鸟蛤和牡蛎的繁殖生理学研究
海洋贝类的繁殖周期与能量储存、利用的季节变化和环境因素如温度、盐度、食物是否充足等密切相关。一般来说，当配子形成前食物丰富时能量以糖原、脂肪和蛋白质的形式储存，当配子开始发育代谢需求旺盛时储存的能量被利用。至于那一种储存物质重要，在配子发生过程中何时被利用，这在不同种贝类以及不同地点的同种贝类之间都有差异。在一些种类如皇后扇贝，墨西哥湾扇贝和智利扇贝，配子发生时的能量来源于配子发育之前储存在体内各个器官和组织(闭壳肌，外套膜或消化盲囊)中的营养物质，称为保守种；在粉红樱蛤和团结蛤等种类，其配子发生利用新近摄食的食物做为能量，称为机会种；而在巨扇贝等种类，配子发生时能量一部分来自于体内储存的营养物质，一部分来自于消化的食物。配子发生与能量储存和利用的季节循环可能揭示了该种类适应当地环境条件的繁殖策略。
本文以我国北方沿海重要经济贝类滑顶薄壳鸟蛤和褶牡蛎为研究对象，自2004年3月至2005年2月对海区环境因子(温度，盐度，叶绿素口含量)，滑顶薄壳鸟蛤的繁殖周期，各组织(外套膜，闭壳肌，性腺，足)中生化成分(蛋白质，糖原，脂肪，RNA/DNA比值)的季节变化，滑顶薄壳鸟蛤性腺中脂肪酸含量的周年变化，17β-雌二醇，睾酮含量的季节变化；褶牡蛎的配子发生，雄性和雌性褶牡蛎组织(外套膜，闭壳肌，性腺)中生化成分(蛋白质，糖原，脂肪，RNA/DNA比值)的季节变化进行了研究。为阐明海洋贝类性成熟过程中配子发育的营养来源，以长牡蛎为材料研究了饥饿对性成熟的影响。主要研究结果如下：
1.滑顶薄壳鸟蛤条件指数的值在配子发生和产卵期间下降，在休止期逐渐升高。配子发生在冬-春季开始，配子发生以5-6月份水温较高，食物充足时候储存的物质(各器官中的糖原，足中的蛋白质，闭壳肌中的脂肪)做为能量。配子发育时性腺中RNA/DNA比值升高表明卵黄蛋白合成旺盛，因此性腺中RNA/DNA比值是一个很好的指示性成熟的指标。上述结果表明滑顶薄壳鸟蛤的配子发育模式为保守种。根据组织学观察，滑顶薄壳鸟蛤是一种功能性雌雄同体的贝。
2.测定了滑顶薄壳鸟蛤性腺中甘油酯和磷脂中脂肪酸组成和含量的周年变化并分析脂肪酸含量季节变化与繁殖周期的关系。结果显示，随着配子发育，中性脂中饱和脂肪酸的含量呈现出下降趋势，单不饱和脂肪酸含量在配子发生期间保持稳定，而多不饱和脂肪酸却呈现出不断增长的趋势。在整个配子发育过程中，平均含量最高的脂肪酸依次是C22:6n-3、C16:0、C20:5n-3和C18:0。极性脂中多不饱和脂肪酸含量的季节变化趋势与性腺周年发育节律基本同步。在配子发育过程中有一种趋势，就是消耗饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，而保存高度不饱和脂肪酸，饱和脂肪酸被作为配子发育能量代谢的主要来源，多不饱和脂肪酸被作为胚胎和幼虫期能量代谢的主要来源。
3.采用酶联免疫吸附的方法测定了17β-雌二醇和睾酮的含量。17β-雌二醇含量全年的变化范围为7.27至32.63 pg/g，睾酮含量的变化范围为22.83-77.15 pg/g。这两种性激素含量的季节性变化与繁殖周期密切相关。17β-雌二醇和睾酮含量在11月份配子发生开始的时候和5-6月份产卵的时候有两个峰值。17β-雌二醇和睾酮含量在7-10月份性腺处于休止期的时候较低。这些结果表明17β-雌二醇和睾酮在滑顶薄壳鸟蛤的繁殖周期中具有重要的调控作用。
4.褶牡蛎的配子发育周期全年分为两个时期：11月到次年2月的休止期和其余时间的配子发生期(包括性成熟和产卵)。配子发生在春一夏季的时候进行，在配子发生期间卵巢中的蛋白质和脂肪含量升高。配子发生消耗冬季储存的物质主要是糖原做为能量。卵巢中RNA/DNA比值升高表明卵巢中卵黄蛋白合成旺盛，因此卵巢中的RNA/DNA比值是一个很好的指示性成熟的指标。产卵发生在一年中水温和叶绿素口含量较高，而盐度较低的时候。在配子发生期间糖原含量发生显著变化表明糖原是褶牡蛎配子发生主要的能量来源。这些结果表明褶牡蛎的配子发育模式为保守种。
5.在饥饿对长牡蛎性成熟的影响的实验中，实验初期饥饿组长牡蛎性腺，闭壳肌和外套膜中的糖原含量即出现下降，随后闭壳肌和外套膜中的脂肪含量开始逐渐降低，而各组织中的蛋白质含量在整个实验过程中一直较稳定。这表明长牡蛎在食物限制的初始阶段主要利用糖原作为能量，当糖原消耗到一定程度时则开始利用脂肪作为代谢能源。实验期间，饥饿组长牡蛎的条件指数逐渐降低，水分和灰分含量逐渐升高，表明长牡蛎通过分解自身的贮能物质提供能量，使体内有机物含量减少，从而导致水分和灰分含量上升。饥饿组长牡蛎各组织中的RNA/DNA比值在实验过程中均呈下降趋势，表明其可作为一个很好的生理指标用于评价长牡蛎的营养状况。组织学观察显示，对照组长牡蛎性腺在4月开始进入增殖期，而饥饿组性腺则处于发育停滞状态，表明长牡蛎的性腺发育需要外界食物供应能量。
鸟蛤;牡蛎;繁殖生理学;配子发生;能量储存;配子发育
中国海洋大学
博士
水生生物学
李琪
2008
中文
Q958.8;S917.4
101
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）