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  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

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抑食金球藻对翡翠贻贝生长及摄食的影响研究

贺凡 谢磊 徐晓娇 江天久

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抑食金球藻对翡翠贻贝生长及摄食的影响研究

    作者简介: 贺凡(1990-), 女, 湖北应城人, 硕士研究生, 研究方向为海洋污染与海产品食用安全, E-mail:13517201423@163.com;
    通讯作者: 江天久, tjiangtj@jnu.edu.cn
  • 基金项目: 国家973项目 2010CB428702
    国家海洋公益专项 201305003-2
    国家自然科学基金 41276091

  • 中图分类号: Q178.53

Effect of Aureococcus anophagefferens (brown tide) on growth and feeding of the mussels Perna Viridis

    Corresponding author: Tian-jiu JIANG, tjiangtj@jnu.edu.cn
  • CLC number: Q178.53

  • 摘要: 在室内以翡翠贻贝(Perna viridis)为对象,研究单种抑食金球藻(Aureocuccos anophagefferens)及其与亚心形四爿藻(Tetraselmis subcordiformis)混合藻液条件下抑食金球藻对贻贝的生长和摄食的影响。结果表明,抑食金球藻对翡翠贻贝的生长和摄食均有显著的负面影响。单种高、中浓度抑食金球藻组贻贝的鲜重、干重及无灰分干重均显著低于混合藻组,贻贝的个体生长条件指数(CI)下降明显,其下降率甚至高于饥饿组。混合藻组中贻贝的CI、软组织的鲜重、干重、无灰分干重等均显著低于对照组,其抑制程度与混合藻组中抑食金球藻浓度有关,当混合藻组中抑食金球藻浓度较大时(≥ 4×105 cells/mL),贻贝的上述指标更低。四组混合藻中贻贝的摄食率也均显著低于对照组,抑食金球藻对贻贝的抑食作用也与其藻细胞密度有关,混有较高密度抑食金球藻组中贻贝的摄食率更低,说明抑食金球藻并非因其个体太小而不能被贝类正常摄食,可能产生了某种生物活性物质抑制了贻贝的摄食和生长,亚心形四爿藻能在一定程度上可以缓解抑食金球藻对贝类摄食和生长的抑制作用。
  • 图 1  各组翡翠贻贝初始和每周个体生长条件指数

    Figure 1.  Initial and weekly individual condition index (CI) of mussel P.viridis in each group

    图 2  不同浓度和时间下翡翠贻贝的摄食率

    Figure 2.  Feeding rate of P.viridis under different algal cell densities and at different times

    表 1  实验藻浓度设置及分组

    Table 1.  The experimental groups and cell density in each group

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    表 2  实验第20 d各组翡翠贻贝的鲜重、干重和出肉率

    Table 2.  The soft tissue fresh weight (FW), dry weight (DW) and dressing percentage of mussel P.viridis in each group on 20th day

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    表 3  每周各组翡翠贻贝的无灰分干重(AFDW)和壳长(SL)

    Table 3.  Weekly soft tissue ash-free dry weight (AFDW) and shell length (SL) of P.viridis in each group

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-22
  • 录用日期:  2019-01-22
  • 刊出日期:  2019-08-20

抑食金球藻对翡翠贻贝生长及摄食的影响研究

    作者简介:贺凡(1990-), 女, 湖北应城人, 硕士研究生, 研究方向为海洋污染与海产品食用安全, E-mail:13517201423@163.com
    通讯作者: 江天久, tjiangtj@jnu.edu.cn
  • 1. 暨南大学 赤潮与海洋生物学研究中心, 水体富营养化与赤潮防治广东省高校重点实验室, 广东 广州 510632
  • 2. 华南师范大学 生命科学学院, 广东 广州 510631
基金项目:  国家973项目 2010CB428702国家海洋公益专项 201305003-2国家自然科学基金 41276091

