臭氧对西施舌胚胎孵化率和幼虫摄食生长与成活的影响

臭氧对西施舌胚胎孵化率和幼虫摄食生长与成活的影响 臭氧对西施舌胚胎孵化率和幼虫摄食生长 与成活的影响 臭氧对西施舌胚胎孵化率和幼虫摄食生长与成活的影响 高如承,庄惠如,汪彦倍 (福建师范大学生命科学学院,福建福州350108) 摘要:研究了臭氧处理后的海水对西施舌(Coelomactra日”砌”日)胚胎孵化率,幼虫摄食率, 生长率和成活率的影响.结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,臭氧处理后的海水的化学耗氧量(COD)及NH+4.N的 浓度明显下降.西施舌胚胎在通入臭氧(4.17mgm)l0min的海水中,孵化率最高,为 97%,在充入臭氧25min的海水中孵化率最低,为72.7%;西施舌幼虫在充入臭氧l0, l5min的海水中和未经处理的海水中生长较快;幼虫在充入臭氧5min和l0min的海水 中成活率有所提高.将幼虫放在多次充入臭氧的海水中培养,再放回未经臭氧处理的海水 进行l7h和30h恢复,30h后其死亡率达85%,而在充入臭氧时间短的的海水中死亡 率较低,为33_3%,表明西施舌幼虫的生理机能受到了臭氧的不可恢 复破坏. 关键词:臭氧;西施舌(Coelomactraantiquata);孵化率;幼虫;生长;成活 率 中图分类号:$96文献标识号:A文章编号:l000.3096(2007)09.0039.05 西施舌(Coelomactra日”砌uata)是’种高经济价 值的双壳类海珍品.国内学者对西施舌的生物学,人 工育苗进行了研究,阐明了西施舌生活史,摄食代谢, 染色体核型,保护区和生态条件….在西施舌人工育 苗过程中,污染的水源对西施舌幼虫构成威胁,目前 采用含氯的消毒剂处理水源,虽然起到杀菌的作用, 但容易造成二次污染,危害着西施舌幼虫的成活,影 响着幼虫的健康成长. 应用臭氧技术净化育苗用水,不但起到杀菌消 毒,分解污染物的作用,而且不产生二次污染,为高 密度育苗创造有利条件.臭氧作为氧化剂,消毒剂, 催化剂已广泛地应用在许多行业.臭氧对海水鱼,对 虾,牡蛎胚胎的影响【2--8],以及鱼虾毒性效应【,育 苗用水理化指标【..,llJ等方面的影响国内外已有报道, 但臭氧处理海水对西施舌生理效应影响的研究,尚未 见报道.本研究用臭氧处理后的海水进行西施舌人工 受精和幼虫培养,探讨了西施舌胚胎孵化对臭氧的耐 受性,以及臭氧处理后的海水对西施舌幼虫摄食率, 生长率和成活率的影响. 1材料与 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 1.1材料 亲贝取自长乐漳港.挑选性成熟的西施舌,解剖 后获取成熟的精子和卵子,将精子,卵子在天然沙滤的 海水中混合受精.海水盐度28,pH8.2,水温23?; 孵出D形面盘幼虫在方形玻璃缸中培养,作为试验 用幼虫,其平均壳长为72.82/am,壳高60.64/am. 1.2海水和臭氧处理系统 海水取自漳港自然海区,经沉淀沙滤后,再进行 臭氧处理.臭氧消毒净化机OSL777.IV型,臭氧充 气量为1g/h,质量浓度为4.17mgm. 1-3水质的测定 化学耗氧量(COD)用碱性KMnO4法测定,检 测下限为0.8mgm;美国产HACHDR890型水质 分析仪测定氨氮,亚硝酸的含量;REF211型盐度计 测定海水盐度,美国产ORIONThermo868型pH计测 定海水pH. 收稿日期:2007一Ol—l2;修回日期:2007.07.13 基金项目:国家863计划资助项目(2004AA603140),福建省 重大项目(2003N020),福建省重点项目(2006N0038) 作者简介:高如承(1958-),男,福建福州人,副教授,硕士生导 师,从事海洋生物及水产养殖研究,电话:0591.85335%8, E-mail:rcgao@Onu.edu.cn MarineSciences/Vo1.31,No.9/200739 1.4西施舌胚胎的孵化 人工解剖西施舌亲贝,分别取其精,卵等量在5 个装10L过滤海水的容器中受精,卵的极体出现时, 显微镜下统计受精率.将海水分成5组,分别通入臭 氧10,15,20,25min,另设1个不通臭氧的空白 对照组.