虾蟹类脂类营养与中华绒螯蟹性早熟
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一、名词解释。
①蚤状幼体:虾蟹等等动物刚孵出的幼体,外形酷似水蚤,故称蚤状幼体。
②大眼幼体:又称蟹苗,是由Ⅴ期蚤状幼体蜕皮变态而成,对淡水敏感,有趋淡水性<。
七日龄大眼幼体规格为(16~18)×104只。
③外套膜:位于贝壳内面,紧贴贝壳,为左右两片软的薄膜,它包住内脏团,保护内部器官。
④中央膜:指外套肌痕以内的膜,较薄,呈半透明状,为植片区。
⑤性逆转:动物由雌性变为雄性,中间过渡过程称为雌雄同体,这种性别转换的现象称为性别逆转⑥饱食投喂:将饵料鱼分次投入鳜鱼养殖水体,每次投入均被食光,一直投喂到不引起鳜鱼的摄食反应,不来抢食为止。
⑦有核珍珠:河蚌的外套膜受到异物(如砂粒、小虫)侵入的刺激,受刺激的外表皮细胞以异物为核,陷入外套膜的结缔组织中,则陷入部分外套膜表皮细胞自行分裂形成珍珠囊,珍珠囊分泌珍珠质,层复一层把核包被起来,即形成珍珠。
称为有核珍珠。
⑧无核珍珠:外套膜表皮细胞受到自身病理刺激后,受刺激的外套膜表皮细胞的一部分进行细胞分裂,发生分离,随即包被了自己分泌的有机物质——角质蛋白,同时逐渐陷入外套膜结缔组织中,形成珍珠囊,珍珠囊分泌珍珠质,层复一层地包被有机质,形成珍珠。
由于没有异物为核,称为无核珍珠。
二、填空。
①九个养殖品种,分门别类中华绒螯蟹属节肢甲壳纲、十足目、方蟹科、绒螯蟹属。
鳜鱼纲硬骨鱼纲、鲈形目、真鲈科、鳜鱼属。
黄鳝黄鳝属鱼纲、合鳃目、合鳃科、黄鳝属河蚌隶属软体瓣鳃纲、真瓣鳃目、蚌科、无齿蚌属。
中华鳖属爬行纲、龟鳖目、鳖科、中华鳖属罗氏沼虾甲壳纲,十足目,长臂虾科,沼虾属大口鲶属硬骨鱼纲、鲶形目、鲶科、鲶属小龙虾:软甲纲、十足目、螯虾科、原螯虾属日本沼虾软甲纲、十足目、长臂虾科、沼虾属长臂虾科,沼虾属。
②水产动物栖息环境、生活习性②各种品种养殖方式:(例如:稻田、池塘)③特定苗种培育方式三、单项选择。
1.中国明对虾无节幼体的身体不分节,半透明,具有()对附肢。
2.在适温范围内,随着水温的升高,幼体发育速度加快。
中华绒螯蟹溞状幼体的培育水温一般控制在()。
3.中华绒螯蟹身体分头胸部和腹部两部分,体外被()甲壳。
4.对虾身体由()个体节组成,即头部()节、胸部()节、腹部()节。
5.中国明对虾具有()对附肢,除尾节外,每一体节均具1对附肢,末对附肢与尾节组成()。
6.中国明对虾雌虾的纳精囊位于()之间的腹甲上,为雌虾交配并贮存精子的器官。
7.中国明对虾的蜕皮受到眼柄中X器官与窦腺所分泌的()激素和Y器官所分泌的()激素所控制。
8.中华绒螯蟹初孵幼体称溞状幼体,经()次蜕皮变态为大眼幼体;大眼幼体经()次蜕皮变成幼蟹。
9.在分类上,中华绒螯蟹隶属于()门,甲壳纲,十足目,对虾科。
10.中国明对虾人工越冬亲虾的水温一般控制在()。
11.凡纳滨对虾系热带性虾类,人工养殖期间最适水温为()。
12.中华绒螯蟹第三期溞状幼体的第1、2颚足外肢末端的羽状刚毛数()对、尾叉内侧缘的刚毛对数()。
13.性成熟的雌雄中华绒螯蟹交配产卵的适宜温度为(),最适盐度为()。
14.中华绒螯蟹亲蟹交配时的适宜水温为(),盐度为()。
二、简答题1.简述中国明对虾的生活史。
2.简述凡纳滨对虾池塘养殖过程中的饵料投喂技术要求。
3.简述中华绒螯蟹大眼幼体的选购标准。
4.简述中华绒螯蟹亲蟹的选择标准。
5.简述中华绒螯蟹亲蟹交配的技术要点。
6.简述中国明对虾亲虾越冬期间的培育方法。
7.简述中华绒螯蟹扣蟹越冬期间的管理技术。
8.简述凡纳滨对虾池塘养殖前的准备工作。
9.简述虾蟹类生物蜕皮的生态意义。
10.简述虾苗的选择标准。
11.简述中华绒螯蟹的生活史。
12.简述南美白对虾养成期间的日常管理技术。
13.简述中华绒螯蟹亲蟹的暂养育肥技术要点。
14.简述虾苗的计数方法。
15.简述凡纳滨对虾的生态习性。
三、论述题1.论述中华绒螯蟹土池生态育苗过程中,亲蟹入池孵幼前的水质调控技术要求。
复习题1.虾蟹类体形由哪几个部分组成?头胸甲,腹部,附肢。
2.虾蟹类的感觉器官主要由哪几个部分组成?虾蟹类的感觉器官主要有化学感受器,触觉器及眼等。
4.虾蟹类的排泄器官由哪几个部分组成?虾蟹类的排泄器管为小颚腺和触角腺。
小颚腺多见于幼体,成体大多仅存触角,触角腺位于第二触角基部,由中胚层发育而来。
5.虾蟹类的雄性生殖系统由哪几个部分组成?雌性生殖系统由哪几个部分组成?雄性生殖系统由精巢、输精管及精荚囊等组成。
精巢成对,位于消化腺背方,心脏之下方。
雌性生殖系统包括卵巢及输卵管两部分。
6.虾蟹类的内分泌系统由哪几个部分组成?虾蟹类的内分泌系统由神经内分泌系统和非神经内分泌系统组成。
神经内分泌系统包括脑,中枢神经的神经分泌细胞,位于眼柄内的x- 器官、窦腺以及后接索器,围心器等。
非神经内分泌系统包括y-器官,大颚器官以及促雄性腺等。
7虾蟹类卵巢发育期一般分为几个时期?•根据细胞学和发生学的理论为依据可将虾蟹类的卵巢发育进行分期。
可分为1.形成期:是指卵巢的形成阶段。
2.增殖期:卵原细胞经过多次分裂,进行数量的繁殖,分裂到一定次数后,发育为卵母细胞。
3.小生长期:卵母细胞的发育期。
4.大生长期:卵母细胞卵黄积累时期。
5.成熟期:卵黄积累终止。
6.恢复期期:虾蟹类有多次产卵的特性。
8.我国梭子蟹种类很多,其中体形大,食用价值高的有三疣梭子蟹,远海梭子蟹,红星梭子蟹等数种。
9.虾蟹类为什么型代谢动物?触角腺的主要功能是什么?虾蟹类的尿除水分外,主要是什么?虾蟹类为排氨型代谢动物,N以氨的形式通过鳃的气体交换的形式排出体外。
后肠也能排放一部分氮废物。
触角腺的主要功能:调节渗透压及离子平衡。
虾蟹类动物的尿除水分外,主要是氨盐,同时也含有少量的尿素与尿酸。
10.虾蟹类的循环系统哪几个部分组成?虾蟹类的循环系统为开管式循环系统(开放式)即血液在流动中经开放的血窦完成循环,不完全封闭在血管中。
开管式循环系统由心脏、动脉、血窦、血液等组成。
海鲜的科学——水产养殖导论知到章节测试答案智慧树2023年最新烟台大学绪论单元测试1.我国沿海的海参有()多种,其中可食者20多种。
参考答案:602.下列海鲜饮食方式中,()与东夷人传统饮食习惯密切相关。
参考答案:生食3.“蛮珍海错闻名久,怪雨腥风入座寒”是下列哪位历史名人描述海鲜的诗句。
参考答案:苏轼4.随着清军入关,满族带来了原有的饮食文化中()的基因,以及传统的(),海鲜(海味)文化开始进入文化主流,参考答案:渔猎文化;冰鲜保存方法第一章测试1.“海八珍”里面的鱼籽是一种营养丰富的食品,它通常是用( )鱼卵加工而成的参考答案:鲟鳇鱼;大马哈鱼2.我国石首鱼的常见种类有大黄鱼、小黄鱼等,因为头部有小石头,故而得名参考答案:对3.未来我国海水鱼的网箱养殖将向()方向发展参考答案:深水抗风浪网箱养殖4.港塭养殖是我国最古老的海水鱼类养殖方式,南方称之为鱼塭,最初养殖(),北方叫做港养,最初养殖()参考答案:鲻鱼;梭鱼5.始于20世纪90年代的工厂化养鱼,将我国海水集约化养鱼推向一个全新的发展阶段参考答案:对6.亲鱼人工催产时,可将催产剂用生理盐水溶解后,注射入亲鱼的()内参考答案:肌肉;体腔7.半滑舌鳎等鱼类产浮性卵,可以采用()方式孵化参考答案:流水;微流水充气;静水微充气8.海水鱼育苗投喂轮虫期间,向育苗池中添加小球藻液的主要作用是净化水质参考答案:对9.大西洋鲑循环水养殖系统中,()的主要作用是去除水体中悬浮不易沉降的细小颗粒物参考答案:蛋白分离器10.鱼类工厂化育苗时,多采用网箱定量换水或中央筛管流水两种换水方式参考答案:对第二章测试1.虾蟹类的头部和胸节全部愈合成头胸部参考答案:对2.糠虾幼体不食单胞藻。
参考答案:错3.虾蟹类生长主要通过蜕皮来完成,旧的甲壳没有蜕去之前,动物体几乎没有生长。
