩(wěn)定, 因此較少會遇到由于陸地活動或者雨水影響導致鹽度大幅度變化的情況。

3.2 鹽度對香螺抗氧化能力的影響

鹽度改變通常會導致生物體內(nèi)的多種生理應(yīng)激反應(yīng), 這種反應(yīng)多與相關(guān)活性氧分子的過量產(chǎn)生有關(guān), 而抗氧化能力的提高是消除超氧自由基的重要途徑?？偪寡趸芰?total antioxidant capacity, T-AOC)是用于衡量機體抗氧化系統(tǒng)狀態(tài)的綜合性指標[29]。SOD與CAT能有效清除體內(nèi)的超氧陰離子自由基 (O2–) 、游離氧 (O) 和H2O2等活性氧物質(zhì), 減少細胞毒性對機體產(chǎn)生的危害, 是機體抗氧化防御系統(tǒng)的重要組成部分[30-31]。

不適宜的鹽度環(huán)境會降低貝類的免疫力、抵抗力和新陳代謝率等[32-34]。多名學者開展了鹽度對水生動物抗氧化能力的研究, 發(fā)現(xiàn)高鹽或低鹽脅迫對水生動物的抗氧化能力均有顯著影響[35-36]。鹽度的變化會影響水生動物的滲透壓調(diào)節(jié), 有研究表明, 滲透壓的改變會影響水生動物的免疫酶活性, 進而影響免疫系統(tǒng)的功能。不良環(huán)境刺激時, 機體免疫系統(tǒng)響應(yīng), 其中CAT和SOD起重要作用。此外, 水生動物為適應(yīng)非等滲環(huán)境需要耗能, 這一過程也會導致機體免疫酶活力的變化[37]。本實驗中, 隨著鹽度的上升, 香螺鰓和腎的總抗氧化能力均呈先升高后降低的趨勢, 且在鹽度32時達到最高?？梢猿醪脚袛嘣诓贿m鹽度時, 香螺處于被動應(yīng)激狀態(tài), 不適的鹽度環(huán)境會使香螺消耗大量能量來調(diào)整滲透壓, 同時, 鹽度脅迫使香螺體內(nèi)大量ROS堆積, 機體受到氧化損傷, 酶活性受到抑制, 進而影響了香螺的總抗氧化能力。

香螺鰓的CAT和SOD活力隨鹽度的升高均呈先下降后上升的趨勢。這與鹽度對大竹蟶()、鋸緣青蟹()等水生動物的酶活力影響相一致[38-39]。徐立紅等研究表明, 在輕度逆境脅迫下, 生物體的CAT、SOD活性會被誘導, 而在重度逆境脅迫時, 其活性會被抑制[40]。推斷認為在輕度鹽度脅迫下, ROS含量增多, 機體為保持氧化系統(tǒng)的動態(tài)平衡而產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng), CAT和SOD活力顯著增加, 做出快速應(yīng)答以清除ROS; 重度鹽度脅迫下香螺機體處于過氧化狀態(tài), 受到氧化損傷, 部分相關(guān)酶合成異常, 活性降低。與對照組相比, 隨著鹽度升高, 香螺腎的CAT和SOD活力總體呈先上升后下降的趨勢, 這與本實驗中鰓的抗氧化酶活性變化相反, 推測這種差異出現(xiàn)的原因可能是香螺鰓和腎之間對鹽度脅迫的應(yīng)答具有一定的組織差異性, 具體的變化原因和作用機制還有待進一步驗證。