西施舌受精卵分别用相应浓度的臭氧处理后 的海水洗卵,然后放在相应的实验组中培养,密度为 5个/mL,并每隔1h观察西施舌胚胎发育的情况,待 到12h左右,胚胎绝大多数进入了D形面盘幼虫时 期,在显微镜下统计孵化率和畸形率.实验海水盐度 3O,水温25~1?. 1.5幼虫摄食率的实验 实验容器是4L的方形玻璃缸,注入2L过滤海 水,海水盐度30,水温24?.随机取西施舌D形面 盘幼虫(平均壳长72.82/am,平均壳高60.64/am) 投放玻璃缸中,投放密度5个/mL.实验分4组臭氧 浓度梯度,各组充臭氧时间依次为3,5,7,10min, 每日充臭氧3次,每次间隔2h,设未经臭氧处理的 海水为对照组.每天固定时间(上午9:00)测COD, DH,水温;隔日换水l/5,各实验组等量投饵,饵料 为球等鞭金藻(1sochrysisgaldana),饵料投放密度 5×10+/mL.每天固定时间(15:00)显微镜下计数 海水中球等鞭金藻的密度,从而计算幼虫摄食率,摄 食率=Co—c/c0,c0为藻类的起始密度,c『为藻类的 结束密度. 表1海水经臭氧处理后水质的变化 Tab.1Waterqualitychangesofozonetreatedseawater 1.6生长率及成活率实验 实验分为充入臭氧时间5,10,15min3个组, 设未经臭氧处理的海水为对照组,其它条件同1.5. 实验初始使用平均壳长250/am幼虫.每天固定时间 (15:00)取幼虫20个,镜检其胃含物饱满度,发 现幼虫己摄食,即用4%福尔马林固定,测量个体大 小;计数幼虫密度,计算成活率. 1.7幼虫的致死实验 实验条件和幼虫大小同1.5.通过预实验结果, 选定24h分别充入臭氧3次,第1组每次充入臭氧时 间10rain,第2组每次充臭氧时间30min,每次充入 臭氧2h后计数幼虫的死亡率.恢复性实验时,把幼 虫置于未充入臭氧的海水中,分别培养17h和30h, 然后观察和统计幼虫的死亡率. 1.8数据分析 所有实验均进行3次重复,数据取平均值进行标 准差分析. 2结呆 2.1臭氧处理后海水水质变化 从表1可看出,实验海水经臭氧处理后,COD 和NH4+-N的质量浓度明显降低,而NO2”的质量浓度 则稍微降低;海水的pH从8.00升至8.05,略有提高; 盐度保持在30不变,说明臭氧对pH,盐度影响不显 着;从水质变化可见,臭氧对育苗海水水质改善明显, 尤其对COD和NI-h-N的质量浓度影响显着. 2.2臭氧处理后的海水对西施舌孵化率和畸 形率的影响 臭氧处理后,西施舌受精卵的孵化率明显提高, 由对照组的94.4%提升至充入臭氧10min的97%, 但是充入臭氧15min后,随着水中臭氧浓度的提高, 孵化率却逐渐下降,当通入臭氧25min时孵化率最 低,为72.7%;畸形率的曲线显示,西施舌在充入臭 氧10min时畸形率最低,为3%,在充入臭氧处理 15min后明显增加,当充入臭氧25min时,畸形率 升至最高,为27.3%,因此,在通入臭氧10min的 海水中,西施舌孵化效果最佳(图1). 2_3臭氧对西施舌幼虫摄食率的影响 在通入臭氧3,5,7min的实验组中,西施舌 幼虫的摄食率曲线较规则,随时间的增加均呈上升趋 势,而且每天的摄食率都比对照组高;在实验的第2 天,通入臭氧的实验组(3,5,7,10min)幼虫的 海洋科学/2007年/第3l卷/第9期 摄食率均比对照组高;第3天之后,只有10min组 呈现摄食率低于对照组.实验4天中,摄食率最高的 是7min组(90%),出现在实验的第3,4天,与第3 大的对照组(59.1%)比较,相对高出30.9%,表明 低浓度臭氧明显促进西施舌幼虫摄食率的增长(图 2). , 瓣 缸 啜 充入臭氧时间/min 图1臭氧处理水对西施舌胚胎孵化率和畸形率的影响 Fig.1Effectofozonetreatedseawateronhatchrateand malformationrateofCoelomactraantiquataembryos 图2臭氧对西施舌幼虫摄食率的影响 Fig.2Effectofozonetreamentontheingestionrateof Coelomactraantiquatalarvae 2.4臭氧对西施舌幼虫生长和成活率的影响 图3结果表明,充入臭氧5min的实验组至第5 天,幼虫平均壳长均比任何组生长快;充入臭氧l0, l5min组的幼虫,在3d后生长较快;到第7天未经 臭氧处理海水中的幼虫比充入臭氧组生长的快. 