参考答案:对4.对虾类的雄性个体大于雌性个体;沼虾类雌性个体大于雄性个体参考答案:错5.受精卵与非受精卵的区别是,前者有受精膜参考答案:对6.中国对虾在越冬场时()参考答案:活动能力弱7.对虾人工育苗中培育幼体时投饵一般()参考答案:从蚤状幼体开始8.从1964年开始日本又采取将幼体和饵料同池培养,同时辅投其它代用饵料的育苗方法,称为()参考答案:群落育苗法9.分泌促性腺激素,促进性腺发育和卵黄生成的是()参考答案:Y-器官-大颚腺10.对虾的工厂化养殖,对于中小型的养殖池,采用哪种方式增氧?参考答案:罗茨鼓风机11.虾蟹类动物性饵料主要包括()参考答案:软体动物;甲壳动物;多毛纲动物;小型鱼类第三章测试1.水产领域第一个全基因组选育品种是()?参考答案:“蓬莱红2号”2.贝类中种类最多的一个纲是()?参考答案:腹足纲3.枪乌贼的哪条腕发生了茎化()?参考答案:左44.头足纲在发生过程中有幼虫期参考答案:错5.在生产上,扇贝发育到D型幼虫时需要开始投喂饵料。
虾蟹增养殖学课件资料一、课程简介:《虾蟹增养殖学》是研究经济虾蟹类生存、生长、繁殖的内在规律,及其与环境条件的关系,以及人工地满足这些条件技术措施;是研究虾蟹类增养殖原理与应用技术的一门新的科学;可用来培养既有理论知识,又具有实践生产技能的虾蟹类增养殖的高级技术人才。
本课程同时总结与传授了近年来较新的生产经验和科研成果,相信随着虾蟹养殖事业的发展,其原理及应用技术必将得到更大的充实、完善。
二、第一章———虾蟹类增养殖概况及资源1、发展虾蟹类增养殖的意义:(1)发展虾蟹类增养殖首先是为了满足人民生活的需要;(2)除供食用外,虾蟹类还可以治疗某些疾病;(3)从虾蟹壳中提取的甲壳素在工业上用途很广;(4)开展虾蟹类增养殖,可以再人工条件下培养苗种,向海洋、湖泊中放流,增强近海或者内陆水域中的虾蟹类资源。
2、发展虾蟹养殖的有利条件:(1)产品价值高;(2)产品是外贸的畅销项目,是颇具吸引力的外贸资源。
因此,养虾业受到国家特别的重视和支持。
目前,我国出口的种类有对虾、新对虾、龙虾、青蟹、毛蟹、梭子蟹等等;(3)生长快,生长周期短,生产设备简单,资金周转较快;(4)虾蟹类对环境的适应能力较强。
总的说来,虾蟹类对水温、氧气、水流等环境条件的适应能力比一般海水鱼强;(5)种苗来源有保证,到目前为止,几乎所有的养殖种类都已能人工生产苗种;(6)食性广,饵料较易解决。
虾蟹类虽然基本上都是肉食性的,要求高蛋白饵料,但比起一般的海水肉食性鱼类,则对饵料的要求比较宽;(7)我国海岸线漫长,滩涂辽阔,有大量的适建场地,沿海人力资源丰富,又有适应于各地地理条件的多种虾类和蟹类,具有发展虾蟹增养殖的优厚条件。
3、我国的虾蟹资源:我国的虾蟹资源是非常丰富的,中国海区的虾蟹类绝大多数来源于热带印度—西太平洋区的暖水性种,也有少数来自日本海和鄂霍次克海等北温带水域的冷水性种。
淡水虾类资源主要为沼虾属种类;蟹类主要为海水中生,淡水中长的中华绒螯蟹,几乎遍布全国沿海及内陆水域。
虾蟹新型病原螺原体的发现和研究王文【摘要】螺原体是一种个体极小、形态多变、没有细胞壁的非常特殊细菌,它们20世纪70年代首次在植物和昆虫体内发现,有些是农作物(玉米、柑橘等)和有益昆虫(蜜蜂)的致病菌.从患有"颤抖病"的中华绒螯蟹(俗称河蟹)中分离到的螺原体是首次从水生甲壳动物中发现的新型病原,命名为中华绒螯蟹螺原体(Spiroplasma eriocheiris sp.Nov),它是"颤抖病"的致病菌.这一发现将人们对螺原体的分布由陆地扩大到水域.除河蟹外,螺原体对其他经济水生甲壳动物也具有广泛的侵染性,如克氏原螯虾(俗称小龙虾)、凡纳滨对虾(南美白对虾)、罗氏沼虾、日本沼虾(俗称青虾)中也相继发现了螺原体.经分子生物学、免疫学分析、交叉感染实验以及超微病理学特征比较等方面的研究,最终确定这些不同宿主来源的螺原体与引起河蟹"颤抖病"的螺原体为同一种类,表明该种螺原体可以在不同的水生甲壳动物物种之间进行交叉感染和传播.为了有效防控螺原体引起的虾蟹疫病,不仅需要开展病原的生物学特性和其致病机理的研究,而且需要建立一个从快速诊断到实时监控再到有效防治的综合防控技术,本综述对这一新型虾蟹病原的基础研究和应用技术方面的研究进行归纳总结.%Spiroplasma is a tiny microorganism,with polymorphism and without cell wall. It was found in plants and in?sects in the 1970s to be a kind of pathogen of crops(corn or citrus)and beneficial insect such as bee. The spiroplasma isolated from Chinese mitten crab(Eriocheir sinensis)with tremor disease has been verified to be a causative agent and it is the first spiroplasma found in aquatic crustaceans,which is nominated as novel spiroplasma species Spiroplasma erio?cheiris sp. Nov. This discovery has extended people's view of spiroplasmas distributions from land terrene towater area. Besides Eriocheir sinensis,spiroplasmas are also infective to other aquatic crustaceans such as Procambarus clarkia, Penaeus vanmamei,Macrobrachium rosenbergii and Macrobrachium nipponensis. All of the spiroplasmas isolated from above crutaceans are be proved to be the same species as Spiroplasma eriocheiris with methods of molecular biology,im?munology,cross infection and ultrastructural pathology. This indicates that spiroplasma pathogen can transmit among the different kinds of crustaceans. In order to prevention and control the disease of economic cultured crustaceans infect?ed by spiroplasma,a comprehensive control technique from rapid diagnosis to real time protection should be estab?lished. This review sums up the fundamental and applied studies on this novel pathogen.【期刊名称】《南京师大学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(039)001【总页数】13页(P1-13)【关键词】经济水生甲壳动物(虾蟹);螺原体;致病菌;疫病防控【作者】王文【作者单位】南京师范大学生命科学学院,江苏南京210023;江苏省水生甲壳动物病害重点实验室,江苏南京210023【正文语种】中文【中图分类】Q958经济水生甲壳动物(虾蟹)是我国水产养殖动物,也是出口创汇的重要水产养殖品种,每年仅江苏省虾蟹的产值就达600多亿元.但是,水产病害尤其是新型水产病原引起的病害,一直困扰着虾蟹产业可持续发展.据国家质检总局报道,每年我国经济水生甲壳类病害造成的直接经济损失约为70亿元.