急性盐度胁迫对军曹鱼稚鱼渗透压调节的影响
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急性盐度胁迫对军曹鱼稚鱼渗透压调节的影响3徐力文 刘广锋 王瑞旋 苏友禄 郭志勋 冯 娟33(中国水产科学研究院南海水产研究所,广州510300)
摘 要 研究了环境盐度急性胁迫对军曹鱼(Rachycentroncanadum)稚鱼鳃Na
+2K+
ATPase
(NKA)活性及血清渗透压、
Na
+、K+和Cl-离子调节的影响.结果表明:将稚鱼从盐度37中直
接转移至盐度0、5、15、25、37(对照)和45的水体中,12h后仅盐度0处理出现死亡(死亡率100%).各处理鳃NKA活性和血清渗透压在最初3h内出现一定波动,随后变化平稳.试验结束时(12h),NKA活性与盐度梯度呈“U”型分布,盐度5处理酶活性显著高于其它处理(P<
0105),盐度15处理活性最低,而各处理的血清渗透压大小(293～399mOsmol・kg-1)与盐度
呈正相关;在3～12h内稚鱼血清Na+和Cl-浓度随盐度升高而升高,但增幅较小,血清K+浓度则与盐度呈负相关;12h稚鱼的等渗点为32812mOsm・kg-1,相当于盐度11148,而Na+、K+和Cl-等离子点分别为15512、6116和13711mmol・L-1,分别相当于盐度10168、20144及8141.军曹鱼在生理上具有广盐性鱼类的“低渗环境高NKA活性”特征,有较强及迅速的渗透压和离子调节与平衡能力.
关键词 盐度 胁迫 军曹鱼 Na
+2K+
ATP酶 离子和渗透压调节
文章编号 1001-9332(2007)07-1596-05 中图分类号 S962 文献标识码 A
EffectsofabruptsalinitystressonosmoregulationofjuvenileRachycentroncanadum.XULi2wen,LIUGuang2feng,WANGRui2xuan,SUYou2lu,GUOZhi2xun,FENGJuan(SouthChina
SeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Guangzhou510300,Chi2na).2Chin.J.Appl.Ecol.,2007,18(7):1596-1600.Abstract:RachycentroncanadumisathrivingmariculturespeciesforoffshorecageinsouthernMa2inlandandTaiwanofChina,duetoitsrapidgrowthrateandhighqualityflesh.Inthispaper,thegillNa+2K+ATPase(NKA)activityandiono2andosmoregulationofjuvenileR.canadumwerein2vestigatedina12hstressofambientsalinities(0-45),andtheresultsshowedthatafteranabrupttransfertothesalinitiesof0,5,15,25,37(control)and45,thedeathofjuvenileR.canadum
onlyoccurredinsalinity0,withamortalityof100%bytheendoftheexperiment.Inalltreat2ments,thegillNKAactivityandserumosmolalityfluctuatedinfirst3h,andthenchangedsmooth2ly.TheNKAactivityvariedwithsalinitygradeinUshape,beingsignificantly(P<0105)higherinsalinity5andthelowestinsalinity15in12h,whiletheserumosmolality(ranged293-399mOsmol・kg-1)presentedapositivecorrelationwithsalinity.Serum[Na+]and[Cl-]concen2trationslightlyincreasedwithsalinitywithintheperiodof3-12h,whileserum[K+]displayedareversepattern.Theisosmoticpointwasestimatedas32812mOsm・kg-1andcorrespondedtosa2linity11148.Theisoionicpointsforserum[Na+],[K+]and[Cl-]wereestimatedas15512,6116,and13711mmol・L-1,whichcorrespondedtothesalinitiesof10168,20144and8141,re2spectively.ItwasconcludedthatR.canadumcouldbecharacterizedphysiologicallyasa“higher2NKA2in2hyposmoticmedia”marineeuryhalineteleostwiththecapabilityofrapidandeffectivehy2per/hypoiono2andosmoregulation.
Keywords:salinity;stress;Rachycentroncanadum;Na+2K+ATPase;iono2andosmoregulation.
3广东省科技计划项目(2003B21502;2005A30502001)和广东省重大科技招标资助项目(2004A20401001).
33通讯作者.E2mail:juanf@21cn.com
2006206205收稿,2007204205接受.
