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《上海海洋大学》 2019年
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不同饵料组合、温度对中华绒螯蟹的蜕壳、代谢组学与肠道微生物研究

卢德胤  
【摘要】:中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis),俗称河蟹,是一种杂食性水生动物,喜欢食用水草和底栖动物(螺类、昆虫幼虫等)。在自然界和人工养殖中,水草和螺蛳是其不可缺的饵料生物。但水草和螺蛳这两种天然饵料对河蟹的生长效应,以及消化代谢基础等研究却较为匮乏,且研究手段与实验环境也较为粗放。本论文以中华绒螯蟹“江海21”良种为实验材料,借助“蟹龙宫”河蟹个体养殖系统,在分析不同饲养条件(温度、饵料)和干扰水平方面等影响中华绒螯蟹的蜕壳和生长的基础上,研究3种饵料类型(螺蛳+水草、螺蛳、水草)饲养河蟹一个蜕壳周期的生长差异、血淋巴代谢物和肠道菌群构成差异,了解养殖生产上不同天然饵料对中华绒螯蟹的代谢和消化生理基础。相关研究结果如下:一:不同饲养条件与干扰水平对中华绒螯蟹的蜕壳影响实验为了解饲养条件和干扰水平对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)蜕壳的影响,采用中华绒螯蟹个体养殖系统,分析不同温度(恒温组和变温组)、饵料(水草+螺蛳组和饲料组)和抽血频次对中华绒螯蟹的存活率、蜕壳增重率和蜕壳间隔时间的影响。结果显示:恒温组(28.0±1.0℃)蜕壳较为集中,而变温组(8:00~20:00为28.0±1.0℃;20:00~次日8:00为18.0±1.0℃)蜕壳较为分散。水草+螺蛳组的存活率比配合饲料组高8%,平均蜕壳增重率高23.44%,蜕壳间隔时间缩短16.19 d。蜕壳前期的一次抽血干扰会显著降低蜕壳增重率,但对蜕壳间隔时间没有显著影响;而两次脱壳间隔期间的多次抽血干扰不仅会显著降低蜕壳增重率,而且还会显著延长蜕壳间隔时间,并增加死亡率。结果表明:温度对中华绒螯蟹的存活率、蜕壳增重率和蜕壳间隔时间影响不显著;饵料极显著的影响中华绒螯蟹的蜕壳;蜕壳前期干扰对蜕壳增重率有显著影响,而蜕壳间期的干扰对蜕壳增重率和蜕壳间隔时间均有显著影响。二:不同饵料类型的中华绒螯蟹代谢组学分析天然饵料(螺蛳和水草)在河蟹养殖生产具有极为重要的作用,但其发挥作用的代谢与生理等基础尚不了解。本章探讨了三种饵料类型(A组:水草+螺蛳;B组:水草;C组:螺蛳)中华绒螯蟹血淋巴中的代谢组学差异。结果显示:A组增重率最优,B组增重率最差,C组介于两组之间。代谢组学分析检测出411种代谢物,主要包含代谢(Metabolism)、生物体系统(Organismal Systems)、人类疾病(Human Diseases)、环境信息处理(Environmental Information Processing)、遗传信息处理(Genetic Information Processing)、细胞过程(Cellular Processes)六大类,涉及131个通路,其中80%为脂质相关的代谢物。正交偏最小二乘法分析(OPLS-DA)结果显示,三种饵料间存在明显的差异代谢物。B组的不饱和脂肪酸、维生素B2、甘氨酸、左旋肉碱、肉桂醇与全氟烷基酸含量显著低于A组和C组(P0.05),但是维生素D_3与饱和脂肪酸含量显著高于A组和C组(P0.05),A组维生素B_2与不饱和脂肪酸含量显著高于C组(P0.05),饱和脂肪酸C组高于A组。本研究表明:摄食不同饵料中华绒螯蟹的代谢存在差异,B组河蟹在缺乏动物性蛋白与脂肪摄入下,体内代谢通路与生物氧化过程受到影响,导致其增重率与存活率均为最低。A组与C组的脂质代谢物丰富,蜕壳增重率与存活率较好。三:不同饵料类型的中华绒螯蟹肠道微生物组成分析肠道微生物菌群与生物体的生长发育,以及免疫密切相关。为了解不同食物来源对中华绒螯蟹肠道微生物的影响,本章分析了三种饵料条件下(A组:水草+螺蛳;B组:水草;C组:螺蛳)中华绒螯蟹的肠道微生物组成差异,结果显示:中华绒螯蟹肠道内微生物主要是拟杆菌门(Bacteroidetes)、柔膜菌门(Tenericutes)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)这4大门类。C组的Shannon多样性指数最高,其次是A组,B组的Shannon多样性指数最低。在以水草为食物来源的B组,其肠道中拟杆菌门的比例显著高于A组与C组(P0.05),厚壁菌门的比例低于A组与C组。C组为纯动物性饵料,肠道中鞘脂杆菌(Sphingobacterium)的比例显著高于A组与B组(P0.05)。肠道菌群的功能分析指出:A组以蛋白产生、细胞分裂方面为主,B组集中在糖代谢与糖运输方面,C组主要为氨基酸的转运与代谢。本研究认为,中华绒螯蟹的肠道菌群结构差异受饵料类型的影响很大,肠道菌群进而影响了中华绒螯蟹的蜕壳与生长。
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