3.3 鹽度對香螺鰓和嗅檢器組織形態(tài)的影響

鰓是貝類體內(nèi)用以呼吸、攝食以及滲透壓調(diào)節(jié)的重要器官。Carmona等研究發(fā)現(xiàn), 鰓絲會隨著外界鹽度的改變而發(fā)生相應(yīng)的適應(yīng)性變化, 因此, 鰓的組織形態(tài)變化是研究鹽度對水生生物影響的重要指標[41]。嗅檢器是香螺用以判讀環(huán)境變化的主要器官, 在貝類生物中起著重要的化學感受作用, 如攝食定位、調(diào)整呼吸、調(diào)控生殖、感光等[42-45]。很多學者開展了鹽度對水產(chǎn)動物鰓的影響的研究, 在對紫石房蛤()、珍珠龍膽石斑魚(♀×♂)幼魚、紅鰭東方鲀()等的研究中, 都發(fā)現(xiàn)了鹽度變化顯著影響水生生物鰓組織結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象[30, 46-47]。本研究中, 香螺在低鹽脅迫下鰓的絲間距總體呈擴大趨勢, 在高鹽脅迫下絲間距呈先擴大后縮小的趨勢, 與高鹽度組相比, 低鹽組的鰓絲間距更小, 鰓的呼吸上皮細胞增厚, 鰓絲略有腫脹。低鹽脅迫下, 鰓絲的變化有利于鰓與水體接觸面積增大, 從而大量吸收水中的無機鹽離子, 以適應(yīng)低滲環(huán)境; 高鹽脅迫下, 鰓絲間距的增加可以增大濾水量, 從而增大水氧交換量, 以調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓的平衡。鰓絲間距在鹽度為16時出現(xiàn)最小值且顯著低于其他組, 推測在此低鹽脅迫下, 鰓組織已經(jīng)受到了一定程度的破壞, 無法正常地進行調(diào)節(jié)。

黏液細胞是一種常見于水生動物體內(nèi)的腺細胞, 可分泌黏液, 其中含有多種活性物質(zhì), 具有免疫作用, 并可以促進離子的交換, 黏液細胞的數(shù)量可以表示香螺的應(yīng)激程度[48-51]。面對鹽度脅迫, 黏液細胞會產(chǎn)生保護性反應(yīng), 但超出其保護限度時, 黏液細胞會受到破壞[52]。本研究中, 隨著鹽度從對照組升高或降低, 香螺鰓和嗅檢器的黏液細胞數(shù)量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。分析認為在輕度不適的鹽度條件下, 香螺增加黏液細胞數(shù)量并分泌黏液, 通過離子交換適應(yīng)外界滲透壓的改變, 同時保護組織的完整性; 當香螺處于極端不適鹽度時, 推測可能由于過度應(yīng)激造成了不可逆的損傷, 導致其黏液細胞合成異常, 數(shù)量下降。

4 結(jié)論

鹽度顯著影響香螺的生理生態(tài)反應(yīng), 在高鹽和低鹽脅迫下, 香螺出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng), 攝食率下降, 死亡率升高; 香螺鰓和腎的T-AOC、CAT以及SOD活力均產(chǎn)生顯著變化; 香螺嗅檢器和鰓絲的形態(tài)呈現(xiàn)顯著變化, 黏液細胞數(shù)量均增加。因此香螺可通過行為變化、調(diào)節(jié)抗氧化酶以及改變組織形態(tài)結(jié)構(gòu)從而適應(yīng)外界鹽度的變化。

[1] ZHAO Q. Effect of salinity on regulation mechanism of neuroendocrine-immunoregulatory network in[J]. Fish and Shellfish Immunology, 2016, 49: 396-406.

[2] 周忠凱. 擬穴青蟹幾丁質(zhì)酶基因克隆及其在發(fā)育, 蛻殼與環(huán)境脅迫中的表達分析[D]. 杭州: 浙江大學, 2018.

ZHOU Zhongkai. The chitinase genes cloning and expression analysis during development, molting and environment stresses in mud crab[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2018.

[3] LI C, LI N, DONG T T, et al. Analysis of differential gene expression inunder High salinity stress[J]. Aquaculture Reports, 2020, 18: 100423.

[4] 何竺柳. 低鹽度脅迫對羅氏沼蝦生長和肉質(zhì)的影響[D].舟山: 浙江海洋大學, 2018.

HE Zhuliu. Effects of low salinity stress on growth and meat quality of[D]. Zhoushan: Zhejiang Ocean University, 2018.

[5] 馬金武. 三疣梭子蟹不同鹽度下血淋巴理化指標分析及Na～+/H～+-exchanger和基因的克隆和功能研究[D]. 上海: 上海海洋大學, 2016.