中华绒螯蟹(俗称河蟹)“颤抖病”是上世纪90年代出现的一种危害极大的水产病害,由于发病后期河蟹出现附肢颤抖症状故取名“颤抖病”,因为病蟹附肢环起也称“环爪病”(图1).该病发病率30%~70%,死亡率近100%,给河蟹养殖业带来巨大损失[1],2008年农业部已将该病列为新修订的“动物疫病病种名录”中.近十多年的研究表明引起河蟹颤抖病的病原是一种新型的水产病原——螺原体,该病原已在水生甲壳动物中广泛传播,而且分布范围广、危害大,给经济水生甲壳动物养殖业的健康发展带来巨大危害,这也是世界水产病害研究面临的新课题.本综述就该病原的发现、验证、命名及检测和防控等方面的研究做一总结.1.1 河蟹“颤抖病”病原的发现运用光镜和电镜技术对患有“颤抖病”的河蟹进行组织和细胞病理学研究,发现有一种形态类似于立克次氏体的微生物大量分布在病蟹的血淋巴细胞和肌肉神经组织中(图2).该微生物是否是“颤抖病”的致病原还需要通过科赫氏法则(Koch’s postulates)的验证,也就是要确定一种疾病是由微生物引起的,需要满足4个条件:首先,这种微生物得存在于所有病例中;其次,它们要可以分离,并能在培养基中培养;再次,即使经过多次传代,它们也应该能在健康个体中引起原发性的感染;最后,在因接种而患病的个体中,应该可以再次分离并培养出同一种微生物.1.2 河蟹“颤抖病”病原的分离、培养及纯化按照科赫氏法则要求,首先要将病蟹中发现的类似于立克次氏体的微生物进行分离、培养和纯化,然后再用该微生物进行人工回感健康的河蟹,复制出“颤抖病”病症并重新从回感发病的河蟹中分离出同样的病原.将患“颤抖病”河蟹的血液经220nm孔径滤膜过滤,然后在无菌条件下接种于7日龄鸡胚.将接种病原的鸡胚和接种生理盐水的对照组鸡胚置于35℃培养箱,每天观察、记录鸡胚情况. 5 d~8 d后所有接种病原的鸡胚均死亡,而接种生理盐水的对照组鸡胚生长良好.从接种病原鸡胚的卵黄囊和尿囊中收集到大量的微生物,将该微生物进行健康河蟹的回感实验及电镜超微病理学观察,证实其与自然界患“颤抖病”的河蟹病的病症完全一致,而且其病理感染特征也完全一致(此过程称为科赫氏法则验证).将这些尿囊液和卵黄液分离并收集起来保存在-70℃中,这就是第一代“颤抖病”病原体纯培养分离物[2].1.3 河蟹“颤抖病”病原体的分子生物学鉴定16S rRNA基因(16S rDNA)分析方法是近年来发展起来的生物种类谱系分析的“分子尺”和细菌鉴定的“金标准”,已被广泛运用于生物的系统分类.为了进一步明确“颤抖病”病原微生物的分类地位,运用该方法对从鸡胚中分离纯化的“颤抖病”病原微生物进行了分析,结果出乎人意料,这种微生物并不是先前通过电镜观察初步判断的立克次氏体类微生物[3-7],而是螺原体类微生物[8].采用细菌16S rRNA基因保守序列作为引物(广普引物),进行病原体DNA扩增,琼脂糖凝胶电泳后,进行质粒DNA重组和分子克隆,经PCR鉴定及酶切鉴定结果为阳性的样品,送生工(上海)生物工程技术公司测定DNA序列,将测定的16S rDNA序列在美国国立生物信息中心(NCBI)的GenBank上比对,结果显示“颤抖病”病原体与非凡螺原体Spiroplasma mirum的16S rRNA基因有98%以上的相似性.经过系统分析,进一步确定了“颤抖病”病原体在分类学中的地位,它属于螺原体类微生物,与非凡螺原体(Spiroplasma mirum)的亲缘关系最近[8],Spiroplasma mirum是从兔子身上寄生的兔虱蜱中分离的螺原体.1.4 河蟹螺原体的证实及命名螺原体是一类非常独特的微生物,具螺旋结构和运动性,体积很小,可以滤过220 nm孔径滤膜,是目前世界上最小的单细胞生物之一.螺原体是柔膜体纲(Mollicutes)、虫原体目(Entomoplasmatales)、螺原体科(Spiroplasmataceae)、螺原体属(Spiroplasma)生物,是20世纪70年代才发现的一类寄生于植物和昆虫的微生物[9-11],它们大多数能引起植物和昆虫的病害.长期以来这类微生物的寄主被认为只有植物和昆虫这两大类[12],在水生甲壳类动物体内发现螺原体类微生物是一个特例,所以需要根据分子生物学的实验结果,进行微生物学、形态学及免疫学等方面的进一步验证.微生物实验显示“颤抖病”病原体可以滤过220 nm孔径滤膜,并可以在特殊的人工培养基(M1D、R2)中生长,因为没有细胞壁而对青霉素类药物不敏感,用暗视野或相差光学显微镜观察,可以看到该病原的运动性和螺旋结构,电镜负染可清楚显示其螺旋结构(图3).将河蟹“颤抖病”病原与现有所有螺原体的抗体分别进行一一对应的免疫学实验验证(与美国Gasparich教授实验室合作),完成了血清学实验鉴定,最后正式命名“颤抖病”病原为中华绒螯蟹螺原体Spiroplasma eriocheiris sp. nov.,该螺原体不仅是一个新种,而且属于一个新的血清族XLIII[13](图4),该菌株获得了国家发明专利(一种螺原体菌株及其应用ZL 2007 1 0190266.7).最早的螺原体是由美国植物病理学家Robert.Davis在患矮小病的玉米中发现的,起初认为是一种类似于支原体的微生物[9],之后Williamson和Tully等人成功用人工培养基分离培养了该病原,并发现其特有的螺旋状结构就称为螺原体[10-11].绝大多数螺原体分离自昆虫和扁虱,其中包括鞘翅目、双翅目、半翅目、同翅目、膜翅目、鳞翅目、蜻蜓目及蜱螨类.而河蟹螺原体的发现改变了人们对螺原体发布的认识,将螺原体的分布范围从陆地扩大到水域[14-15],对螺原体的宿主范围和生态学研究都具有重要意义[16].值得关注的是近年来发现,螺原体对水生甲壳动物有广泛的侵染性[17].2.1 其他水生甲壳动物螺原体病原的发现和确定继河蟹螺原体病原微生物后,2004年在与河蟹同养一个池塘的克氏原螯虾(Procambarus Clarkii)也发现了大量死亡,在病虾的肌肉、神经、血淋巴细胞及各器官的结缔组织中发现了与河蟹“颤抖病”病原类似的病原体,其感染特性也极为相似,用培养螺原体的两种常规培养基M1D和R2都获得了纯培养物,通过光镜验证其具运动性,电镜显示出其典型的螺旋结构,并进行了科赫氏法则的验证,然后通过分子生物学鉴定,结果证实该病原菌确为螺原体类病原微生物,是克氏原螯虾的致病微生物.这是继河蟹后在淡水甲壳类中发现的第二个螺原体类病原微生物[18].凡纳滨对虾(Penacus vannamei),又名南美白对虾,是世界公认养殖产量最高的三大优良养殖经济对虾之一,自1988年由中国科学院海洋研究所引进后,目前已形成了以海水养殖为主,海淡水养殖并存的格局,淡水养殖主要以浙江、江苏、山东等省市为主.在发生河蟹“颤抖病”养殖池塘附近凡纳滨对虾也发病,且发病迅速、发病期长、多反复、死亡率高,通过实验室PCR检测,能在病虾肌肉和虾塘底泥中检测到螺原体16S rDNA特异序列[18],并用螺原体培养基从病虾体内分离出螺原体,从而证实螺原体引起淡水养殖的凡纳滨对虾暴发性流行病.有趣的是,美国学者Nunan用螺原体的鉴定方法对他们之前认为的类立克次氏体引起的凡纳滨对虾大量死亡疾病[19]进行重新验证,证实该病的致病原也是一种螺原体Spiroplasma penaei[20-21],该疫病在南美海域养殖的凡纳滨对虾非常严重,导致大量养殖企业倒闭.这表明螺原体病原在水生甲壳动物中的地域分布具有广泛性,不仅分布于淡水也分布于海水,是世界水产病害研究遇到的新课题,值得密切关注.2010年夏季,江苏省高邮市罗氏沼虾发生重大疫病,现场取样后进行了病理学研究,在病虾的肌肉、神经、血淋巴细胞及各器官的结缔组织中发现了与河蟹螺原体类似的病原,其感染特性也极为相似,用螺原体培养基分离、培养病原后进行电镜观察,结果显示出螺原体典型的螺旋结构,用螺原体16S rDNA特异序列的引物进行验证也得到了阳性结果.之后又进行了科赫氏法则的验证,确定引起这次罗氏沼虾疫病的病原是螺原体[22].2011-2012年连续两年夏季,在江苏省宝应县一些发生河蟹“颤抖病”的养殖塘中发现与河蟹混养的日本沼虾Macrobrachium nipponense(俗称青虾)出现死亡,经过PCR检测发现螺原体为阳性,随即进行了光镜和电镜取样以及病原的分离,分离出的病原显示螺原体的典型特征,而且超微病理学结果也显示该病原的侵染部位与螺原体侵染其他虾蟹宿主的部位完全相同[23].