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红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)胚胎营养代谢的研究

罗文

  红螯螯虾(Cherax quadricarinatus),俗称澳洲淡水龙虾,属甲壳纲、十足目、长尾亚目、拟河虾科、河虾属。它原分布于澳大利亚的东北海岸,是目前世界上最名贵的淡水经济虾类之一。红螯螯虾不仅个体大、食杂性、适应性强、生长快,而且具有肉质细嫩、味道鲜美、可食比率高、耐长途运输、可纯淡水繁殖、可鲜活上市等优点。一般情况下红螯螯虾的出肉率高达40%,可食部分达60%。据有关资料显示:红螯螯虾虾肉的蛋白质含量为16%,脂肪为2.46%,游离氨基酸为18.69 mg/g,并含有丰富的Na~+、K~+、Mg~、Ca~+、Cl~-等离子。尤其因其肌肉蛋白胆固醇含量低,目前被欧美各国作为保健食品开发而颇受睛睐。美国及南美洲是红螯螯虾需求最旺盛的地区,其它地区如日本、法国及东南亚都存在潜在的消费需求,使之成为一个颇具潜力的养殖品种。上世纪八十年代末陆续被世界各国引进试养。我国于1992年引入该种,先后在广东、湖北、福建、江苏、山东、北京等地试养,初步取得了成功。尽管该虾从国外引进已有多年,也有少量养殖成功的报道,但至今生产上仍未形成规模化养殖。红螯螯虾规模化养殖的关键问题是如何解决苗种的大量供应。由于其亲虾产卵量低,孵化率和成活率均不高,目前市场上依然无法大量稳定地提供苗种,没有形成规模化育苗,致使苗种价格居高不下。以2001年为例,1 cm左右的红螯螯虾虾苗售价为8000-10000元/万尾,而同期罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)苗价仅为500元/万尾,两者相差达30倍左右。由于成本太高,至今市场上仍未能形成稳定的成虾供应,这与潜在的市场需求形成巨大反差。现在全国各地着手准备养殖红螯螯虾的养殖户日益增多,苗种的供应远不能满足需求,相当一部分仍需从国外调进,导致成本上升,增加了养殖的风险率。目前在亲体培育、胚胎发育、幼体培育三个育苗生产环节中,对于强化亲体营养、提高产卵量、优化幼体培育的理化因子方面已有许多有效的技术措施;而在降低胚胎的死亡率、提高孵化率等方面却尚无较为完善而有效的解决办法。人工育苗的成活率低且不稳定。往往注重了亲体自身的营养需求以提高产卵量,而忽略了卵内营养物质的积累及均衡与胚胎发育的关系。胚胎发育的优劣又直接影响到后续子代的存活率和健壮程度,因此针对胚胎营养代谢与发育之间关系的研究十分必要,也是解决红螯螯虾规模化育苗的关键途径之一。本研究在已有研究工作的基础上,综合发育生物学和生殖营养学理念,采用生物化学和分子生物学等现代生物学方法和技术,综合免疫学、组织学和电镜技中文摘要术等手段,系统研究红鳌鳌虾胚胎各期营养物质消耗利用的规律或机理与胚胎发育的相互关系,开拓分子水平上虾蟹生殖生物学的研究领域。并探讨主要营养素与基因表达、发育调控的机制,旨在了解虾类胚胎发育的普遍规律。这不仅对上海市乃至我国红鳌鳌虾的人工育苗及养殖具有重要的现实指导意义;而且对拓展和丰富甲壳动物虾蟹发育生物学研究内容,推动虾蟹繁殖生物学研究工作的深入,还具有重要的理论意义。研究结果与结论如下:一、红鳌鳌虾胚胎发育期卵黄物质主要营养素组成及其含量变化卵黄是甲壳动物卵子成熟过程中营养物质积累的主要形式,它为后续的胚胎发育提供全面的结构及能量物质。因此,卵黄物质的营养组成及其在胚胎发育过程中分解利用的顺利与否直接关系到胚胎发育的成活率和孵化率。红鳌鳌虾胎发育分为6期,即:I受精卵期(fertilized egg stage);11卵裂和囊胚期(eleavage st眼eand blastula stage);111原肠期(gastrula stage):I\/无节幼体期(egg naupliusst昭e);V复眼色素形成期(emb汀0 with well formed pigmens stage);\/I准备孵化期(prepare一hatehing stage),详见第一章第二节。本研究采用生物化学方法对红鳌鳌虾胚胎发育过程中含水量、糖类、脂类及脂肪酸、蛋白质及氨基酸的组成进行了测定和分析,并采用ELISA方法对红鳌鳌虾胚胎发育过程中的卵黄磷蛋白进行了定量分析。结果显示:红鳌鳌虾整个胚胎发育过程中的含水量呈上升的趋势,第I期含水量仅为53.15士1.35%,发育到第vI期含水量高达81.75士1.79%。其中第I期至第H期有一个显著的升高过程,由53 .15士1.35%迅速增至62.77土1.47%,增幅为9.52%。糖类总体呈逐渐下降的变化趋势,其中第I期至第11期有一个快速的下降过程,由占干重的2.88土0.35%降至1 .16士0.巧%,降幅为1.72%;接着第11期至第m期出现快速回升,升幅为0.95%;而后又逐渐下降,至第VI期含糖量仅为干重的1.05士0.07%。总蛋白与总氨基酸的含量均呈下降趋势。总蛋白由受精卵期的65.32%(占干重)降低到准备孵化期的4028%;总氨基酸含量由受精卵期的58.05%(占干重)减少至准备孵化期的47.49%。必需氨基酸(除Met外)的变化与总氨基酸含量呈显著性相关,且变异系数在8.25一13.34%之间;非必需氨基酸中Glu、AsP的含量较高,Cys的含量较低。胚胎的总脂含量总体亦呈下降趋势,其中磷脂的含量显著下降,而中性脂的含量变化不大。各脂肪酸含量随胚胎发育进程总体上也呈下降趋势。中性脂和磷脂的主要脂肪酸均为C……