MA Jinwu. Physicochemical index analysis of haemolymph and cloning and functional study of Na+/H+- exchanger andgenes in swimming crab () under different salinity[D]. Shanghai: Shanghai Ocean University, 2016.

[6] 程亞美, 趙金良, 宋凌元, 等. 鹽度、堿度對尼羅羅非魚生長和肌肉品質(zhì)的影響[J]. 水產(chǎn)科學, 2020, 39(3): 341-349.

CHENG Yamei, ZHAO Jinliang, SONG Lingyuan, et al. Effect of salinity and alkalinity on growth performance and muscle quality of Nile Tilapia[J]. Fisheries Science, 2020, 39(3): 341-349.

[7] 鮮博, 高建操, 徐鋼春, 等. 鹽度對刀鱭生長、抗氧化應(yīng)激和滲透壓調(diào)節(jié)能力的影響[J]. 海洋湖沼通報, 2020(2): 152-159.

XIAN BO, GAO Jiancao, XU Gangchun, et al. Influence of salinity on the growth, digestive ability, antioxidant ability and osmoregulation of[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2020(2): 152-159.

[8] 丁紅兵, 李浩宇, 陳義華, 等. 高鹽對縊蟶生長存活、Na～(+)/K～(+)-ATPase活性及能量代謝相關(guān)指標的影響[J]. 上海海洋大學學報, 2022, 31(4): 831-838.

DING Hongbing, LI Haoyu, CHEN Yihua, et al. Effects of high salinity on growth and survival, Na+/K+- ATPase activity and energy metabolism related indexes of razor clam[J]. Journal of Shanghai Ocean University, 2022, 31(4): 831-838.

[9] 趙乃乾, 肖述, 劉浩翔, 等. 鹽度對牡蠣“華南1號”早期發(fā)育與生長的影響[J]. 中國海洋大學學報(自然科學版), 2020, 50(8): 53-64.

ZHAO Naiqian, XIAO Shu, LIU Haoxiang, et al. Effect of salinity on early development and growth of oyster “South China No.1”[J]. Periodical of Ocean University of China, 2020, 50(8): 53-64.

[10] 蔡清海. 香螺的資源保護措施及加工方法[J]. 中國水產(chǎn), 2001(10): 73.

CAI Qinghai. The recourse protection and processing method of[J]. China Fisheries, 2001(10): 73.

[11] 郭棟, 劉修澤, 王愛勇, 等. 遼東灣香螺資源的分布研究[J]. 水產(chǎn)科學, 2015, 34(11): 718-721.

GUO Dong, LIU Xiuze, WANG Aiyong, et al. Stock distribution ofin Liaodong Bay[J]. Fisheries Science, 2015, 34(11): 718-721.

[12] 何晉浙. 香螺生物體內(nèi)的微量元素分析及食用安全性[J]. 食品科學, 2010, 31(8): 181-184.

HE Jinzhe. Analysis of trace elements and edibleness oftissue[J]. Food Science, 2010, 31(8): 181-184.

[13] 郝振林, 王煜, 于洋洋, 等. 香螺肌肉營養(yǎng)成分分析及評價[J]. 大連大學學報, 2016, 37(6): 66-70.

HAO Zhenlin, WANG Yu, YU Yangyang, et al. Analysis and evaluation of nutritive composition in the muscle of(gastropoda: bccinidae)[J]. Journal of Dalian University, 2016, 37(6): 66-70.

[14] 邵林, 王中華, 郭慶梅, 等. 貝殼類藥材海螺殼和香螺殼的性狀顯微鑒別[J]. 中國海洋藥物, 2017, 36(4): 18-24.

SHAO Lin, WANG Zhonghua, GUO Qingmei, et al. Comparative study on morphology and microscopy of Rapanae Concha and Neotuneae Concha[J]. Chinese Journal of Marine Drugs, 2017, 36(4): 18-24.

[15] 趙杰, 丁曉非, 高山, 等. 香螺殼體的結(jié)構(gòu)特征分析[J]. 材料科學與工程學報, 2004(5): 644-646.