摘要: 在室内以翡翠贻贝(Perna viridis)为对象,研究单种抑食金球藻(Aureocuccos anophagefferens)及其与亚心形四爿藻(Tetraselmis subcordiformis)混合藻液条件下抑食金球藻对贻贝的生长和摄食的影响。结果表明,抑食金球藻对翡翠贻贝的生长和摄食均有显著的负面影响。单种高、中浓度抑食金球藻组贻贝的鲜重、干重及无灰分干重均显著低于混合藻组,贻贝的个体生长条件指数(CI)下降明显,其下降率甚至高于饥饿组。混合藻组中贻贝的CI、软组织的鲜重、干重、无灰分干重等均显著低于对照组,其抑制程度与混合藻组中抑食金球藻浓度有关,当混合藻组中抑食金球藻浓度较大时(≥ 4×105 cells/mL),贻贝的上述指标更低。四组混合藻中贻贝的摄食率也均显著低于对照组,抑食金球藻对贻贝的抑食作用也与其藻细胞密度有关,混有较高密度抑食金球藻组中贻贝的摄食率更低,说明抑食金球藻并非因其个体太小而不能被贝类正常摄食,可能产生了某种生物活性物质抑制了贻贝的摄食和生长,亚心形四爿藻能在一定程度上可以缓解抑食金球藻对贝类摄食和生长的抑制作用。

English Abstract

  • 褐潮是一种新型的有害藻华,因藻华暴发期间海水呈黄褐色故而被称为“褐潮”[1]。目前,已知的褐潮原因种有抑食金球藻(Aureocuccos anophagefferens)及Aureoumbra lagunensis等。抑食金球藻细胞大小为2~3 μm,球形或椭球形,无鞭毛,生活史简单[2],而A.lagunensis的形态结构与抑食金球藻相似,大小则为4~5 μm[3]

    1985年,在美国大南湾、纳拉甘西特湾及巴尼加特湾等地首次爆发了以抑食金球藻为原因藻的褐潮,给当地的贝类乃至海洋种群结构带来了巨大的负面影响[4]。1997年夏季,南非萨尔达尼亚湾发生的抑食金球藻褐潮也严重影响了当地的牡蛎等贝类资源[5]。2009年,我国河北省秦皇岛首次爆发褐潮,使我国成为第3个遭受褐潮危害的地区[6]。2009~2012年,秦皇岛多次爆发褐潮[7]。2011年夏季,在山东威海桑沟湾和烟台四十里湾也爆发了褐潮[8]。秦皇岛持续爆发褐潮期间,导致当地养殖扇贝生长停滞甚至死亡,经济损失巨大[9]

    虽然国外关于抑食金球藻对贝类影响的报道已较多,但不同株系的抑食金球藻对贝类的作用效果可能会有所差异[9],例如分离自美国长岛的抑食金球藻CCMP1708可显著降低硬壳蛤(Mercenaria)的清滤率,而同等密度的分离自美国大南湾的抑食金球藻CCMP1784对硬壳蛤的清滤率则没有显著影响[10-11]。目前, 有关抑食金球藻秦皇岛株对贝类生长摄食影响的研究鲜有报道,本文通过研究不同浓度的抑食金球藻秦皇岛株及其与亚心形四爿藻(Tetraselmis subcordiformis)的混合藻对翡翠贻贝(Perna viridis)摄食及生长的影响,初步评价抑食金球藻秦皇岛株的毒性,为我国褐潮的危害、防治等研究提供参考。

    • 抑食金球藻秦皇岛株2011年分离自秦皇岛海域。亚心形四爿藻由暨南大学赤潮与海洋生物学研究中心藻种室提供。实验用海水经0.45 μm滤膜过滤后121℃高温灭菌25 min,室温冷却后添加L1培养基改良配方[12]备用。藻类的培养条件为温度18±1℃,光照为80 μmol/(m2·s),光暗比(L:D) 12 h:12 h,pH 7.5±0.1,盐度25±1。

      实验用翡翠贻贝购自广州黄沙水产市场,贝龄1~2 a,实验前剪去贝壳外足丝,将贻贝洗刷干净,清除附着物,置于过滤海水中驯养3 d,水温18±1℃,驯养期间不投喂饵料,昼夜连续通气以保证水中溶氧充足。实验前1 d选取健康,反应灵敏,大小一致的翡翠贻贝随机分组,在测量每只贝的壳长(shell length,SL)和湿重(fresh weight,FW)后进行实验。