西施舌幼虫经7d的培养,充入臭氧的实验组和 对照组的成活率如图4所示.由图4可见,充入臭氧 5rain的实验组幼虫的成活率最高.实验第3天,充 入臭氧的实验组成活率均比对照组高.5d后短时间 , 瓣 氆 图3臭氧对西施舌幼虫生长的影响 Fig.3EffectofozoneonthegrowthofCoelomactra atl批luatalarvae 图4臭氧对西施舌幼虫的成活率的影响 Fig.4EffectofozoneonthesurvivalofCoelomactra antiquatalarvae 充入臭氧的5min和10min组,幼虫成活率仍比对 照组的高,但充入臭氧较多的15min组的成活率比 对照组低.通过比较,5min和10min组幼虫成活率 都比对照组和充入臭氧后l5min组高.每日充臭氧 后l,2h计数幼虫成活率,显微镜下观察到死亡的 幼虫,面盘收缩,停止活动,内脏呈灰白色,幼虫胃 中观察不到食物粒,有些甚至呈空壳状态. 从幼虫生长情况和成活率来看,两施舌幼虫适 宜的充入臭氧时间是10min. 2.5西施舌幼虫在高浓度臭氧下的致死实验 表2结果显示,充入臭氧次数增加,西施舌幼 虫的死亡率逐渐升高.在第2组实验结束,把西施舌 幼虫放进未经臭氧处理的海水中,恢复l7h后,接触 高浓度臭氧的西施舌幼虫死亡率上升至4l_3%,30h 之后甚至达到58%,说明高浓度臭氧在海水中具有 持续的,较长时间的致死作用.但接触较低浓度臭氧 的西施舌幼虫(第l组)死亡率明显比第2组低 (P<O.05). MarineSciences/Vo1.31,No.9/20074l }5;?佰0 \褂留 表2臭氧对西施舌幼虫死亡率的影响 Tab.2EffectofozoneoilmortalityofCoelomactradRtiquatalarvae 3讨论 3.1臭氧对西施舌胚胎孵化率影响 海水经臭氧短时间处理,西施舌胚胎孵化率比对 照提高3.4%,随着充入臭氧时间延长,水中臭氧浓度 升高,孵化率呈下降趋势.类似的规律日本对虾也有, Coman报道口J:日本对虾孵化率随臭氧浓度增加反而 下降,与高浓度臭氧短时间接触结果表明,臭氧对日 本对虾的胚胎产生更大的毒性.低浓度的臭氧与西施 舌胚胎长时间接触,对其胚胎毒性较小.本研究还表 明,低浓度臭氧处理后的海水能促进西施舌胚胎孵 化,其机理之一可能是臭氧浓度较低时,降低多精入 卵的机会,Maclean].】对牡蛎(Crassostreavirginia)的研 究表明,臭氧对牡蛎卵膜具有优先选择作用,会使多 精入卵机会降低,而且阻止了牡蛎受精中发生孤雌生 殖. 3.2臭氧对西施舌幼虫生长和成活率的影响 本实验结果表明,臭氧处理后,育苗水中氨氨和 亚硝酸盐得到降解,COD显着降低.李宝华”】的 实验证明,臭氧对有机物有一定的降解作用,臭氧经 D反应和R反应途径与水中有机物起反应,D反应是 有机物与臭氧直接反应,R反应为有机物与臭氧分解 过程中产生的羟基自由基OH发生间接反应;在pH 较低时主要起D反应,在pH较高时为R反应.本 实验海水的pH在8.2以上,基本处于较高的pH范围, 臭氧应以R反应为主. 臭氧(O3)是氧气(O2)的同素异构体,在水中产生 单原子氧(o)和羟基(oH).单原子氧(o)和羟基(oH) 能导致细菌的细胞溶解,杀菌消毒比氯高出几百倍. Meunpol【41认为臭氧杀菌程度取决于细菌第1次接触 臭氧的浓度,较长时间的臭氧化不仅导致较久的胁 迫,而且杀菌效果更大.但是,Maclean【3I报道了臭 氧浓度大于0.5mgm对牡蛎幼体有害.Richardson]】 报道,美洲牡蛎(Crassostreavirginica)的直线铰合面 42 盘幼虫对臭氧敏感性显然比稚贝高.Wedemeyer【6J 发现,低浓度臭氧若长时间处理育苗用水,可导致鱼 的鳃瓣上皮细胞增生.因此,臭氧处理的效果取决于 动物的敏感性,臭氧的接触时间和浓度.