ZHAO Jie, DING Xiaofei, GAO Shan, et al. Structure characteristics of the Sshell of the conch[J]. Journal of Materials Science and Engineering, 2004(5): 644-646.

[16] 于洋洋, 李靖, 吳薇, 等. 香螺繁殖生物學及人工繁育技術(shù)研究進展[J]. 河北漁業(yè), 2019(4): 54-56.

YU Yangyang, LI Jing, WU Wei, et al. An introduction to current research of reproductivebiology and artificialpropagation of[J]. Hebei Fisheries, 2019(4): 54-56.

[17] 王煜. 黃、渤海海域香螺遺傳多樣性研究[D]. 大連: 大連海洋大學, 2018.

WANG Yu. Study of genetic diversity of[D]. Dalian: Dalian Ocean University, 2018.

[18] 張旦旦, 王煜, 李卓, 等. 香螺線粒體COXⅠ和CYTB基因遺傳多樣性研究[J]. 大連海洋大學學報, 2021, 36(4): 612-619.

ZHANG Dandan, WANG Yu, LI Zhuo, et al. Genetic diversity of mitochondrial COXⅠ and CYTB genes in neptune whelk[J]. Journal of Dalian Ocean University, 2021, 36(4): 612-619.

[19] KATSUAKI F, SHIGERU N. Migration pattern of, with special reference to relations with reproductive and feeding activities[J]. Japanese Journal of Ecology, 1994, 44: 331-338.

[20] AZUMA N. Polymorphic microsatellite markers isola-ted from the neptune whelk[J]. Molecular Ecology Resources, 2009, 9(1): 120-121.

[21] HANS U R, MULOT M, MERINO L, et al. Effects of salinity-changing rates on filtration activity of mussels from two sites within the Baltic Mytilus hybrid zone: the brackish great belt (Denmark) and the low saline central Baltic sea[J]. Open Journal of Marine Science, 2014, 4(2): 101-109.

[22] 尤仲杰, 陸彤霞, 馬斌, 等. 鹽度對墨西哥灣扇貝幼蟲和稚貝生長與存活的影響[J]. 動物學雜志, 2003(3): 58-60.

YOU Zhongjie, LU Tongxia, MA Bin, et al. Effect of seawater salinity on the growth and survival of Argo-pe-cten irradians concentricus Larvae and Juveniles[J]. Chinese Journal of Zoology, 2003(3): 58-60.

[23] 彭建華, 陳文祥, 欒建國, 等. 溫度、pH對二種淡水貝類濾水率的影響[J]. 動物學雜志, 2004(6): 2-6.

PENG Jianhua, CHEN Wenxiang, LUAN Jianguo, et al. The effects of temperature and pH on the filtration rates of two species of freshwater mollusks[J]. Chinese Journal of Zoology, 2004(6): 2-6.

[24] 許巧情, 劉俊, 馮抗抗. 溫度對橄欖蟶蚌濾水率的影響[J]. 中國水產(chǎn)科學, 2005(2): 207-210.

XU Qiaoqian, LIU Jun, FENG Kangkang. Influence of temperature on clearance rate of[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2005(2): 207- 210.

[25] 栗志民, 劉志剛, 徐法軍, 等. 溫度、鹽度、pH和餌料密度對皺肋文蛤清濾率的影響[J]. 漁業(yè)科學進展, 2011, 32(4): 55-61.

LI Zhimin, LIU Zhigang, XU Fajun, et al. Effects of temperature, salinity, pH, and microalgae density on clearance rates of[J]. Progress in Fishery Sciences,2011, 32(4): 55-61.

[26] 栗志民, 劉志剛, 鄧海東. 溫度和鹽度對企鵝珍珠貝清濾率、濾食率、吸收率的影響[J]. 水產(chǎn)學報, 2011, 35(1): 96-103.

LI Zhimin, LIU Zhigang, DENG Haidong. Effects of temperature and salinity on clearance rate, filtration rate and absorption efficiency of Pteria penguin[J]. Journal of Fisheries of China, 2011, 35(1): 96-103.

[27] 周學家, 張玉璽, 劉信藝, 等. 山東近海香螺資源的分布研究[J]. 齊魯漁業(yè), 1995(1): 8-10.