至此,已经在河蟹和4种不同类型的淡水养殖虾类(克氏原螯虾[18]、凡纳滨对虾[18]、罗氏沼虾[22]、日本沼虾[23])和海水养殖的凡纳滨对虾[21]中发现了螺原体病原,揭示螺原体对水生甲壳动物的普遍侵染性和广泛的发布性,螺原体病原已经在主要养殖虾蟹类之间传播,必须引起高度重视.2.2 不同水生甲壳动物螺原体病原的生物学特性、免疫学和分子生物学研究从河蟹和虾类中分离的螺原体是否不同类型?他们与陆生种类的螺原体是否存在差异?为了探索这些问题需要开展微生物学、免疫学和分子生物学方面的研究.首先从美国菌种保藏中心(ATCC)购买与河蟹螺原体亲缘性最近的陆生螺原体菌株——非凡螺原体(Spiroplasma mirum)并进行人工培养和复活.将虾蟹分离出的螺原体分别与此种螺原体进行微生物培养和生物学特性的比较和研究,发现虾蟹螺原体与非凡螺原体存在一些明显的差异.虾蟹螺原体最适生长温度30℃,而非凡螺原体最适生长温度37℃,且衰亡较快.运用人工交叉回感实验研究不同来源螺原体的侵染特性,即用河蟹螺原体去回感不同的虾类,用不同虾类的螺原体去回感河蟹,结果显示,不同来源的螺原体的感染特性和引起的病症完全一样,只是感染程度和感染时间上存在一些差异[24].而当用非凡螺原体分别回感河蟹和虾时,却未见发病.这表明陆生的非凡螺原体不能感染水生甲壳动物.分别用以上不同来源的螺原体注射雄性新西兰大耳兔制备多抗,然后用Western Blot方法进行检测血清学交叉反应试验.结果显示从河蟹和虾类分离培养的螺原体抗原产生的抗体分别对自身和对方的抗原和抗体都有相互交叉反应,而虾蟹螺原体与非凡螺原体之间没有交叉反应[25],因而可以推测从河蟹和虾类中分离培养的螺原体是在不同甲壳动物宿主间传播同一种螺原体病原,而它们与陆生种类的非凡螺原体有较大的差异.将不同水生甲壳动物来源的螺原体和非凡螺原体S.mirum进行16S rDNA分析发现,所有水生甲壳动物来源的螺原体都与非凡螺原体S.mirum在16S rDNA上有98%以上的相似性[23].基因树分析表明水生甲壳类动物来源的螺原体都聚在一起(图5),这与免疫学的初步研究结果相吻合.综上所述,河蟹及虾的螺原体与已知的非凡螺原体S.mirum虽然在16S rDNA上有98%以上的相似性,但免疫学检测结果有差异,而且在培养特点上也有差异.因而可以判断从虾蟹分离出的螺原体病菌不仅是水生动物的新型病原菌而且也是螺原体类家族的一个新类群.3.1 虾蟹螺原体疫病感染模型的建立和感染特性及机制的研究3.1.1 螺原体致病的病理学特征螺原体作为植物(农作物)、昆虫(如蜜蜂)、水生经济甲壳动物(虾蟹)的重大致病菌,定植于不同宿主体内,由于侵染的宿主不同,螺原体的侵染方式和病理学特征也各不相同.螺原体在陆地上的传播途径主要通过昆虫与植物交互感染进行[15].柑橘螺原体Spiroplasma citri和玉米螺原体Spiroplasma kunkelii主要寄生于植物筛管部和吸食植物汁液的昆虫体内,螺原体在植物的筛管中大量增殖导致植物形成僵化、矮缩等病症.蜜蜂螺原体Spiroplasma melliferum能穿过蜜蜂的中肠屏障到达淋巴组织,并在淋巴组织内大量繁殖从而使蜜蜂死亡[26].河蟹螺原体则是通过鳃或体表(尤其是蜕壳期)进入体内,首先感染血淋巴细胞,在其内大量增殖,并随血淋巴将病原带至机体各器官的结缔组织中,形成系统性感染,最终导致河蟹死亡,尤其是神经系统和神经与肌肉细胞连接处的增殖导致蟹附肢出现颤抖症状,这也是“颤抖病”名称的来历,而其他淡水虾类感染螺原体后的病理特征与河蟹极为相似[18],免疫组化研究也显示这一侵染特性[27].此外,Nunan等从海水养殖的凡纳对虾中发现的螺原体Spiroplasma penaei也形成系统性感染[21].血淋巴是甲壳动物最重要的免疫组织,担负着甲壳动物固有免疫最主要的功能[28].前期研究表明,螺原体进入虾蟹体内最先侵染的是血淋巴细胞[8].病原进入细胞后在其内大量增殖形成包涵体,最终导致细胞破裂,病原释放出并去感染其他正常组织和细胞(图6).螺原体是无细胞壁的特殊细菌,且相对于其他细菌来说螺原体类病原不产生外毒素和内毒素[29],所以其侵染和在宿主细胞内的增殖对致病的作用就显得格外重要.3.1.2 虾蟹个体及血淋巴细胞螺原体感染模型的建立和感染后免疫机制的研究从患病虾蟹分离出螺原体病原后,要进行经典的微生物学“科赫氏法则”验证后才能确定致病原.通过“科赫氏法则”,也就是人工回感实验的验证[30],可以掌握不同虾蟹宿主感染螺原体的时间和计量以及发病周期等信息[24](图7),通过这些积累,可以建立成熟的河蟹、克氏原螯虾和罗氏沼虾动物感染模型方法[2,31,34],为在个体水平上深入开展致病机理研究奠定了基础.螺原体侵染虾蟹宿主的主要靶细胞是血淋巴细胞,所以建立虾蟹血淋巴细胞体外培养方法可以更深入地探讨病原侵染宿主靶细胞的分子致病机制.梁廷明等摸索了体外培养河蟹血淋巴细胞的原代培养方法[31],顾伟等优化了该方法从而建立了河蟹血淋巴细胞螺原体感染模型[32](图8).丁正峰、杜婕等分别建立了克氏原螯虾和罗氏沼虾的血淋巴原代细胞培养技术和螺原体感染血淋巴细胞的模型[33-34],为深入探讨这水生甲壳动物血淋巴细胞螺原体感染的分子机制奠定了基础.孟庆国、杜婕、修云吉、黄颖等利用以上个体和细胞感染模型及相关技术分别研究了螺原体刺激后中华绒螯蟹、克氏原螯虾和罗氏沼虾血淋巴细胞中免疫相关基因的表达变化规律[35-53].4.1 虾蟹螺原体检测技术4.1.1 光镜快速诊断方法的建立根据螺原体主要侵染虾蟹血淋巴细胞的特点,建立了虾蟹活体血淋巴光镜的简易、快速检测方法(国家发明专利号:01137316.4),这个技术可以对健康和感染的虾蟹动物进行微量取血,进行活体实时监测.利用螺原体侵染蟹血细胞后形成包涵体及病原体具游动性的特点,建立了光镜快速诊断方法.可在不染色的情况下直接观察血液滴片,能直观地发现侵染到血细胞的病原体,方法便捷、快速,准确,能在5 min之内对还未表现出典型症状的早期感染虾蟹作出诊断.同时为验证分子生物学和免疫学的检测实验结果的可靠性提供了一个验证方法.4.1.2 分子生物学检测技术的建立常规的病原微生物的聚合酶链式反应(PCR)检测过程中,通常采用苯酚法或试剂盒进行被检样品的DNA提取,这些方法繁琐、费时,苯酚法需要的样品量大,不适宜微量检测及动物的活体血液检测,苯对操作人员还有毒性;试剂盒则成本较高,而且使用范围较局限,通常一种试剂盒只能针对一两种不同环境中的样品进行提取.采用法医常用的Chelex-100试剂提取环境(底泥)、分离培养的病原菌以及被检测组织(包括寄主肌肉、内脏组织、血液等)中的模板DNA,取得了良好效果,对底泥中极微量的病原菌也能检测出来[54].另外,将实验室分离纯培养的病原菌稀释成已知的不同浓度梯度,采用相同方法扩增、检测.通过比较检测样品的电泳条带和稀释浓度梯度的条带的亮度,并通过相关软件将条带明暗差异转换成数字差异,可以对样品中螺原体的浓度相对含量进行比较.经过改进的这一PCR检测方法与现有的常规PCR技术相比,敏感、便捷、快速,经济,能在2 h~4 h内作出诊断,是进行大批量检测虾蟹螺原体感染的有效手段,该技术获得国家发明专利(螺原体病原微生物的PCR快速检测技术,国家发明专利号:200510041005. x),并获国家水生动物防疫标准(SC/T 7220—2015)[55].4.1.3 螺原体的微生物学培养及电镜检测技术利用螺原体可以在M1D或R2特殊培养基中生长繁殖的特性,将病虾蟹组织进行碾磨后用220 nm孔径滤膜滤过,然后接种到含有酚红的M1D或R2培养基中,3 d~5 d后如果培养基由粉红色变为橘黄色则表明这些病蟹体内含有螺原体病原,把该培养基中的培养物进行电镜负染观察可以看到具有典型螺旋结构的螺原体,则可以准确判定螺原体病原[8].4.1.4 ELISA检测技术及快速诊断试剂盒的研制生产实际中急需一种实用性强、快速有效的该病原的检测技术,针对这一需要,探索以多抗技术为基础的免疫学检测方法,研制不需要任何仪器设备和复杂技术的螺原体病原的快速检测试剂盒.