应用生态学报 2007年7月 第18卷 第7期 ChineseJournalofAppliedEcology,Jul.2007,18(7):1596-16001 引 言环境胁迫可影响鱼类一系列生理机能[9],而盐
度是影响海水鱼类生长的重要环境因素之一[2].在
人工养殖条件下,环境盐度常由于自然因素或人为因素而发生骤变,从而对养殖对象造成渗透调节胁迫.鳃是广盐性硬骨鱼类调控渗透压和单价离子的重要器官,鱼类可通过调节鳃上皮细胞中泌氯细胞(chloridecells)的数量和类型、基底膜上
Na
+2K+
ATPase(NKA)活性及NKA不同亚单位异构型(iso2forms)的表达等来适应外界盐度变化,其中鳃NKA可启动膜蛋白运输及离子通道来维持细胞内环境,
在机体的渗透压调节和离子平衡上发挥重要作用[6].不同鱼类在不同环境中的渗透调节反应不
同,依据NKA变化就可将广盐性硬骨鱼类分为高渗环境高NKA活性和低渗环境高NKA活性两类,前者包括鲑、鳗鲡、罗非鱼、河豚等,后者包括比目鱼、鲻鱼、舌齿鲈、黑鲷、虱目鱼等[16].
军曹鱼(RachycentroncanadumLinnaeus)又称海鲡、海龙,属鲈形目(Perciformes)、军曹鱼科(Rachycentridae)、军曹鱼属,为自然分布于大西洋、
印度洋和太平洋(东太平洋除外)等热带、亚热带海域中型肉食性洄游鱼类[3].由于其易驯养,生长速
度快,肉质细嫩、味道鲜美,市场价值高,自20世纪90年代中后期大规模人工育苗技术成熟后,军曹鱼养殖业在中国台湾及大陆南方沿海迅速发展,并成为台湾海水网箱养殖的主要品种[13].美国、墨西哥
等地的军曹鱼的养殖与研究也日益受到重视[11].盐
度对军曹鱼胚胎发育及幼鱼和稚鱼生长均有不同程度的影响[1,5,7,19,22].鉴于该鱼类在分类上属于1科1
属1种及实际生产中养殖育苗水体盐度的不稳定性,本研究以急性盐度变化作为胁迫因子,探讨其12h内对稚鱼鳃Na+2K+ATPase活性、血清渗透压及离子调节的影响,旨在明确军曹鱼的渗透调节机制及其对环境盐度变化的适应性,为军曹鱼养殖生产提供指导.
2 材料与方法211 试验设计试验在中国水产科学研究院南海水产研究所海南三亚试验基地进行,军曹鱼鱼苗购自附近育苗场,
暂养2周后,选取均匀个体(体质量2516±419g,体长17157±0197cm)用于试验.室内试验水泥池体积016m
3(1m×1m×016m),采用盐度为37的砂
滤自然海水添加去氯自来水或海水素调整试验盐度至5、15、25和45(变幅±1),另设自然海水对照及盐度为0的去氯自来水处理,共计6个盐度梯度,每梯度45尾,3次重复.试验期间(12h)连续充气,停饵,水温2715℃～2810℃,pH随盐度变化幅度为716～814.在稚鱼转移前及转移后015、1、2、3、6和12h
分别采集试验水体水样和供试稚鱼样品,水样于4
℃保存用于检测渗透压及离子浓度,稚鱼每次取4
～5尾,用肝素润湿的1ml注射器取心脏血,每尾为1个样本,4℃冰箱放置过夜后4600r・min-1离心
10min,取无溶血血清于-70℃保存备检.同时取一段011g左右的左侧第三鳃丝于2ml预冷的匀浆液(25mmol・L-1Tris2HCl,0125mmol・L-1蔗糖,
20mmol・L-1EDTA2Na2,014%脱氧胆酸钠,pH714)中,-70℃保存用于测定Na+2K+ATPase活性.取样不同盐度试验水体于4℃保存用于检测渗透压及离子浓度.
212 测定方法用生化免疫一体化Modular分析仪(Roche公司,德国)测定水体和血清中的Na+、K+和Cl-离子浓度;用冰点渗透压仪(Fiske210型Micro2Osmome2ter,Advanced公司,美国)测定渗透压.鳃丝冰浴下匀浆5min,4℃下20000r・min
-1
离心20min,用定磷法测定ATPase活性(南京建成生物工程研究所超微量Na
+2K+
ATPase测定试剂
盒),蛋白质含量用双缩脲测试盒(南京建成生物工程研究所)测定.以每小时每毫克鳃组织蛋白中AT2Pase分解ATP产生1μmol无机磷的量为1个ATP酶活力单位(μmolP・mg-1・h
-1).
213 数据分析所有实验数据用平均值±标准差(mean±SD
)
表示,采用SPSS1010软件对数据进行单因素方差分析和Duncan多重比较.血清等渗点和等离子点计算参考Sampaio等[21].
3 结果与分析311 不同处理水体指标及稚鱼存活情况观察发现,稚鱼在盐度为0的淡水中2～3h开始出现死亡,12h死亡率达100%,其它各盐度处理稚鱼试验期间均可正常存活.试验水体渗透压及Na+、K+和Cl-离子浓度见表1,各指标均与盐度呈
