刺參生殖腺發育的生物學零度和有效積溫研究

李 爽， 李 耕，潘玉洲， 張 力， 李忠紅， 林中喬， 孫 博，李恒德， 蔣 麗*

(1.中國水產科學研究院營口增殖實驗站，遼寧營口 115004；2.中國水產科學研究院，北京 100039)

?

刺參生殖腺發育的生物學零度和有效積溫研究

李 爽1， 李 耕1，潘玉洲1， 張 力1， 李忠紅1， 林中喬1， 孫 博1，李恒德2， 蔣 麗2*

(1.中國水產科學研究院營口增殖實驗站，遼寧營口 115004；2.中國水產科學研究院，北京 100039)

刺參屬于無脊椎動物、棘皮動物門、海參綱、海參屬。全球有海參900多種，我國有140多種海參，世界海參種類最多、資源量最大的區域分布在太平洋、印度洋海區[1-2]。我國海參分布在熱帶區和溫帶區，主要經濟品種是刺參。

溫度是影響海洋無脊椎動物性腺發育和有效積溫的重要環境因素之一。研究溫度和性腺、積溫的關系，不僅可以深入認識生物的繁殖和發育習性，而且可為海洋無脊椎動物的人工育苗理論提供技術支持。有關這方面的研究，國內外進行了廣泛研究[3-11]。高緒生等[3]研究了溫度對光棘球海膽不同發育階段的影響。田傳遠[4]等研究海灣扇貝性腺發育的生物學零度。夏長革[5]等研究光棘球海膽胚胎發育生物學零度和有效積溫的初步研究。洪萬樹等[6]斑節對蝦幼體發育的有效積溫、生物學零度和耐溫試驗研究。何義朝[7]等研究了貽貝胚胎發育的有效積溫范圍的變化。劉德經[8]等報道了西施舌生殖腺發育生物學零度和有效積溫的初步研究。但是，有關刺參的生物學零度和有效積溫的研究尚未見報道。筆者利用線性關系[12]研究了刺參性腺發育的生物學零度和有效積溫，旨在為刺參的繁殖以及工廠化人工育苗奠定理論基礎。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試驗材料。試驗材料為渤海灣地區的刺參，活體重為140～240 g/頭。

1.1.2儀器。鹽度計，型號YSI-63，為美國金泉科學儀器有限公司產品；PHB型便攜式pH計，精度為±0.01,為上海三信儀表廠產品；YSI550測氧儀(精度為±0.1 mg/L);YSIModel58溫度計(精度0.1 ℃)。

1.2方法將刺參分為3組，第1組促熟天數為85 d,第2組促熟天數為111 d，第3組促熟天數為97 d。每日換水半量，清除池底餌料和殘餌，3 d全部清池換水，10 d倒池。每日測量水溫，并且觀察刺參活動狀況和性腺發育情況，必要時解剖鏡檢。

利用線性函數規律，計算出有效積溫。Sanderson-Pearis Krogh[12]認為溫度與發育所需的時間是一種線性函數，方程式為K=N(T-C)。式中，K為生殖腺成熟有效積溫(℃·d)，N為生殖腺發育歷期(d)，T為飼養日期平均水溫(算術平均值)，C為生殖腺發育的零點溫度。其中N的倒數(1/N)為發育速率。若以性腺發育速度(V)帶入有效積溫，得到K=(T-C)/V。卵發育的生物學零度C和有效積溫K的計算公式為[12]：

(1)

(2)

根據T=C+KV計算出溫度的理論值T’，可得出卵發育的生物學零度C和有效積溫K。

SC和SK的計算公式分別為：

(3)

(4)

由K=(T-C)/V得到C=T-KV，將K值及得到的T、V帶入，即可得到C值。

2結果與分析

2.1刺參性腺發育的生物學零度及有效積溫由表1可知，Ⅰ 組的平均溫度為15.50 ℃，Ⅱ組的平均溫度為13.29 ℃,Ⅲ組的平均溫度為14.51 ℃。將表1中數據帶入式(1)和式(2)，計算出刺參性腺發育的生物學零度分別為6.14 ℃，刺參性腺發育的有效積溫分別為800.19 ℃·d。

表1　刺參性腺發育的生物學零點與性成熟有效積溫(n=3)

由表2中數據得出V1=∑V∕n=0.010 36,V12=0.000 107。∑(T-T’)2=0.023 46;∑(V-V1)2=0.000 003 795。將其代入式(3)和(4)計算出刺參性腺發育的生物學零度的標準差SC為0.82，有效積溫的標準差SK為78.62，因此刺參的生物學零度C=(6.14±0.82)℃，刺參有效積溫K=(800.19±78.62 )℃·d。

表2　刺參C和K的標準誤差計算

2.2對所得C值的驗證刺參C值分別為6.09、5.89、6.26 ℃，平均值為6.08 ℃，計算出的刺參生物學零度C為6.14 ℃，二者在正常誤差范圍內。因此，刺參的生物學零度C為(6.14±0.82)℃。