利用螺原体通过血淋巴在虾蟹体内传播的特性,建立一种可以通过微量采集虾蟹血淋巴检测其内螺原体病原的方法,可以提前对螺原体的侵染情况做出判断.首先摸索获得高效价的多克隆抗体免疫方法,制备出该病原高效价的多抗,利用传统间接ELISA方法进行效价检测;优化ELISA检测方法,并对其进行总体性能评价,包括敏感性、特异性、重复性检测等.研制的ELISA检测试剂盒灵敏度达0.573 mg/mL,特异性良好,本检测方法变异系数无论批内还是批间均不超过10%,有很好的稳定性.该试剂盒在不需要特殊仪器设备的条件下,能在2.5 h内有效检出侵染到蟹体内的颤抖病病原[56],可用于螺原体感染的早期快速诊断及流行病学研究.《一种检测水生动物螺原体的酶联免疫试剂盒》已经获得国家发明专利(ZL 2007 1 0025337.8).4.2 虾蟹螺原体疫病防控关键技术近年来许多病害也时常流行,这些都严重制约着特种水产养殖业的发展.而对这些悬而未决的病害许多养殖户盲目用药,不仅污染了水源,而且给水产可持续发展带来障碍,所以尽快明确致病因子,进而有针对性地采取有效的防治措施是迫切需要解决的问题[57].为了将实验室的研究更好地应用于生产实际,有必要研发适用于基层的水产螺原体快速诊断试剂盒,建立实时监测技术,筛选防治螺原体的有效药物,建立包括苗种检疫、清塘、苗种消毒、营造良好养殖环境、科学用药等综合防控螺原体疫病的关键技术.4.2.1 有效药物的筛选药物治疗是治疗虾蟹螺原体病最直接有效的手段,吴霆等结合生产实际,开展了螺原体对水产常用清塘剂、消毒剂、杀菌驱虫药、抗微生物药及部分中草药的体外药敏试验、药效实验,筛选出对虾蟹螺原体敏感的药物[58-59].封琦等针对筛选出的有效药物开展了药理及药代动力学研究[60-61],以期摸索出最佳的科学用药方法.4.2.1.1 药敏试验吴霆等进行了螺原体对水产常用清塘剂、消毒剂、杀菌驱虫药、抗微生物药及部分中草药的体外药敏试验,结果发现螺原体对国家公布的无公害食品水产用药中的抗微生物药物氟苯尼考(FF)和土霉素(OTC)最为敏感[57-58],FF的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)分别为0.16 mg·L-1和2.5 mg·L-1,OTC的MIC和MBC分别为0.04 mg·L-1和0.62 mg·L-1(表1).4.2.1.2药效试验用氟苯尼考(FF)对中华绒螯蟹进行急性毒性试验(表2),FF 96hLD50为1 106.624 mg/kg,安全使用量为111 mg/kg,远远大于其MIC和MBC,药敏试。
动物体内酶的来源酶是生物体中具有催化功能的蛋白质,酶的显著特征是它们具有高度的催化能力和专一性,而且酶的活性可以被调节,与不同能量形式的转化密切相关.到现在为止,已知的酶类有近2 000种,消化酶是其中的一种,它主要是由消化腺和消化系统分泌的具有促消化作用的酶类.在消化酶中,依消化对象的不同而大致可划分为蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等几种.目前,国内外对于水产动物消化酶研究的报道主要以蛋白酶和淀粉酶为最多;从水产动物种类上来看,以鱼类、甲壳类等的研究较多;近年来,对于棘皮动物、软体动物消化酶的研究也有较多的报道.1 鱼类消化酶的研究对鱼类消化道中消化酶的研究,是了解鱼类消化生理的重要内容,对于鱼类养殖过程中人工饵料的合理配制也具有重要意义.这方面的研究工作国外要比国内开展得早而多.研究消化酶在鱼体内的分布及其活性,可以将其中活性较高的酶提取利用,有利于水产加工过程中充分利用废弃物.如今,从大型的海水鱼中分离、提取的蛋白酶,已经广泛的应用于医药和生物化工领域.1.1 鱼类蛋白酶1.1.1 胃蛋白酶有胃鱼类胃中作用最强的消化酶是胃蛋白酶,它先以不具有活性的酶原颗粒的形式贮存于细胞中,在盐酸或已有活性的蛋白酶作用下转变为具有活性的胃蛋白酶.一般软骨鱼类和有胃硬骨鱼类胃蛋白酶的最适pH值均在较强的酸性范围之内.鱼类胃内pH值主要受胃酸浓度的影响,胃液的分泌是由食物直接刺激胃而引起的,有食或进食一定时间后,胃液pH值较低,为偏酸性.因此,鱼类胃内pH值基本上能够满足胃蛋白酶的发挥,但视鱼的种类不同而异.由于胃蛋白酶的活性随鱼类食性不同而变动,特别是肉食性鱼类蛋白质的消化主要集中在胃,因此有必要在肉食性鱼类饲料中添加酸化剂或在饲料中添加促进胃液分泌的物质.1.1.2 肝胰脏蛋白酶硬骨鱼类的肝脏和胰脏大多是混在一起的,现已有研究证明,胰脏是分泌蛋白酶的主要器官,其分布极其复杂而散乱.关于鱼类肝胰脏蛋白酶活性及酶动力学方面的研究报道较多.鱼类肝胰脏蛋白酶的最适pH值多呈中性或弱碱性.软骨鱼类肝胰脏内的胰蛋白酶一般是没有活性的酶原,在肠致活酶的作用下被激活.Das (1991)对硬骨鱼类鲤鱼、黑鲈(Micropterus sp.)、丁■(Phoxinus tinca)的肝胰脏的研究表明,肠液能增强胰蛋白酶的作用,认为胰脏主要分泌蛋白酶原.而Fish(1960)发现,莫桑比克罗非鱼(Tilapia mossambica)的肝胰脏蛋白酶的活性比肠中的高.由此可知,不同鱼类其分泌蛋白酶的部位和形式不同,鱼类分泌的胰蛋白酶原,需在肠致活酶的作用下,使之激活,促进肠对食物蛋白质的消化吸收.1.1.3 肠道蛋白酶肠粘膜可以分泌有活性的蛋白酶和肠致活酶,肠致活酶作用就是激活胰蛋白酶原.此外,肠内还有来源于肝胰脏、幽门垂等器官分泌的胰蛋白酶,这样使肠蛋白酶的研究较为复杂.肠蛋白酶最适pH值大多为微碱性.黄耀桐(1988)认为,有胃鱼类和无胃鱼类肠蛋白酶最适pH值是不同的,不同食性的鱼类最适pH值也有一定的差异,冷水性鱼类偏高;肠道蛋白酶的活性还受到鱼类饱食情况和饲料蛋白质水平的影响,草鱼肠道蛋白酶在蛋白质为32%~40%范围内,随蛋白质水平的增加肠道蛋白酶活性增强.黄峰(1996)指出,饲料性质不同,肠蛋白酶的活性也有差异.总之,鱼类肠道蛋白酶活性受多种因素的影响,而蛋白酶活性又直接影响鱼类营养物质吸收利用的程度,从而影响鱼类的生长发育.1.2 鱼类淀粉酶1.2.1 胃淀粉酶关于胃淀粉酶的研究资料较少,但可以肯定胃内存在淀粉酶.大多数硬骨鱼类胃淀粉酶最适pH值是弱酸性或中性.由于胃淀粉酶的活性明显地低于肠、肝胰脏和幽门垂等器官的淀粉酶活性,且胃内pH值在较强的酸性范围内,因此认为淀粉酶在胃内的消化作用微乎其微.1.2.2 肝胰脏淀粉酶关于鱼类肝胰脏淀粉酶的研究报道较多,其研究结果显示,淀粉酶最适pH值从弱酸性到弱碱性,平均值接近中性,对热不稳定,其活性要比哺乳动物低得多.肝胰脏是淀粉酶生成的中心器官,其分泌机能的强弱直接影响鱼类对食物中淀粉的消化能力.1.2.3 肠道淀粉酶鱼类的肠道存在淀粉酶,最适pH值从酸性到弱碱性,但大多在中性范围内,不同食性以及有胃鱼类和无胃鱼类淀粉酶的最适pH值差异不大.对鱼类肠道淀粉酶的研究认为,淀粉酶主要是由胰脏分泌的,但不同的鱼类分泌器官亦有差别,有的鱼类是由肝胰脏一种器官分泌的,有些鱼类肠道也是分泌淀粉酶的重要器官.鱼类各种消化器官中均存在淀粉酶,淀粉酶活性的强弱因鱼的种类、消化器官不同而异.因此,有必要在饲料中添加外源性淀粉酶,提高淀粉利用率,减少有机物排泄量,从而减轻水体污染.1.3 鱼类食性和消化酶的关系动物的食性因种类不同而异,即使是同一种类,在不同的环境条件和不同的发育阶段也不尽相同,但动物的食性总是和其本身的消化酶组成状况密切相关.有学者做了大量的研究工作,所有这些研究大都得出了一个共同的结论,即鱼类有什么样的食性就有什么样的消化酶组成状况,而且消化酶活力大小的变化程度与食物组分的变化程度也有一定的相关性,这也是生物本身的一种适应.1.4 季节变化与消化酶的关系环境条件的变化对生物的生理生化反应有很大的影响,鱼类随季节的变化其消化酶的活力和组成也有一定的变化.目前,国内外对于消化酶与季节变化关系的研究报道较少.