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几种环境因子对马氏珠母贝幼虫和稚贝生长、存活和RNA/DNA比值的影响

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摘要

本研究以马氏珠母贝幼虫和稚贝为研究对象,在实验室条件下考察环境因子(温度、盐度、藻浓度和养殖密度)对其生长、存活和RNA/DNA比值的影响,运用中心组合实验设计及响应曲面法分析方法,分别考察环境因子的一次效应,二次效应以及因子之间的互作效应,并建立了回归方程模型,对模型优化获得幼虫和稚贝最佳生长和存活条件,旨在为马氏珠母贝优质贝苗的培养提供可参考的方法,为促进马氏珠母贝养殖技术优化发展提供理论基础。主要研究内容如下:
  1、温度和盐度对马氏珠母贝幼虫生长和存活联合作用的影响。用壳长100-110μm的马氏珠母贝幼虫作为实验材料,实验温度(T)设置范围为18-34℃,盐度(S)范围为22-36,设计实验11组,重复一次。研究结果表明,温度和盐度是影响马氏珠母贝幼虫生长和存活的重要环境因子,其中温度的影响效应大于盐度;温度和盐度的一次效应和二次效应均对瞬时生长率(Instantaneous growth rate,IGR)、累积生长率(Accumulative growth rate,AGR)及存活率(Survival rate,SR)的影响显著(P<0.05);温度和盐度的交互作用对IGR、AGR和SR的影响不显著(P>0.05)。建立了温度盐度对马氏珠母贝幼虫生长和存活的模型方程:
  IGR=-97.9573+3.1161T+4.2431S+0.0057T×S-0.0568T2-0.0746S2(R2=0.9635;Adj.R2=0.9521;Pred.R2=0.9264,P<0.01)AGR=-107.54+3.1148T+4.9435S-0.0036T×S-0.0536T2-0.0828S2(R2=0.9735;Adj.R2=0.9652;Pred.R2=0.9456,P<0.01)SR=-968.951+18.6333T+54.0982S+0.0438T×S-0.3472T2-0.9458S2(R2=0.9844;Adj.R2=0.9795;Pred.R2=0.9670,P<0.01)检验表明模型极显著,拟合度高,可用于预测马氏珠母贝幼虫生长和存活状况。对模型进行同时优化,得出最适温度、盐度组合为28℃/29,在此最优因子组合时,瞬时生长率最高达到9.84%/d,累积增长率最高达到8.49μm/d,存活率最高达到89.79%,满意度函数值为99.9%。
  2、以平均壳高为650μm的稚贝为实验材料,研究温度(18-34℃),藻浓度(5×103-100×103cell/mL)和养殖密度(0.5-10ind./mL)三个环境因子的联合作用对马氏珠母贝稚贝生长的影响。研究结果显示,温度和藻浓度的一次效应对瞬时生长率影响显著(P<0.05),养殖密度的一次效应对瞬时生长率影响极显著(P<0.01),三因子的二次效应对瞬时生长率的影响均极显著(P<0.01);温度和藻浓度间、温度和养殖密度间、藻浓度和养殖密度间的互作效应对瞬时生长率影响都不显著(P>0.05)。温度、藻浓度和养殖密度的一次效应和二次效应均对累积生长率影响显著(P<0.05);温度和藻浓度间的互作效应对累积生长率不显著(P>0.05),温度和养殖密度间,藻浓度和养殖密度间的互作效应对累积生长率极显著(P<0.01);建立了温度、藻浓度和养殖密度对马氏珠母贝稚贝壳高生长关系的模型:
  IGR=-4.6372+0.5581T+0.0337C+0.0328D-0.0002T×C+0.0004T×D-0.0001C× D-0.0104T2-0.0003C2+0.0084D2(R2=0.9944;Adj.R2=0.9845;Pred.R2=0.9375,P<0.01)AGR=-69.3194+7.6780T+0.2912C-0.6264D+0.0005T×C-0.0455T×D+0.0098C×D-0.1414T2-0.0023C2+0.0511D2(R2=0.9974;Adj.R2=0.9928;Pred.R2=0.9588,P<0.01)检验表明模型极显著,拟合度高,可用于预测马氏珠母贝稚贝生长状况,对模型进行同时优化,得出最适的温度、藻浓度和养殖密度组合为27.4℃/69.39×103cell/mL/1.03ind./mL,此时壳高的瞬时生长率和累积生长率达到最大值,分别为3.43%/d、42.55μm/d,满意度函数值为100%。
  3、研究温度、藻浓度和养殖密度对马氏珠母贝稚贝RNA/DNA比值的影响以及RNA/DNA比值与生长的关系。结果显示:RNA/DNA比值与三个环境因子密切相关;温度的一次效应显著(P<0.05),二次效应极显著(P<0.01);藻浓度的一次效应和二次效应均极显著(P<0.01);养殖密度的一次效应极显著(P<0.01),二次效应不显著(P>0.05);温度与藻浓度间、温度和养殖密度间的互作效应显著(P<0.05),藻浓度和养殖密度间的互作效应极显著(P<0.01);建立了RNA/DNA比值与温度、藻浓度和养殖密度关系的模型,可用此模型来评价环境状况:
  RNA/DNA=-6.8755+0.7666T+0.0336C-0.0477D-0.00002T×C-0.0024T×D+0.0008C×D-0.01421T2-0.0002C2+0.0012D2(R2=0.9986;Adj.R2=0.9961;Pred.R2=0.9821,P<0.01)马氏珠母贝稚贝RNA/DNA比值与瞬时生长率和累积生长率线性相关,并建立了相应的模型:
  IGR=0.09698+0.8087RNA/DNA(R2=0.8803;Adj.R2=0.8710;Pred.R2=0.9382,P<0.01)AGR=-6.3626+11.5301RNA/DNA(R2=0.9692;Adj.R2=0.9668;Pred.R2=0.9845,P<0.01)检验表明模型极显著,拟合度高,可用RNA/DNA比值预测稚贝生长状况,对模型进行同时优化,最适温度、藻浓度和养殖密度组合为27.4℃/69.39×103cell/mL/1.03ind./mL时,此时RNA/DNA比值最大为4.21,壳高瞬时生长率和累积生长率分别为3.43%/d、42.55μm/d,满意度函数值为100%。

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