3討論與結論

3.1生物學零度和有效積溫關于刺參性腺發育的生物學零度和有效積溫研究迄今為止未尚見報道。該試驗結果表明刺參的生物學零度和有效積溫分別為(6.14±0.82)℃和(800.19±78.62)℃·d。隋錫林[13]研究表明刺參的性腺發育積溫為800 ℃·d，與該研究結果刺參性成熟有效積溫為800.19 ℃·d基本一致。

3.2影響積溫的因素在一定溫度范圍下，水溫是影響刺參性成熟的重要因素。該試驗結果表明，隨著水溫的升高，積溫的發育歷程越短，掌握其生殖腺發育零點溫度及性成熟有效積溫有助于在人工繁殖中通過調節生境溫度的方法，促進或推遲生殖腺的成熟，改變其精子和卵子的排放期。因此，研究刺參生殖腺發育的生物學零點及性成熟有效積溫在理論和育苗生產中都有重要意義。

該試驗中采用的試驗材料為渤海灣地區的刺參，所得出的生物學零度和有效積溫僅在渤海灣地區具有參考價值。

但是，是否與刺參所處的生境條件不同，其生殖腺發育的生物學零度和有效積溫也有所不同，還有待進一步研究。

參考文獻

[1] 常亞青，丁君，宋堅.海膽、海參生物學和增養殖技術[M].北京:海洋出版社，2004.

[2] 常亞青，隋錫林，李俊，等.刺參增養殖業現狀、存在問題與展望[J].水產科學,2006,25(4)：198-201.

[3] 高緒生，孫勉英，胡慶明，等.溫度對光棘球海膽不同發育階段的影響[J].海洋與湖沼，1993，24(6)：364-366.

[4] 田傳遠，梁英，王如才.海灣扇貝性腺發育的生物學零度[J].青島海洋大學學報，1995，25(1)：56-58.

[5] 夏長革，蘇延明，常亞青.光棘球海膽胚胎發育生物學零度和有效積溫的初步研究[J].水產科學，2006(8)：379-382.

[6] 洪萬樹，劉昌欣.斑節對蝦幼體發育的有效積溫、生物學零度和耐溫實驗研究[J].福建水產，1997，39(3)：1-6.

[7] 何義朝，張福綏.貽貝胚胎發育的有效積溫范圍的變化[C]//中國貝類學會.貝類學論文集:第二集.北京：科學出版社，1986：89-93.

[8] 劉德經，黃天華，肖思祺，等.西施舌生殖腺發育生物學零度和有效積溫的初步研究[J].特產研究，2002(1)：33-34.

[9] 劉德經，陳杰明.西施舌早期胚胎發育溫度效應的研究[J].動物學雜志，1998，33(2)：1-3.

[10] 菊地省吾,浮永久.ヮヒ屬の采卵技術はすゐ研究[R].北水研究報告(33), 1974:69-78.

[11] 劉德經，黃德堯，王家滂，等.西施舌胚胎發育生育學零度和有效積溫的初步研究[J].特產研究，2003(7)：22-24.

[12] 尚玉昌. 普通生態學[M]. 北京:北京大學出版社,2002:42.

[13] 隋錫林.刺參人工育苗及養殖技術的進步與展望[J].水產科學,2004,23(9):29-31.

摘要[目的] 為刺參的繁殖以及工廠化人工育苗提供理論基礎。[方法] 以渤海灣地區刺參為試驗材料， 研究渤海灣地區刺參生殖腺發育生物學零度及其性成熟的有效積溫。[結果] 渤海灣地區刺參生殖腺發育的生物學零度為6.14 ℃，而有效積溫為800.19 ℃·d。[結論] 該研究在渤海灣地區刺參育苗生產中具有重要的參考價值。

關鍵詞刺參；生殖腺；有效積溫；生物學零度

Study on the Biological Zero Point and Effective Accumulated Temperature for the Gonad Development of Sea Cucumber

LI Shuang1, LI Geng1, PAN Yu-zhou1, JIANG Li2*et al (1. Yingkou Enhancement and Experiment Station, Chinese Academy of Fishery Sciences, Yingkou, Liaoning 115004; 2. Chinese Academy of Fishery Sciences, Beijing 100039)

Abstract[Objective] To provide theoretical basis for the breeding and industrialized artificial rearing of sea cucumber. [Method] Taking sea cucumber in the Bohai Bay region as test materials, the biological zero point and effective accumulated temperature for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region were studied. [Result] The biological zero point for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region was 6.14 ℃, and the effective accumulated temperature was 800.19 ℃·d. [Conclusion] The research has an important reference value in the seedling production of sea cucumber in the Bohai Bay region.

Key wordsSea cucumber; Gonad; Effective accumulated temperature; Biological zero point

收稿日期2015-12-02

作者簡介李爽(1980- )，男，黑龍江哈爾濱人，工程師，從事遺傳育種方面的研究。*通訊作者，副研究員，博士，從事水產遺傳育種研究。

基金項目中國水產科學研究院基本科研業務費專項(2014A07XK08)；溫帶區海參優質種質資源的引進與應用項目(2130106)。

中圖分類號S 968.9

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)01-081-02