    • 实验期间贝类保持连续通气,每24 h换水一次。实验过程中保持理化条件稳定,水温18±1℃,pH 7.5±0.1,盐度25±1。

      根据预实验结果,实验设置7个实验组和一个对照组,如表 1所示,每组设3个平行,每个平行30只贝,每天换水一次,按表 1中藻浓度要求配比投饵,每天喂食一次。

      表 1  实验藻浓度设置及分组

      Table 1.  The experimental groups and cell density in each group

    • 分别于实验开始后第7 d、第14 d和第21 d取样,每次每组随机取3个平行样进行分析。精确测量翡翠贻贝的壳长、体重及软组织湿重、干重(dry weight,DW)和灰分等,再计算出贝的出肉率(干肉重量/鲜肉重量×100%),无灰分干重(ash-free dry weight,AFDW;软体干重-灰分)及个体生长条件指数(individual condition index,CICI=AFDW/(SL×104)3(mg/cm3)。其中,壳长为贝壳前后端的最大距离,体重为活体贻贝全重,软组织湿重为去除贝壳后贻贝软组织的重量,软组织干重为软组织置于80 ℃烘箱烘干24 h后的重量,灰分为软组织于470 ℃马弗炉中烘烤24 h后的重量。

    • 每日喂饲后第4 h,第12 h和第24 h取水样,于显微镜下检测藻浓度并计算摄食率。摄食率计算依照如下公式进行:

      式中:IR为翡翠贻贝摄食率[cells/(ind·h)];C0为实验组初始藻密度(cells/mL);Ct为实验组在t h时藻密度(cells/mL);C1为空白对照组初始藻密度(cells/mL);C2为空白对照组最终藻密度(cells/mL);V为实验用水体积(mL);n为水缸中贝的个数(ind);t为实验时间(h); VC为藻的单位细胞体积(μm3/cells)。

    • 抑食金球藻对海湾扇贝幼贝和硬壳蛤生长的抑制作用也呈现一定的剂量-效应关系[13]。已有研究表明,抑食金球藻会抑制贝的生长并阻碍其营养水平的恢复Bricelj报道当抑食金球藻浓度大于4×105 cells/mL时,会严重抑制贝类的生长,导致软体组织重量减轻[14-15]。本实验结果也显示,当抑食金球藻浓度大于4×105cells/mL时,至实验第20 d,贻贝个体生长条件指数和软组织的鲜重、干重、无灰分干重等均显著下降,甚至低于饥饿组。如表 2所示,与对照组相比,实验第20 d,各处理组在鲜重、干重上均具有显著差异。单种高、中浓度抑食金球藻组及饥饿组的鲜重和干重明显低于四组混合藻组。各组的出肉率均在2.5%左右,其中,高抑、中抑组中贻贝的出肉率最低,对照组出肉率最高,四组混合藻组的出肉率相差不大。

      表 2  实验第20 d各组翡翠贻贝的鲜重、干重和出肉率

      Table 2.  The soft tissue fresh weight (FW), dry weight (DW) and dressing percentage of mussel P.viridis in each group on 20th day

    • 表 3所示,高浓度和中浓度抑食金球藻组中的贻贝在三周的实验周期中,壳长略有上升,但不显著,而无灰分干重则显著降低,饥饿组中贻贝的壳长增加明显,而无灰分干重显著降低,对照组中贻贝的壳长和无灰分干重均显著增加。在四组混合喂养组中,各组中贻贝的壳长均显著增加,但增加幅度均低于对照组。对于混合藻喂养组中贻贝的无灰分干重来说,中抑常爿和中抑低爿组在三周的实验中总体呈下降趋势,而低抑常爿和低抑低爿组则呈上升趋势,但相对于对照组,其无灰分干重仍明显偏低。综上,说明抑食金球藻对翡翠贻贝生长的抑制作用呈现出一定的剂量-效应关系,另外,一定浓度的饵料藻(亚心形四爿藻)可以缓解抑食金球藻对贻贝生长的抑制作用。Padilla等人的研究结果也表明,在浓度8×104 cells/mL抑食金球藻和104 cells/mL球等鞭金藻混合喂养的实验中,不但硬壳蛤的生长没有受到影响,甚至还表现出了积极的生长趋势,但与对照组相比,各项生长指标均有所减小[16]。另外,Bricelj等人[17]报道紫贻贝在较低浓度抑食金球藻(8×104 cells/mL)和球等鞭金藻(6×104 cells/mL)的混合藻液中也能够表现出积极的生长状态。

      表 3  每周各组翡翠贻贝的无灰分干重(AFDW)和壳长(SL)