有学者研究指出,由于季节的不同、环境水温的变化,鱼类消化酶活力发生变化,进而直接影响动物对营养物质吸收利用的程度,因而鱼类在不同的季节会有不同的生长速度.1.5 生长与消化酶活性的关系随着鱼体的生长,鱼体需要营养成分的质与量也随之变化.随着生长、消化器官相对增大,内分泌机能增强,从而使消化酶也随之发生适应性变化.北御门(1960)、川合真一郎(1975)和李广丽(1994)对鱼类生长与消化酶活性的关系进行了研究,结果表明,鱼类在个体发育过程中,不同时期存在着相应的消化生理特点,从而为各发育阶段合理安排饲料各成分含量提供了可靠的参考依据.1.6 消化酶在鱼体内的分布不论是有胃鱼类还是无胃鱼类以及鱼类的食性如何,其前肠是消化蛋白质的主要场所.关于肠道淀粉酶的分布,不同的研究有不同的结果.Shinichi等(1973)分别对草鱼、莫桑比克罗非鱼应用淀粉底物条带法确定各消化器官中淀粉酶存在的位置,对黑鲈、铜吻鳞鳃太阳鱼、鲤鱼、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、草鱼等淀粉酶活性研究发现,后肠活性最强,而前肠最弱.倪寿文(1992)对草鱼、鲤鱼、鲢鱼、鳙鱼、尼罗非鲫鱼淀粉酶活性及分布情况进行研究后指出,淀粉酶在肠道分布有2种类型,草鱼、鲤鱼的淀粉酶活性在后肠活性最强,而前肠最弱;鲢、鳙、尼罗非鲫这3种鱼淀粉酶活性分布在中肠最强.Kawai等(1973)对草鱼、真鲷鱼、香鱼(Lecoglossus altivelis)的各种碳水化合物酶在各个消化器官中的分布进行了研究表明,淀粉酶在肠道分布因鱼而异,与鱼类的摄食情况有关.通过这些研究可以清楚地了解鱼体是在何部位消化吸收食物中相应的营养成分的,同时也为研究消化酶的分泌、贮存机制提供了依据.1.7 天然饵料中的消化酶及外源消化酶在鱼类消化过程中的作用水环境中存在着鱼类的天然饵料生物,被鱼类摄食后其本身具有的消化酶对鱼类消化有着较大的影响.Lauff(1984)对白鲑属(Coregonus)、鲑属(Salmo)和拟鲤进行研究后指出,饵料生物本身消化酶对孵化后仔鱼生长起着极其重要的作用.Das(1991)在研究草鱼消化酶过程中发现了外源性纤维素酶和细菌产生的纤维素酶,并阐述了其作用;还发现草鱼消化酶的形式和活力依赖于其摄取的饵料种类,并建议人工饵料中需加入动物蛋白以适应草鱼中存在的较高活性的蛋白酶和淀粉酶.随着对鱼类消化酶的深入研究可知,鱼类本身分泌的消化酶还不能够满足其快速生长发育的需要,且会造成饲料系数较高,饲料浪费,甚至造成水体严重污染.因此,在饲料中添加适量外源酶,可以弥补内源酶的不足,促进鱼类生长发育,提高饲料的利用率,同时又能减少鱼类粪便中氮、磷的排泄量,从而减轻水体有机负荷,保护水质.1.8 胚后发育阶段消化酶的发生和演变有关消化酶发生的研究不论在理论上还是在生产实践上均有相当重要的意义.研究鱼类各阶段酶活力的出现与变化有助于人们了解各期幼体如何利用饵料,以及需要什么样的营养成分.Kawai等(1973)研究了虹鳟鱼、鲤鱼和黑鲈鱼消化酶的发生和演变情况,发现幼体期存在消化酶种类的变化.井健二等(1992)研究了真鲷鱼从孵化后到仔稚鱼发育过程中消化酶的发生和演变,结果表明,随着肠道的发育完善,消化酶的种类和活力大小发生了变化.在仔稚鱼期,人工饵料的投喂致使胰蛋白酶大幅度增加,同时也导致仔稚鱼的低生长率和最终的死亡.总之,各种消化酶的发生并不是完全同步的,而是随着鱼体的生长发育逐步演变和完善.1.9 鱼类消化酶酶促反应与酶动力学方面的研究酶的蛋白质性质决定了温度和pH值是酶促反应的两个重要影响因素.不同生物种类、不同的组织器官以及不同的酶类具有不同的最适pH值和最适温度,同时最适pH值和最适温度随不同的反应条件而有所不同.最适pH值和最适温度与生物本身消化道的pH值及生活温度常常不一致甚至有极大的差别,一般来说,生物消化道内的pH值条件能够极大的满足其不同种消化酶活力的表现.最适温度的测定是在实验规定的反应时间条件下进行的,实际上生物体内酶起作用的时间会长得多,所以最适温度只是在一定条件下才有意义,但也在一定程度上反映消化酶的耐热性,由此计算而来的活化能的大小可用来比较不同种酶活力的大小.2 甲壳类消化酶的研究目前,国内外对于甲壳类动物消化酶的研究主要集中在虾类消化酶的研究上.研究发现,甲壳动物消化液中存在着蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉酶、麦芽糖酶和蔗糖酶.以往关于这些酶的特征描述主要根据粗提物的最适温度和最适pH值,但由于试验条件不同,不同研究的结果很难比较;同时,对实验控制不严格,上述酶的存在也受到怀疑,因为这些酶的活性完全有可能来自肠道中共生的微生物、摄食的饵料生物或不纯的药品.近十多年来随着甲壳动物养殖的兴起,饵料短缺问题显得尤为突出,因此,甲壳动物消化酶的研究日益受到重视.目前,国内外对于甲壳类动物消化酶的研究主要集中在虾、蟹类消化酶的研究上,其中又以虾类消化酶的研究最为深入.2.1 发育不同阶段酶活力的变化Patricia等(1990)对美国龙虾早期发育过程中前肠腺至中肠腺各组织器官的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶做了分析,在龙虾的5个幼虫阶段以及卵孵化中的几个时期分别予以测定,阐明了这3种消化酶在各个阶段的发生和变化.刘玉梅等(1984、1990)先后对中国对虾消化酶进行了两次研究,测定了稚虾期、生长中期、收获期3个阶段的肝、胃、肠中酶的活力;将稚虾期按蚤状幼体、糠虾幼体和仔虾3个时期分析其食性转化、消化酶的转变以及每个时期其消化酶的组成,从而在更深的层次上丰富了这项研究,同时也为各发育阶段合理安排饵料各成分含量提供了可靠的理论依据.魏华等(1996)对罗氏沼虾幼体和成虾的消化酶进行研究后指出,在罗氏沼虾幼体发育过程中,类蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶活性在中期最高,而在发育早期和后期较低;胃蛋白酶活性在发育后期较高.消化酶的这种变化形式与刘玉梅(1984)得出的中国对虾随着幼体发育消化酶上升有所不同.Lovett(1990)认为,在虾幼体发育的不同时期消化酶活性的变化是与虾的食性相一致的.潘鲁青(1997)采用酶学分析方法测定了中国对虾、日本对虾、中华绒螯蟹和三疣梭子蟹各期幼体的4种消化酶活力,并对它们在幼体发育过程中消化酶活力的变化规律进行了分析研究.实验结果表明,4种虾蟹类在整个幼体发育过程中,4种消化酶活力表现出3种不同的变化模式,其中虾类和蟹类幼体消化酶活力的变化模式有各自的相似性,而且它们的胃蛋白酶、类胰蛋白酶和淀粉酶活力较高,纤维素酶活力极微;在食性转换过程中,胃蛋白酶、类胰蛋白酶和淀粉酶活力出现较明显的变化.2.2 饵料因素对消化酶活力的影响许实荣(1987)分析了维生素B对中国对虾消化酶的影响,阐明了VB 在对虾体内碳水化合物代谢和蛋白质代谢中所起的重要作用.Maugle(1982)则专门针对一种食物即短颈蛤(Shortneck clam)对对虾生长和消化酶的作用进行研究,结果表明,只有短颈蛤鲜活投喂时才会对虾类消化酶有影响.分析饵料对消化酶活力的影响,不仅可以作为饵料各营养成分消化吸收和利用的重要指标,且对人工饵料的合理配制意义重大.3 棘皮动物消化酶的研究3.1 不同发育阶段的棘皮动物消化酶的活性海胆和海参是重要的海水养殖对象,海胆一直是用来研究受精和胚胎发育的好材料,所以,关于海胆与其相关的研究进行得较多、较早.但关于海胆消化酶的研究仅有少量报道,研究也是结合海胆的生长发育进行的.美国学者Victor等(1971)研究了海胆(Dendraster excentricus)α-淀粉酶的活性,指出它随着海胆长腕幼体的肠分化而出现,并且与β-1,3-葡聚糖酶同步增加.这种α-淀粉酶还兼有麦芽糖酶的作用,同时还证明了海胆幼体阶段的α-淀粉酶和海胆成体的α-淀粉酶具有不同的最适pH值范围,进而判断这两种酶是不同的两种蛋白质.