ZHOU Xuejia, ZHANG Yuxi, LIU Xinyi, et al. On distributing characteristics ofin Shandong coastal waters[J]. Shandong Fisheries, 1995(1): 8-10.

[28] 羅杰, 曹伏君, 劉楚吾, 等. 管角螺稚貝在不同鹽度下的生長和存活研究[J]. 熱帶海洋學報, 2011, 30(6): 90-96.

LUO Jie, CAO Fujun, LIU Chuwu, et al. Study on the growth and survival of(Gmelin) Juvenile at different salinity[J]. Journal of Tropical Ocea-nography, 2011, 30(6): 90-96.

[29] 溫久福, 藍軍南, 周慧, 等. 鹽度對花鱸幼魚消化酶和抗氧化系統(tǒng)的影響[J]. 動物學雜志, 2019, 54(5): 719-726.

WEN Jiufu, LAN Junnan, ZHOU Hui, et al. Effects of salinity on digestive enzymes and antioxidant system of juvenile[J]. Chinese Journal of Zoology, 2019, 54(5): 719-726.

[30] 王怡, 胡婉彬, 李家祥, 等. 急性鹽度脅迫對紫石房蛤()鰓組織結(jié)構(gòu)及4種酶活性的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導報, 2016, 18(5): 178-186.

WANG Yi, HU Wanbin, LI Jiaxiang, et al. Effects of acute salinity stress on gill structure and four enzyme activities in[J]. Journal of Agricultural Science and Technology,2016, 18(5): 178-186.

[31] 亢玉靜, 郎明遠, 趙文. 水生生物體內(nèi)抗氧化酶及其影響因素研究進展[J]. 微生物學雜志, 2013, 33(3): 75-80.

KANG Yujing, LANG Mingyuan, ZHAO Wen. Advance in antioxidant enzymes and its effect factors in aquatic organisms[J]. Journal of Microbiology, 2013, 33(3): 75-80.

[32] BERGER V J, KHARAZOVA A D. Mechanisms of salinity adaptations in marine molluscs[J]. Hydrobiologia, 1997, 355(1/3): 115-126.

[33] 林志華, 柴雪良, 方軍, 等. 硬殼蛤?qū)Νh(huán)境因子適應(yīng)性試驗[J]. 寧波大學學報(理工版), 2002(1): 19-22.

LIN Zhihua, CHAI Xueliang, FANG Jun, et al. An aptitude test on the environmental habits of Mercenaria mercenaria[J]. Journal of Ningbo University (Natural Science & Engineering Edition), 2002(1): 19-22.

[34] 閻希柱, 王桂忠, 李少菁. 鹽度對九孔鮑能量收支的影響[J]. 生態(tài)學雜志, 2009, 28(8): 1520-1524.

YAN Xizhu, WANG Guizhong, LI Shaojing. Effects of water salinity on energy budget ofaquatilis[J]. Chinese Journal of Ecology, 2009, 28(8): 1520-1524.

[35] 龍曉文, 吳仁福, 侯文杰, 等. 水體鹽度對雌性三疣梭子蟹生長、卵巢發(fā)育、滲透壓調(diào)節(jié)、代謝和抗氧化能力的影響[J]. 水產(chǎn)學報, 2019, 43(8): 1768-1780.

LONG Xiaowen, WU Renfu, HOU Wenjie, et al. Effects of water salinity on the growth, ovarian development, osmoregulation, metabolism and antioxidant capacity of adult female swimming crab ()[J]. Journal of Fisheries of China, 2019, 43(8): 1768-1780.

[36] 張晨捷, 張艷亮, 高權(quán)新, 等. 低鹽脅迫對黃姑魚幼魚肝臟抗氧化功能的影響[J]. 南方水產(chǎn)科學, 2015, 11(4): 59-64.

ZHANG Chenjie, ZHANG Yanliang, GAO Quanxin, et al. Effect of low salinity stress on antioxidant function in liver of juvenile[J]. South China Fisheries Science, 2015, 11(4): 59-64.