本研究表明, 低浓度臭氧会提高西施舌幼虫成活率,幼虫的生长也 较迅速. 3-3西施舌幼虫对臭氧耐受与恢复 与未接触臭氧的对照组比较,充入臭氧(4.17 mg/L)时间持续5,10min,西施舌幼虫的生活状 态良好,生长逐渐增加,成活率呈增加趋势;充入臭 氧(4.17mg/L)时间持续15min,7d后,幼虫成 活率低于5O%.姜国良等【9】的研究结果表明:中国明 对虾(Fanneropenaeuschinensis)对臭氧的耐受力比牙 鲆(Paralichthysoilvaceus)强,对虾在臭氧浓度?1.0 mg/L时,可存活至少48h,而牙鲆3h后,鳃部出 现充血肿胀,呼吸频率加快等不适应现象,若撤销臭 氧之后,通入足量的氧气,接触过高浓度臭氧的牙鲆 很快死亡.本实验还显示,随着充入臭氧次数的增加, 西施舌幼虫的死亡率上升,若放回无臭氧的海水进行 17h和30h的恢复,接触低浓度臭氧的西施舌幼虫 死亡率逐渐增加,而接触高浓度臭氧的幼虫则比接触 低浓度臭氧的死亡率更高,30h之后甚至达到58%, 说明西施舌的生理机能受到严重破坏,达到不可逆, 不可恢复程度. Coman等【,先后报道了斑节对虾(Penaeus monodon)与日本对虾(Penaeusjaponicus)胚胎适 宜的臭氧处理浓度,斑节对虾后期胚胎耐受臭氧的质 量浓度为1.0mg见,持续4min,日本对虾胚胎耐受 臭氧的质量浓度是2mg/L,时间1min.Ben.Atia 等【81认为,用臭氧消毒金头鲷(Sparusaurata)鱼卵, O.3mg/L臭氧处理鱼卵2min是最适宜的.本研究 表明,从水质的改善,西施舌胚胎孵化率考虑,臭氧 (4.17me;L)处理10min对西施舌胚胎适宜,从西 施舌幼虫摄食,生长与成活来看,在此臭氧浓度下, 海洋科学/2007年/第31卷/第9期 臭氧处理7min对西施舌面盘幼虫摄食适宜,臭氧 处理5,10min对西施舌幼虫的生长和成活有利. 由此可见,与对虾和鲷鱼相比,西施舌胚胎和幼虫对 臭氧具有更强的耐受能力. 参考文献 高如承.西施舌生物学及人工育苗研究进展[J】.厦门大 学(自然科学版),2006,45(z2):195.200. ComanGJ.SellarsMJ.MoreheadDToleranceof Penaeus(Marsupenaeus)japonicusembryostoozone disinfection[J].Aquaculture,2005,245(1/4):1l1?I19. MacLeanSA,LongwellAC,BlogoslawskiWJ.Effects ofozonetreatedseawateronthespawned,fertilized,meiotic andcleavingeggsofthecommercialAmericanoyster[J]. MutationResearch.1973,21(5):283-285. MeunpolO,LopinyosiriK,MenasvetaPTheeffectsof ozoneandprobioticsonthesurvivalofblacktigershrimp (Penaeusmonodon)[J】.Aquaculture,2003,220(1):437- 448. RichardsonLB,BurtonDT,StavolaAM.Acomparisonof ozoneandchlorinetoxicitytothreelifestagesofthe Effectsofozonetreatmenton [6】 [7】 [8】 [9】 [10】 americanoysterCrassostreavirginica[J].MarEnvironRes, 1982,6(2):99-Il3. WedemeyerGA,NelsonNC,YasutakeWT.Physiology andbiochemicalaspectsofozonetorainbowflout(Salmo gairdner0[J】_JFishResBoardCan,1979,36(6):605-614. ComanGJ.SellarsMJ.ToleranceofPenaeusmonodon Fabriciusembryostoozonatedseawater[J].Aquaculture Research,2007,38(4):420-428. Ben-Atia1.LutzkyS,BarrY,eta1.Improvedperformance ofgiltheadseabream,Sparusaurata,larvaeafterozone disinfectionoftheeggs[J].AquacultureResearch,2007,38 (2):166?173. 