同年,Victor等还对海胆长腕幼体肠分化阶段β-1,3-葡聚糖酶的发生和活力大小进行了探讨和测定.3.2 棘皮动物消化酶酶促反应与酶动力学日本学者田岛健一郎(1993)和泷襄(1992)对海胆消化酶进行过一些定性的分析.李大志(2002)研究了虾夷马粪海胆(Strongylocentrotus intermedius)蛋白酶的主要特性,如酶动力学等.实验结果表明,虾夷马粪海胆消化道内含有两种蛋白酶(类胃蛋白酶和类胰蛋白酶),它们的最适温度分别为50、40 ℃,最适pH值分别为2.0、8.6.类胃蛋白酶的抗热性大于类胰蛋白酶,因此在饵料配制过程中应根据季节变化,调整主要配料的比例,提高饵料的转化率.虾夷马粪海胆蛋白酶的最适温度与其它水生动物主要消化酶的最适温度的比较发现,水生动物消化酶反应的最适温度一般都高于它们的生理极限温度.生物在正常生理条件下的酶促反应是在低于酶本身的最适温度下进行的.这可以认为是生物在长期进化过程中的一种适应,因为温度越高,对酶蛋白的破坏越大;而在较低温度,比较温和又能保证正常生理机能条件下进行酶促反应是对生物本身的一种保护.4 软体动物消化酶的研究近年来随着水产养殖业的大力发展,相继有不少学者对不同的软体动物进行了研究.刘万顺等(1988)研究了紫贻贝(Mytilus edulis)和滨螺(Littorina brevicula)的消化酶活性大小.朱仁华(1983)对3种海产螺类即朝鲜花冠小月螺(Lunella coronata)、单齿螺(Monodonta labio)和疣敌荔枝螺(Thais clavigera)进行了研究.小玉修嗣等对柔鱼(Todarodes pacificus)的胰凝胶蛋白酶进行了研究.杨蕙萍等(1997、1998)曾针对皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)的蛋白酶、淀粉酶和褐藻酸酶的最适温度和最适pH值进行了测定,同时又测定了10种金属离子对这3种酶的影响,其中Ag+、Hg2+和Cu2+对酶活性有极显著的抑制作用,而Ca2+、Mn2+和Fe3+则对其活性有促进作用.张硕等(1997)研究了温度和pH的变化对栉孔扇贝蛋白酶和淀粉酶活性的影响,试验结果表明,栉孔扇贝的蛋白酶不但与酶性质有关,也与栉孔扇贝对温度的适应密切相关.淀粉酶的最适pH值为6.45,与所在的体内环境pH 值一致,说明无脊椎动物之间淀粉酶的最适pH值差异不大.就目前对软体动物的消化酶类的研究状况来说,单纯针对消化酶及其各方面特性的研究并不是太多,而大多数则集中在对软体动物消化酶的利用上,且主要的用途范围又集中在对海藻细胞壁的解壁作用,从而得到其原生质体,利用原生质体培养植株或是进行杂交等,在生物工程技术上有极大的利用价值.目前已做过研究的藻类很多,且取得了较好的效果.对水产动物消化酶的研究,是认识酶的结构与功能的关系,探讨酶作用机理的一种重要手段;是了解水产动物消化生理的重要内容.一方面,酶在体内的活性水平反映了水产动物机体内的生理状况;另一方面,如果控制机体内酶的活性水平,就能对水产动物的机能活动做出相应的调整.因此,了解消化酶特性的生物学规律对于养殖饲料研制具有重要的意义.目前,关于水产养殖消化酶的研究也存在一些问题:①外源性物质对水产动物消化的贡献问题,即外来酶源在促进消化酶活性中的机制是什么?这里的外源性物质主要指消化道内存在的微生物和生物活饵料带来的外来酶源.由于肠道中的微生物也存在简单的酶系,因此对水产动物消化饵料和饲料中的营养性物质也起到作用.②蛋白质合成评价问题.我们通过对消化酶活力的测定,可以对水产动物消化营养物质做出评定,但是机体不仅要消化蛋白质,而且要进行蛋白质的合成,并且后者是最重要的,因为我们最终关心的是动物的生长情况,但对于这一点目前还很少有研究,将来可能会是一个研究热点.。
1、 名词解释 :齿式:虾类头胸甲中央上前突出,形成一个额角,额角上下缘组成一个齿式。
并列影像:很多小眼联合形成的物体总影像。
叠加影像:所有的光集中形成的影响。
窦腺:是存储和输导激素的中心。
饵料系数:F=R1-R2比上G1+G2-G0R1:投饵数量 R2:残饵数量 G1:终极重 G2:死亡重 G0:初始重中肠盲囊:又称“干胰脏”,有消化,储藏,分泌功能。
肢鳃:原枝壁内外的褶皱,形成的附属物。
分为“内叶”和“外叶”表面积大,有分枝刚毛,角质状物,有辅助呼吸的功能。
Y-器官:分泌蜕皮激素的器官,主要成分为:20—羟蜕皮酮。
绿腺:触角腺,由白色的皮部和绿色的髓部构成。
依丛型呼吸:不能进行呼吸的调节,很容易形成缺氧,从而导致死亡二、填空1.虾蟹类的幼体阶段可分为(无节幼体)、(蚤状幼体)、(糠虾幼体)、(十足幼体)等。
2.中华绒鳌蟹的雌孔位于(第三步足的胸板上),雄孔位于(第五步足的步足胸板上)雌性腹肢具有(4)对,位于腹部(2—5)体节,雄性腹肢具有(2)对,位于腹部(1,2)体节。
3.影响虾蟹类摄食强度的主要因素有(温度)、(盐度)、(PH)、(水质)等。
4.中国对虾受精卵孵化的适宜温度是(18—20度)幼虾生长的最适温度是(25到31度)能够的上限温度约为( 35—38度)5.生长在步足底节上的鳃有(肢腮)(足腮)生长在附肢基部体壁上的鳃称作(侧腮)。
6.池塘养殖对虾合理投饵的确定依据(饵料的种类)、(投喂量)、(投喂次数)、(处理方法)、(摄食检查)。
7.世界经济虾蟹类主要类群为(对虾类)、(真虾类)、(龙虾类)、(螯虾类)(蟹类)。
8.对虾类的纳精囊位于(第四步足和第五步足的基部),闭锁型的种类如(中国)对虾、(日本)对虾,开放式的种类如(南美白)对虾,二者在人工繁殖时的不同在于(开放性纳精囊虾类交配时需要雄性,闭锁型不需要)。
9.对虾类与真虾类腹部的不同是后者的形态是(真虾类腹鳞与腹鳞之间没有交叉),如(长臂)虾、、(沼)虾。
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Scientific Fish FanrJn ̄2000(6) 虾蟹类脂类营养与中华绒螯蟹性早熟 成永旭i武 6s.玷 (上海水产大学渔业学院上海 200090) 7卯,22 , 当前长江中下游的蟹种培育,由于饲养方珐失误,往往 的提前蜕皮,从而引起虾蟹的性腙提早发育 而饲料中脂类 造成大批一龄蟹种的性早熟《俗称小绿蟹),通常体重在15— 35克。目前人工繁殖的蟹苗供应时间比天然苗早15~60天, 更有大量的一龄蟹性早熟。性早熟由华绒螯蟹翌年大批死 亡,严重影响群众养蟹的经济效益,致使中华城螯蟹上市规 格过小,品质下降,造成f=l亡质种质资源无法发挥其生长潜 力。小规格中华绒螯蟹充斥市场.大规格中华缄螯蟹价格昂 贵,严重影响长江中下游中华绒螯蟹养殖的继康发展。因此, 解决养殖生产中中华绒螯蟹性早熟问题,以便培育出太规格 上市的中华绒螯蟹已刻不容缓。 关于性早熟的成囡,目前有各种分析,普遍的观点认为 养殖条件下积温过高和营养过剩是造成早熟的主要原因。朱 雅珠(1999)认为饲料中动物蛋白台量的提高是造成蟹早熟 的主要因素。顾景龄等《1998)也指出,中华绒螯蟹早熟的重 要原因是幼蟹增重过快,营养配比不当,蜕皮过频造成的 所 以,从目前情况来讲,可以初步认为温宦和营养是造成中华 绒螯蟹性早熟的主要因素。需要亟待搞清营养与温度造成中 华绒螯蟹性早熟的机理、以便找出解决问题的对策。 积温过高造成性早熟是在动物界较为普遍的现象 本文 着重分析中华绒螯蟹性早熟与其营养的关系,即营养物与中 华绒螯蟹生长蜕皮的内在联系。要分析营养与中华绒螯蟹性 早熟关系,笔者认为,除考虑饲料蛋白质的因素以外,了解中 华绒螯蟹生长和生殖过程中,脂类代谢的特点和调控机制是 关键,它是解决中华绒螯蟹性早熟问题的主要楔口。 蜕壳过程中肝胰腺脂肪代谢与生长蜕壳的美系 脂类在虾蟹类生长和生殖过程中有着相当重要的作用, 而肝胰睬是虾蟹类脂类代谢的中心。 秆胰腺在虾蟹类脂类营养的重要性还体现在肝胰魄高 含量的脂类储存,其含量一般可占肝胰嗥干重的50%以土。 在虾蟹类生长蜕皮阶段,肝胰腺的脂类含量都有一定的变 化,如蜕壳前肝胰腺的储存脂肪台量(主要是中性脂)一般都 有显著升高。