[37] 譚春明, 趙旺, 吳開暢, 等. 鹽度脅迫對方斑東風螺免疫酶活性的影響[J]. 水產(chǎn)科學, 2020, 39(5): 677- 684.

TAN Chunming, ZHAO Wang, WU Kaichang, et al. Effects of salinity stress on activities of enzymes Rrelated to immune of snail[J]. Fisheries Science, 2020, 39(5): 677-684.

[38] 張雨, 陳愛華, 曹奕, 等. 鹽度脅迫對大竹蟶成活率與抗氧化酶活性的影響[J]. 海洋漁業(yè), 2018, 40(3): 351-359.

ZHANG Yu, CHEN Aihua, CAO Yi, et al. Effects of salinity stress on survival and antioxidant enzymes activities of[J]. Marine Fisheries, 2018, 40(3): 351-359.

[39] 陳宇鋒, 艾春香, 林瓊武, 等. 鹽度脅迫對鋸緣青蟹血清及組織、器官中PO和SOD活性的影響[J]. 臺灣海峽, 2007(4): 569-575.

CHEN Yufeng, AI Chunxiang, LIN Qiongwu, et al. Effect of salinity stress on the activities of phenoloxidase and superoxide dismutase of the serum, tissue and organ of mud crab,[J]. Journal of Oceanography in Taiwan Strait, 2007(4): 569-575.

[40] 徐立紅, 張甬元, 陳宜瑜. 分子生態(tài)毒理學研究進展及其在水環(huán)境保護中的意義[J]. 水生生物學報, 1995, 19(2): 171-185.

XU Lihong, ZHANG Yongyuan, CHEN Yiyu. The advances of molecular ecotoxicology and its significance in water environment protection[J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 1995, 19(2): 171-185.

[41] Carmona R, García-Gallego M, Sanz A, et al. Chloride cells and pavement cells in gill epithelia of Acipenser naccarii: ultrastructural modifications in seawater- acclimated specimens[J]. Journal of Fish Biology, 2004, 64(2): 553-566.

[42] CHITRAMVONG Y P, KRUATRACHUE M, UPATHAM E S, et al. The pallial organs of(Gastropoda: Haliotidae)[J]. Science Asia, 2002, 28: 17-23.

[43] COPELAND M. The olfactory reactions and organs of the marine snails(say) and(Linn.)[J]. Journal of Experimental Zoology, 2005, 25(1): 177-227.

[44] KRAEMER L R. Supra branchial and branchial shelves of bivalved molluscs: structural functional context of visceral ganglion, osphradium and branchialnerves[J]. American Zoologist, 1979, 19(3): 959.

[45] 甘洋. 方斑東風螺嗅覺及其對海洋酸化的響應(yīng)[D]. 廈門: 廈門大學, 2017.

GAN Yang. Olfaction and its response under ocean aci-dification of[D]. Xiamen: Xiamen University, 2017.

[46] 劉龍龍, 羅鳴, 陳傅曉, 等. 鹽度對珍珠龍膽石斑魚幼魚生長及鰓腎組織學結(jié)構(gòu)的影響[J]. 大連海洋大學學報, 2019, 34(4): 505-510.

LIU Longlong, LUO Ming, CHEN Fuxiao, et al. Effects of salinity on growth, and gill and kidney histological structures of juvenile pearl gentian grouper[J]. Journal of Dalian Ocean University, 2019, 34(4): 505-510.

[47] 孫夢蕾, 蔣潔蘭, 王莉蘋, 等. 低鹽脅迫下紅鰭東方鲀幼魚鰓、腎和腸組織結(jié)構(gòu)的變化[J]. 廣東海洋大學學報, 2016, 36(6): 38-43.

SUN Menglei, JIANG Jielan, WANG Liping, et al. Structural changes in gill, kidney and intestine of juvenileunder low salinity treatment[J]. Journal of Guangdong Ocean University,2016, 36(6): 38-43.

[48] 孫虎山, 王宜艷, 王平, 等. 櫛孔扇貝外套膜和鰓黏液細胞的類型與分布[J]. 中國水產(chǎn)科學, 2002(4): 315-317, 390.

