刺参作为近岸带生物,在自然条件下通常会经历明显的环境温度的周期性日或半日波动。已有研究表明,周期性温度波动可对某些生物的生态生理产生积极的影响。本课题拟研究海参对周期性水温波动的积极响应规律和适应机制。课题将设计不同变温模式,从不同角度分析周期性温度波动对刺参生长的影响,并分析日粮水平与变温模式对刺参生长的交互作用。同时测定在不同环境温度条件下,刺参的呼吸与代谢水平,并测定参与机体生化循环相关酶的活性,及乳酸脱氢酶、酯酶、过氧化物酶等同工酶酶谱变化,从生物能量学及酶学方面分析变温对刺参生长影响的内在机制。本研究不仅可揭示海参对环境温度变化的适应机制,且所获参数对刺参工厂化养殖中的控温程序和确定养参池塘的水深等具有重要的指导意义。
本课题首次针对温度对刺参生长的影响以及刺参对对温度波定在个体、生理水平上的适应进行了较为系统的研究,重点研究了不同温度波动模式对刺参生长的影响,和刺参代谢酶、抗氧化酶和热休克蛋白对环境温度波动的适应。研究表明(1)幼参最适生长温度在12-21℃,高温会提高刺参代谢,提高其维持日粮水平;(2)适宜温度波动设计(包括不同平均温度、不同波动幅度和不同波动模式)可提高刺参生长生长率;(3)温度变化显著影响刺参糖酵解酶、过氧化酶活性和热休克蛋白的表达,表明刺参生理过程对温度波动有积极响应,过高温度波动幅度显著提高过氧化物酶活性和热休克蛋白的表达;(4)刺参耐热性与热历史有关,热休克蛋白表达的提高是刺参耐热性的提高的重要原因;(5)温度诱导产生的热休克蛋白可以提供交叉保护作用,提高机体抵御盐度应激的能力;(6)刺参夏眠需要一定积温,在夏眠过程中,刺参在生理水平上会发生显著变化。以上结果系统研究了刺参热生物学,丰富了刺参生物学基础研究,同时为水产养殖过程中刺参水温控制提供了数据。研究成果以研究论文形式发表,目前已发表论文10篇,其中SCI收录论文5篇,多篇论文在审稿和准备过程中,预计可发表15篇