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贝类辐射生物学效应的初步研究

彭小明  
【摘要】:海水贝类在我国海水养殖业中占有重要的地位,但是由于海水贝类养殖品种 主要是野生家养型,持续高密度大面积养殖给养殖业造成了严重的破坏,养殖贝 类经常出现大面积死亡。本文通过使用γ射线辐射几种经济贝类,研究贝类辐射 的生物学效应,为获得贝类突变新品种研究提供理论基础,并最终达到改善贝类 的品质的目的。 60Co-γ 辐射处理于 2002 年 4 月和 2002 年 10 月在莱阳农学院原子能利用实 验站进行,辐射源强度 1.2 万 Ci,剂量率 1.5Gy/min,源强度经中国计量科学研 究院电离辐射处用丙氨酸剂量计进行标定。辐射处理采用外照射方法,辐射过程 贝类一直在干露降温的泡沫箱中。 辐射处理前,将材料随机分组,用游标卡尺分别测量每个体的壳长、壳宽、 壳高和全湿重等生物学性状参数。辐射处理后,在中国科学院海洋研究所培育楼 内用自然海水暂养,每日投喂硅藻 3 次、全量换水 1 次并统计死亡率。室内暂养 一段时间之后挂养到青岛海区的浮筏上,定期测量各组的存活率和生长相关指 标。 研究发现:辐射对长牡蛎、皱纹盘鲍、栉孔扇贝致死的死亡高峰在 30d 左右, 长牡蛎和皱纹盘鲍瞬时死亡与时间变化呈单峰曲线,栉孔扇贝的曲线有 2 个峰, 第 2 个峰为辐射致死效应峰,死亡率与时间和辐射剂量的相关关系显著。 长牡蛎存活率和辐射剂量的关系呈典型的抛物线,在低于 80Gy 的剂量区内 出现了 1 个相当宽的肩区,而在小于 60Gy 辐射剂量区出现了一个存活率为 100% 的区域。当辐射剂量达到 80Gy 时,才开始出现死亡现象,在 80~180Gy 的剂量 范围内,长牡蛎的存活率出现了接近线性的下降趋势。 皱纹盘鲍的存活曲线为指数型,低剂量时存活曲线下降很快,近似直线下降, 高剂量(120Gy)曲线平缓,对照组到 120Gy 基本上成直线下降,而 150 到 250Gy 皱纹盘鲍存活率都趋于 0,150Gy 剂量对皱纹盘鲍就可以致死;栉孔扇贝存活率 和辐射剂量的曲线为一个类似开口朝下的抛物线,在低剂量区曲线出现一段缓慢 4 WP=6 摘要 下降的肩区,高剂量区曲线下降迅速。 4 种经济贝类的辐射敏感性比较发现,皱纹盘鲍对辐射最敏感,其次是海湾 扇贝和长牡蛎,对辐射最不敏感的是栉孔扇贝。 辐射对四种贝类的生长均有一定的影响。低剂量辐射对长牡蛎的生长具有刺 激作用,对壳长、壳宽、全湿重生长指标的观测表明,这些生长指标随辐射剂量 的变化有相似的趋势,在 60Gy 范围内,生长速率随辐射剂量增加而升高,然后 随辐射剂量进一步升高而呈现下降的趋势,但 100Gy 以内的辐射处理组 3 项生 长指标均高于对照组,其中 20~60Gy 全湿重增重率与对照组的差异显著 (P0.05),60Gy 体长和体宽增长率与对照组的差异显著(P0.05),40~60Gy 体宽增长率与对照组差异显著(P0.05)。该结果表明,8~100Gy 的 Co-γ 射线 60 对长牡蛎的生长速率均有一定的促进作用,40~60Gy 时促进作用达到最大值。条 件指数与全湿重随辐射剂量的变化趋势基本一致,在实验所用的剂量范围内, 60Co-γ 射线辐射处理均可显著促进长牡蛎的条件指数增加,最大促进剂量在 40~80Gy 范围内,40、80、120Gy 与对照组的差异显著(P0.05)。 辐射抑制了皱纹盘鲍的生长,皱纹盘鲍CK的壳长2个月增长率为60%,40Gy 为 38.45%,大剂量的增长率依次降低。 在 40Gy 以内辐射对栉孔扇贝生长具有刺激作用,以全湿重的刺激效果最明 显,40Gy 的全湿重增重率为 9.6%,是 CK 组的 175.4%。其它剂量则抑制生长。 辐射导致栉孔扇贝的性腺发育受损,雌雄性腺都呈斑块状发育。组织切片观 察发现,栉孔扇贝的卵巢和精巢中都有未发育的空滤泡,滤泡四周只分布少量的 原始生殖细胞。从性腺抑制指数可以看出,随辐射剂量的增加,对性腺发育的损 伤越大。 用辐射后存活的长牡蛎做亲本,1~120Gy 各辐射组内交配,各辐射组雌与 未辐射 CK 组雄贝交配,都可以正常受精,双亲亲本均受过辐射的受精卵孵化率 相对对照组的低,幼虫的生长速率慢,但幼贝生长的差异不显著,所有存活辐射 组的子一代都存活下来,辐射后经修复存活的雌雄牡蛎都是可育的。


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