SUN Hushan, WANG Yiyan, WANG Ping, et al. Types and distribution of mucous cells in mantle and gill of[J]. Journal of Fishery Sciences of China,2002(4): 315-317, 390.

[49] 孫虎山, 李光友. 雙殼貝類參與免疫防御的體液因子[J].海洋科學, 2001, 25(4): 34-36.

SUN Hushan, LI Guangyou. Humoral factors of Bivalves participating in immunity defence[J]. Marine Sciences, 2001, 25(4): 34-36.

[50] HARRIA J E, WATSON A, HUNT S. Histochemical ana-lysis of mucous cells in the epidermis of brown trout[J]. Journal of Fish Biology, 1973, 5(3): 345-351.

[51] 方展強, 邱玫, 王春鳳. 劍尾魚鰓結(jié)構(gòu)的光鏡、掃描和透射電鏡觀察[J]. 電子顯微學報, 2004(5): 553-559.

FANG Zhanqiang, QIU Mei, WANG Chunfeng. Light, scanning and transmission electron microscopical observation of the gill structure of[J]. Journal of Chinese Electron Microscopy Society, 2004(5): 553-559.

[52] 李艷菲, 狄桂蘭, 王寧, 等. 魚類黏液細胞研究進展[J]. 水產(chǎn)科學, 2020, 39(1): 143-150.

LI Yanfei, DI Guilan, WANG Ning, et al. Research advances on fish mucous cells[J]. Fisheries Science,2020, 39(1): 143-150.

Effect of salinity onbehavior and antioxidant enzyme activities and tissue structure of the gill and kidney

ZHANG Si-yan1, WANG Shao-jun2, YANG Jia-cheng1, ZHU Jian-ye1, TIAN Ying1, WANG Luo1, MAO Jun-xia1, WANG Xu-bo1, CHANG Ya-qing1, LU Zhi-chuang3, HAO Zhen-lin1

(1. Key Laboratory of Mariculture & Stock Enhancement in North China’s Sea, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Dalian Ocean University, Dalian 116000, China; 2. Shandong Fisheries Development and Resource Conservation Center, Jinan 250000, China; 3. Liaoning Ocean and Fisheries Science Research Institute, Dalian 116000, China)

The behavior, pathological damage, and antioxidant enzyme activities ofunder different salinity conditions (16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, and 48) were studied using different methods to clarify the physiological and ecological response and adaptive mechanism ofunder different salinities. The results showed thatexhibited a stress response, decreased feeding rate, and increased mortality under high and low salt stress. The total antioxidant capacity offirst increased and then decreased as salinity increased from 16 to 32. The activities of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) in gill first decreased and then increased. Kidney CAT and SOD activities first increased and then decreased. The tissue section results showed that the morphology of theolfactory apparatus and gill filaments changed significantly under high salt and low salt stress, and the number of mucus cells increased. These results show that salinity significantly affected the physiological and ecological responses of.adapted to the external salinity changes by changing behavior, regulating antioxidant enzyme activities, and changing tissue morphological structure.

; salinity; behavior; antioxidant enzyme activity; pathological damage

Oct. 20, 2021

S966.28

A

1000-3096(2022)10-0129-11

10.11759/hykx20211020004

2021-10-20;

2022-02-06

國家自然科學基金(42076101); 遼寧省自然資源廳海洋經(jīng)濟發(fā)展專項; 遼寧省教育廳面上項目(LJKZZZ0700); 大連市重點研發(fā)計劃項目(2021YF16SN015)

[National Natural Science Foundation of China, No. 42076101; Program of Marine Economic Development of Liaoning Provincial Department of Natural Resources; General Program of Department of Education of Liaoning Province, No. LJKZZZ0700; Program of Dalian key R & D plan, No. 2021YF16SN015]

張思研(1998—), 女, 遼寧沈陽人, 碩士研究生, 研究方向: 水產(chǎn), E-mail: 1173695993@qq.com; 郝振林(1980—),通信作者, 教授, E-mail: haozhenlin@dlou.edu.cn; 鹿志創(chuàng)(1982—), 通信作者, 碩士生導師, 研究員, E-mail: luzhichuang@hotmail.com

(本文編輯: 楊 悅)