[00111295]瘤背石磺(Onchidium struma)的繁殖生物学研究

自2004年10月份承担科委《瘤背石磺繁殖生物学》项目以来，课题组全体成员主要按照课题任务书要求全力从事该项目的研究。课题实施以来，主要进行了如下工作：1．2005年1月- 3月，按照合同要求，进行实验的前期准备工作。2．2005年4月-10月 采集了大量的石磺标本（210斤）， 标本一部分按照个体大小进行主要营养物质的分析，水产大学主要进行分阶段，不同器官的生化营养成分测定，这部分工作仍有一部分在测试和整理中。一部分用于组织学，性腺发育以及形态解剖观察，这部分工作已经发表(瘤背石磺的生殖系统和性腺发育。动物学杂志，41（1）:19-26.)， 一部分样品在水产大学实验生态楼进行人工繁殖的研究，已弄清其繁殖生物学的规律。期间在室内进行人工繁殖4次，在室内成功的进行了瘤背石磺交配，排卵，胚胎发育，幼体发育的全过程。除了室内人工繁殖的实验以外，还进行了中试生产规模的人工繁殖，繁殖地点是南通莱亚水产有限公司的育苗基地进行。通过研究，基本掌握了石磺的繁殖习性，摸清了石磺性腺发育不同阶段的规律，对石磺胚胎发育，交配行为和摄食情况进行了观察，明确了石磺胚胎发育和幼体发育的变态规律， 在此基础上，总结发表了4篇文章。3．2005年10月-2006年3月。进行瘤背石磺的室内和室外越冬问题的研究，基本探明了瘤背石磺室内越冬的问题，我们发现大规格个体石磺越冬成活率较低。在室外越冬的石磺大多以天津厚蟹滩涂洞穴为越冬巢穴。有时一个洞中可能有许多石磺。4．根据合同和课题研究需要，2006年1-4月在崇明港沿乡北堡港芦苇滩涂湿地进行室外的网围增殖研究，精养网围面积300m2， 粗养面积300亩，主要按照瘤背石磺的繁殖习性，认为创造适合瘤背石磺生态繁殖的环境条件，以期观察自然状态下，瘤背石磺的摄食行为，个体和性腺发育的规律。由于在室内进行多次人工繁殖，始终没有突破瘤背石磺的附着变态，通过自然繁殖增殖的生态研究和观察，找到室内人工突破其附着变态的难题。5．2006年5-6月，按照要求，在网围区域建设试验观察站，进行观察，同时进行瘤背石磺摄食行为。进行室内人工繁殖工作的准备，比如从青岛引进底栖硅藻，和其他单胞藻进行室内扩大培养，为室内瘤背石磺繁殖提供足够优质饵料。6．2006年5-9月，进行瘤背石磺自然情况下个体和性腺发育规律的研究（部分结果整理 见附件）。并购买2000只石磺正在进行生化分析和室内催产实验（部分结果整理 见附件）。室内繁殖试验在此阶段由进行了4次，最后附着变态一关还是没有突破。期间还进行了如下的研究工作。( 1)石磺的食性分析每月采集幼体（1-2克）和成体石磺（15克以上）各十只，立即带回实验室称重、活体解剖后（防止食物消化），立即10%的甲醛溶液（由于甲醛溶液的有效含量为10%左右，所以甲醛净含量为4%）固定，用于食性分析。主要为有机碎屑和底栖藻类.取出卵巢、蛋白腺、精巢等组织称重后，波恩液和2.5%戊二醛固定部分组织块用于组织化学和超微结构的研究， 现在工作还在开展之中.(2)不同饵料对石磺幼体发育、存活和变态的影响(3)不同饵料对石蟥性腺发育的影响(4)室内育苗实验（4次）(5)土池生态育苗实验(6)幼体石磺野外养殖实验（1克以下的石磺养殖于500平方米的网围中）(7) 较为系统翔实地观察了野外石蟥地生活和生殖特性，纠正了一些报道中错误的结论综上，从2004年10月开始，课题按照科委该项目研发的合同要求，全面开始进行课题的研发工作。