因此肝胰腺储存脂畴的增高是蜕壳的一个前 提,特另4对蜕壳生长迅速的幼体,肝胰腺能量物质的储存更 是幼体蜕皮到下—阶段的前提保证,尤其高能量的饲料对幼 体的成活率是至关重要的。若幼佑快速发育阶段的这种高能 量需求不能满足,可造成幼体阶段大批的死亡,蜕壳以后肝 胰腺储存脂类降到最低,这是由于一方面蜕壳时能量消耗, 另一方面是脂类台成能力下降,并加强了将脂类转运出肝胰 腺的能力。 虾蟹类肝胰晾脂类含量的增高,是蜕壳的一十前提,匣 过来,任何能促使肝胰腺快速积累的营养因素都可引起虾蟹 台量肯定是一个主要的影响因素,所以,在纡析和研究营养 与性早熟的关系时,首先应特别注意饲料脂类含量对肝胰睬 脂娄的消化、吸收和储存的影响。总之,在研究中华缄螯蟹性 早熟的过程中,可通过不同饲料、不同脂类营养水平,研究蜕 壳间期的肝胰晾储存物质的变化的影响,以此为据判定对蜕 壳生长的作用及造成性早熟的主要原因。 二、虾蟹类生长阶段对脂类营养需求特点和中华皱鼙蟹 养殖条件下性早熟的可能或鼠 1饲j}斗中磷脂含量对性早熟的影响 只注意饲料瞻类台量对虾蟹类生长蜕壳的影响是不够 的,这是因为不同的脂质来源,脂类的组分不同,对虾蟹的营 养也大不相同。对于虾蟹类来讲.饲料中碡脂含量对虾蟹类 的生长和性腺发育有重要影响,这主要是因为甲壳动物有限 的磷脂台成能力,磷脂必须从饲料中获得。如在饲料中察加 定量的磷脂可促进虾蟹类的生长和成活。同时饲料中磷脂 成分直接影响甲壳动物体磷脂的台量,而对于虾蟹类来讲, 磷脂对其脂肪在体内的转运和利用都有很重要的作用。即外 源性脂类经肝胰晾的消化、吸收,储存和转运至其他组织过 程中,磷脂的作用极大。 蜕壳前虾蟹娄整个体脂中的磷脂含量电增加,增加的礴 脂主要是肌肉组织和其他组织磷脂的增加。由于磷脂是膜结 构的主要组成成分,其含量和组成对膜的韧性、茄动性等影 响极尢,所以体脂由磷脂含量的增加对十足类顺利完成蜕壳 至关重要 池塘养殖条件下,在中华绒螯蟹生长阶段,如果缺乏磷 脂,在早期可能影响肌肉组织的正常生长,因为饵料中磷脂 含量对虾蟹类肌肉组织磷脂的含量有显著影响(肌肉中脂肪 80%是磷脂)。磷脂缺乏,在肝胰嗥中积累的甘抽三酯不髓及 时运出,也影响其他组织对能源物质的利用,造成这些组织 的滞育。这些都可能造成中性脂在肝胰腺中过早过多的积 累,从而会促使中华缄螯蟹提早蜕皮。觖乏磷脂,也可能影响 膜组织的柔韧性,所以在蜕壳以后的组织的伸展性鞍小.加 上提早蜕壳缩短了蟹的增长,所以与正常发育的蟹相比,早 熟蟹的规格都比较小。 2.饲料中蛋白质与磷睹的比唐(或N:P)剐性早熟的髟晌 饲料中蛋白质与磷脂的配比不当,比如,蛋白质含量过 高和营养过剩,由于磷脂的缺乏,可能造成吸收的蛋白质转 换为组织蛋白的效率降低,不得不将多余的蛋白质转换刳旨 畴在盱胰腺中储存,肝胰腺的储存脂畴在短时期内显著升 高,这在河口蟹(万蟹科)ch驰_】 目1日山;辨叫da忸已证实
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饲料在 染源,导致水质的恶化,病原体大量繁殖,病原菌的毒性增 强,感染率的提高,造成成括率下降.用药量增加,换水频繁, 是成本上升的主要原困,这是粉状饲料在甲鱼养殖中突出的 弊病,特别是水下投喂.饲料有效成分的流失更大。甲鱼饲料 价格昂贵,是甲鱼养殖成本的主要组成部分。而使用嘭化颗 粒料后显示很多的优点。 膨化颗粒料的优点 1.使用膨化颗粒料可以保持良好生态环境。 由于嘭化颗粒料提高了饲料在水中的稳定性.袍在水中 保持原来的形志和糊化的时间比粉状料制成的软团块在水 中的时间长几倍。困此,运用膨化颗粒料不易污染水质,保持 良好的生态环境。
蚪加工、膨化加工直至喷雾包膜的过程中,使淀粉解链糊化、 植物细胞壁的破坏等.都有助于鳖的消化吸收=同时.一些不 耐热的必须营养物质和油脂,通过喷雾形成保护膜,保证了 饲料在水中的稳定性和减少了甲鱼必需的营养物质的流 失。提高了饲料营养物的利用率.真正达到全价效果.促进鳖 的健康生长 3.投饲量省,降低生产成本。由干嘭化颗粒料利用吸收 率高.一般投饲量只需粉状料的70%一75%,虽然膨化颗粒 料的加工工庠比粉状料复杂得多.加工费用高,困此饲料价 硌高上几百元一吨,其实养殖饲料成本困投恫量降低30%~ 25%,实际饲料成本下降不少。例如:喂~吨粉状幼鳖料90o0 元(市价),嘭化颗粒料1oooo元/吨x 0.75=7500元.下降了
(Kueharski等,1991),从而引起提早蜕皮。这大概是动物蛋言 台量过高引起中华绒螯蟹早熟的主要原困f因为蛋白含量相 同,高质量的蛋白消化吸收率比较高.将有更多的蛋白质化为 脂防储存)。Hatcher(1994)也指出,饲料中N:P比能较好地反 应对底栖无脊椎动物的营养价值,特别是要提高磷的比例.这 是困为在生长过程中.体中台砖成分的变化比较快速.如生物 膜中的磷8旨、核酸和ATP等。动物体每天磷失去的bLf ̄tJ要大 大高于氮失去的比例,所以饲料中磷的含量是生长的限制因 子之一。陈立侨等{1998)也证实在口华绒蛰蟹不同生长阶段. 蟹体的磷含量变化较大,在大眼幼体和幼蟹阶段体中的磷台 量(0 56%一1.50%)大大高干1113~150g的雌雄蟹(0.25% 0.27%),也说明河蟹对磷的需求量较大 3饲料中长链不饱和脂肪酸含量对性早熟的影响 饲料脂类脂肪酸的组成。特别是C18:2C20:5(EPA). C22:6(DHA)等长链多不饱和8旨肪酸(PUFA)是虾蟹类的必需 脂肪酸.对虾蟹的生长、生殖和蜕皮也有重要影响。而且有实 验还证实虾蟹类都优先将饲料中的PUFA台成体中磷脂的成 分。所以对脂类中PUFA含量高的饲料.脂类吸收以后,大部 分形成磷脂,从肝胰腺中及时运出.用于肌肉和其他组织的生 长,旰胰腺口积累的脂肪不会在短时期内提高.延长了蜕皮的 时间.同时提高了这一蜕皮间期的物质积累,对防止性早熟可 蘸有一定的作用。 虾蟹类只有极有限的台成胆固醇的能力,而胆固醇也是 生物膜脂类的组分之一,同时又 前提物,如果饲料中缺乏胆固醇,也必将影响虾蟹类的生长和 蜕皮。 三、蜕皮生长过程中麝类代谢的调控 蜕皮过程中脂肪代谢可能通过激素调控来进行。比如肝 胰腺的脂肪积累到一定的量,可能反馈到激素调节中心.促使 蜕皮。但这方面至今没有有关的研究报道。已知眼柄是甲壳动 40· 物激素调节的一个甲, 至少可分泌下列几种激素:高血糖素 (促进脂肪分解和动用,靶器官为肌肉组耋异和肝胰腺)、蜕皮抑 制擞素、性晾抑制激素 光适应激素:所以摘除眼柄,可促进 肝胰腺脂类的台成【中性8旨和磷8旨).但这种脂类合成的增加,井 不依赖于蜕皮素的增高 效果。而脂防含量 咣否影响蜕皮素的分泌,还没有实验汪 据。所以研究他们间的关系有助于对性早熟 哩的认识。 四、性早熟与虾蟹类卵黄发生的启动爰调控 对虾蟹类丧讲.蜕皮生长与卵巢发育之间存在着相互制 约的关系。特别是对于短尾类,一般在蜕良生长阶段.性朦发 育完全抑制,而蜕皮周期正常进行。在生殖季节.性腺发育一 定要在蜕皮周期开始时进行发育。并且蜕皮生长完垒受到抑 制。所以对印华绒螯蟹性早熟的控制,就是尽量延长蜕皮生长 阶段,抑制性腺发育的启动,即卵黄发生的启动。 虾蟹类印黄发生的启动和全面台成,开始于滤泡细胞向 卵细咆表面的迁移,它是虾蟹粪卵黄发生启动的标志。象日本 对虾和锯缘青蟹,交配是诱使滤咆细胞迁移和卵黄发生的前 提,中华缄螯蟹的卵黄发生的启动与交配无关,因此探讨其激 发卵黄发生的内外界因素和条件.营养物特别是脂类营养与 这些因素的内在联系,将有助干在生产上对中华缄螯蟹性早 熟进行有效控制 五、对性早熟提法的异议 从目前的养殖生产情况来看.中华绒螯蟹性早熟对生长 般会造成极大的危害,主要是个体小,在正常养殖周期{1 5 年)内会大量死亡 这种性早熟主要是由于养殖条件下营养 不均衡造成的。如果在养殖条件下.能够提供营养全面、充分 的饲料,中华绒螯蟹的性成熟也可能提前,但规格大,可达上 市规格.养殖周期大大缩短,这反而是养殖过程所期望的。比 如自然情况下若湖泊水草旺盛.底硒生物丰富,也会有早熟的 个体,但规格比池塘养殖条件下的早熟蟹要大。