姜国良,刘云,杨栋,等.用臭氧处理海水对鱼虾的急性毒 性效应研究.海洋科学,2001,25(3)l】一12. ColbergPJ,LinggAJEffectofozonationonmicrobialfish pathogens,ammonia,nitrate,nitrite,andBODinsimulated reusehatcherywater[J].JFishResBoardCan,1978,35 (10):l290-l296. 李宝华,张素青,叶红梅.臭氧对海水育苗中水质理化指标 的影响[J】_现代渔业信息,1999,l4(5):21.25. embryohatchrate,ingestion rateandgrowthandsurvivalofCoe GAORu-cheng,ZHUANGHui-ru,WANGYan-yin mactraantiquatalarvae (CollegeofLifeSciences,FujianNormalUniversity,Fuzhou350108,China) Received:Jan.,l2,2007 Keywords:ozone;Coelomactraantiquata;hatchrate;larvae;growth;survival Abstract:TheeffectsofozonetreatedseawateronthehatchrateofCoelomactra,由uataembryos.the ingestionrateandgrowthaswellassurvivalofthelarvaewerestudied.TheresultsshowedthatcontentsofC0Dand NH4一 Nintheexperimentalseawaterafterozonetreatmentweresignificantlyreduced.Whenembryosoftheclam weretreatedby4.17mg/Lozonefor10minutes,thehatchratewasupto97%,whilefor25minutes.thehatchratewas aminimumof72.7%.Thelarvaeculturedrespectivelyinseawatertreatedby4.17m叽ozonefrom10minutesto l5minutesandinuntreatedwatergrewfaster.Survivalofthelarvaeintheozonetreatmentsfor5minutesand10 minutesincreased.Whenthelarvaewereculturedinhighconcentrationsofozonethatwasgivenseveraltimestothe seawatercontinuouslyandthelarvaewereplacedbackagainintheseawaterwithoutozone.andthenreactivatedfor17 hoursand30hours,theresultshowedafter30hours.themortalityofthelarvaewas85%.whileexposuringtolow concentrationsofozone,themortalitywasaminimumof33-3%.Theresultrevealedthatthephysiologicalfunction ofthelarvaewasdestroyedbyozonetreatmentatirreversiblestate.(本文编辑: 康亦兼) MarineSciences/Vo1.31,No.9/200743 ?