项目开展2年以来，项目组严格按照计划进度执行，项目组系统观察和分析了石磺的生活和繁殖习性，并从石磺的食性，饵料生物对其生长的影响，组织学，组织化学，电镜等各方面的室内和室外实验，基本摸清了石磺性腺发育不同阶段规律，对石磺胚胎发育，交配行为和摄食情况进行了多次实验研究。特别进行了石磺幼体发育方面进行连续8次研究，基本摸清了石磺胚胎发育和幼体发育变态规律。技术性能指标和结论：在该项目两年的实施过程中，培养硕士研究生3名（包括华东师范大学硕士1名），博士生1名。石磺具备生活在潮间带高潮区的一系列形态特征，前触角具嗅觉作用，用于寻找踪迹和食物；消化道长而迂回，结构属于植物食性；食道穿过神经环，神经无“8”字扭转，右侧脏神经节的神经分泌激素具有重要的生理作用；排泄器官包括肾脏和肛门腺；气室呼吸决定了不能长时间在水中，外套膜保水能力差决定了必须生活在高湿度的环境中。每年的5月上旬到10月下旬，温度达到20℃以上时，在湿度较大的气候条件下石磺出现在泥滩表面活动；11月份后冬春寒冷季节温度低于20℃后，石磺钻入泥底休眠；在自然条件下，以吞食水洼底层和附近泥层的海泥，消化其中的沉淀的有机碎屑和水生藻类细胞为生；实验室内饲养时，石磺可以摄食淀粉糊、小麦粉、螺旋藻粉。雄性先熟，生殖高峰季节雌雄发育同步，之后性腺衰退。在繁殖季节环境条件不影响石磺的生殖活动。6～8月份气温在30℃左右，个体开始交配。水温28℃，交配以后10-14天开始产卵。每个卵块尺寸大约为 14×3×0.2 cm3，可孵化出大约20万个幼体。生殖系统包括两性腺、蛋白腺、卵黄腺和雌、雄交接器。两性腺通过外管和内管与蛋白腺内生殖细胞输送管相连接，卵黄腺将两性腺和蛋白腺包围起来。卵黄腺主要成分为脂滴，蛋白腺本部包括嗜酸性脂肪细胞构成的管状腺体和嗜碱性糖原部两部分，两性腺内生殖细胞输送管具有食指突和拇指突两结构，最后经肥胖螺旋结构进入受精囊，受精囊经弯曲阴道与雌性生殖孔相连；雄性附性腺为盘绕盲管结构，内含物为糖类物质。生殖系统不同腺体为胚胎发育提供不同营养，在生殖输送管或受精囊内自体受精作用。繁殖期性腺腺泡主要包括精子发育腺泡、卵子发育腺泡、精卵同步发育腺泡和衰退期腺泡四种，生精细胞依次发育为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞；卵细胞经历成卵细胞、卵黄生成前卵母细胞、卵黄生成卵母细胞、卵黄生成后卵母细胞（卵细胞）、退化的卵细胞。根据早期发育的形态变化将其划分为胚胎发育（包括卵裂期、囊胚期、原肠期、卵内担轮幼虫、卵内面盘幼虫）和幼虫发育（包括开口期、大面盘幼虫、附着期、匍匐幼虫）两个阶段。受精卵发育至卵内担轮幼虫需要51h，胚胎发育89h后变态为卵内面盘幼虫，第7天面盘幼虫孵化出卵，第23天幼虫变态为匍匐幼虫。随盐度升高，胚胎发育速度逐渐减慢，但后期能较一致的发育成熟出卵。胚胎的最适培养盐度为10～20，盐度为0的纯净水不能孵化卵块，4h内受精卵膨胀破裂或解体，卵黄从卵膜流出.湿润泥块上培养的卵块早期发育较缓慢，后期面盘幼虫发育加速，迅速出卵。通过饲料试验，确认球等鞭金藻+绿色巴夫的混合饵料组是最好的。通过组织学研究，前肠是石磺消化吸收的主要器官，其消化功能通过P物质和5羟色胺免疫组化证实，随着石磺不断发育，其消化功能不断增加。 以上结论可以看出，石磺的形态结构和生活习性、繁殖习性、幼体发育及营养和饵料需求是紧密联系的，长期的进化适应过程使得瘤背石磺适应生活在潮间带高潮区的泥质滩涂，不仅在成体的身体结构和生活习性适应了潮间带生活环境，胚胎和幼虫发育过程也与生活环境保持高度一致。所以石磺养殖开发必须围绕潮间带环境特点建立幼体培育和成体养殖技术方案。