      Table 3.  Weekly soft tissue ash-free dry weight (AFDW) and shell length (SL) of P.viridis in each group

    • 图 1,在三周的实验中,除对照组的贻贝个体生长条件指数(CI)随时间增加,其余各组均呈现出下降趋势。首先,高抑和中抑组中贻贝的CI下降明显,其下降率甚至高于饥饿组。在混合喂养组中,中抑常爿组和中抑低爿组中贻贝的CI在三周内下降较为明显,但明显小于饥饿组和高抑、中抑组,而低抑常爿组和低抑低爿组中贻贝的CI下降则不明显,且均呈现一定的波动性。

      图  1  各组翡翠贻贝初始和每周个体生长条件指数

      Figure 1.  Initial and weekly individual condition index (CI) of mussel P.viridis in each group

    • 图 2,对照组中翡翠贻贝的摄食率基本保持在较高的水平。高抑和中抑组中贻贝的摄食率在4 h时显著低于对照组,并随着时间的延长摄食率逐渐减小;四组混合喂养组中,贻贝对爿藻的摄食率均低于对照组,并随着时间的延长,混合组中贻贝对爿藻摄食率呈下降趋势,另外,低抑常爿和低抑低爿组中的贻贝对抑食金球藻和爿藻的摄食率均高于中抑常爿和中抑低爿组。

      图  2  不同浓度和时间下翡翠贻贝的摄食率

      Figure 2.  Feeding rate of P.viridis under different algal cell densities and at different times

      上述实验结果表明,抑食金球藻可明显抑制贝类的摄食,且其对贝类摄食的抑制作用与抑食金球藻浓度有关,高浓度的抑食金球藻对贝类摄食率的影响强烈,低浓度稍弱,呈现出一定的浓度依赖性。Bricelj发现,高浓度的抑食金球藻对贝类有极明显的抑食作用,其清滤率仅为对照组的1%[18]。Laetz等[19-20]研究结果也显示当抑食金球藻密度达到3.5×104 cells/mL时,硬壳蛤幼贝的摄食将会受到抑制。在较低抑食金球藻的浓度条件下,饵料藻(亚心形四爿藻)则能在一定程度上缓解抑食金球藻对贝类摄食的抑制作用,而若抑食金球藻浓度较高时,缓解抑制摄食的作用则不明显。Tracey将紫贻贝(Mytilus edulis)分别暴露于抑食金球藻和与该藻类似粒径大小的高岭土颗粒中,结果发现,暴露于抑食金球藻中的贝清滤率更低,说明抑食金球藻对贝类摄食的抑制作用与藻细胞大小无关[21]。另外,有研究显示,将硬壳蛤暴露于形态学上相同的抑食金球藻有毒株(CCMP1708)和无毒株(CCMP1784)中,CCMP1708会显著降低硬壳蛤的摄食率和生长率,但硬壳蛤却可以正常摄食CCMP1784,且具有较高的吸收率[22],说明抑食金球藻可能是产生了某种对贝类有害的生物活性物质而抑制贝类摄食,但目前尚缺乏抑食金球藻产生有毒物质毒害贝类和浮游生物的直接证据。

    • (1) 抑食金球藻对翡翠贻贝的生长和摄食有明显的抑制作用。当抑食金球藻浓度大于4×105 cells/mL时,至实验第20 d,贻贝个体生长条件指数和软组织的鲜重、干重、无灰分干重等均显著下降,甚至低于饥饿组,说明抑食金球藻对贝生长的不良影响可能并非仅由饥饿所导致,可能是抑食金球藻分泌了某种物质对贻贝的生长造成了影响。

      (2) 在四组混合藻实验组中,两组混有低浓度抑食金球藻的翡翠贻贝的无灰分干重和个体生长条件指数分别呈上升和波动趋势,而两组混有中浓度抑食金球藻的翡翠贻贝的无灰分干重和个体生长条件指数则呈下降趋势,但四组混合藻组的贻贝在湿重、干重、无灰分干重与个体生长指数上仍显著低于对照组。由此说明,较低浓度(8×104cells/mL)的抑食金球藻在有合适饵料存在的条件下对贝类的生长影响较小,四爿藻可以缓解甚至逆转抑食金球藻对贝生长的抑制作用。

参考文献 (22)

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