褶皱臂尾轮虫是单巢纲轮虫的重要群体,具有适应性强、生长快、营养丰富、易于培养及游动速度缓慢等特点,常被用作水产仔稚鱼及虾蟹甲壳类的开口饵料,在水产养殖应用中具有极其重要的地位。轮虫质量(营养价值)和数量直接影响鱼类、虾蟹幼体的成活率和生长速率,因此褶皱臂尾轮虫的高质量和高密度养殖对水产业的蓬勃发展至关重要。褶皱臂尾轮虫营孤雌生殖和有性生殖,其休眠卵是环境条件恶化后轮虫进行有性生殖的最终产物;休眠卵质量影响其孵化率,卵的孵化率又是判断轮虫是否有应用价值的重要依据之一,故深入研究影响轮虫休眠卵孵化的因素极为迫要。饵料和盐度是影响轮虫种群生长和有性生殖的重要外界因素,饵料的营养含量一定程度上决定了轮虫的营养价值;不同的盐度条件促进/抑制轮虫休眠卵的孵化,然而饵料和盐度影响轮虫生长和卵孵化的表现和具体分子机制尚不清楚。本文通过三个部分对此进行了研究,首先比较了不同饵料对褶皱臂尾轮虫复合品系生长和繁殖的影响,其次,研究富含营养素的饵料对轮虫有性生殖效率的影响,以寻找适合轮虫高密度高质量培养的优质饵料;再次,探究了盐度对轮虫休眠卵孵化率的影响及其分子机制。1.两种饵料对褶皱臂尾轮虫复合品系生长生殖及休眠卵孵化的影响四列藻目前被认为是介导广盐性轮虫有性生殖的优质饵料,然而新鲜的四列藻培养成本高且营养单一难以维持轮虫的高密度、高质量培养,因此寻找一种营养素含量高、经济效益好,且能提高轮虫增殖效率的商业化饵料对水产养殖业的发展有重要意义。本研究通过比较四列藻和富硒小球藻对褶皱臂尾轮虫复合品系(日本品系和澳大利亚品系)的生殖及休眠卵孵化率的影响,探究了富硒小球藻饵料在轮虫高密度培养中的可用性。研究发现,日本品系轮虫,富硒小球藻组的休眠卵孵化率(70.0%±11.1%)显著高于四列藻组(24.0%±10.8%)(p<0.05);而澳大利亚品系,虽然休眠卵孵化率在两种饵料间无显著性差异,但小球藻组的种群生长率(0.28±0.02)高于四列藻组(0.23±0.00)(p<0.05)。因此,富硒小球藻有利于褶皱臂尾轮虫复合品系的种群增长和有性繁殖。此外,在这两种品系的培养中,富硒小球藻饵料组轮虫的体长和体宽均小于四列藻组,这一结果也证明了轮虫种群密度越大,体型越小的理论。我们的结果表明,在褶皱臂尾轮虫复合品系的高密度培养中,商业化的富硒小球藻有望替代四列藻成为一种有效的提高轮虫有性生殖效率的饵料。2.富硒小球藻在促进日本品系褶皱臂尾轮虫休眠卵大量产生及孵化方面的有效性研究本实验进一步研究了富硒小球藻饵料对日本品系褶皱臂尾轮虫Brachionus plicatilis sensu stricto所产休眠卵孵化率的影响。利用不同饵料连续三代分批培养日本品系褶皱臂尾轮虫,比较不同饵料组间的种群生长率、休眠卵产量和孵化率。结果发现,在第二代和第三代中,富硒小球藻饵料介导了有效的无性生殖,轮虫的种群生长率为(r=0.28~0.31);在有性生殖方面,第二代四列藻组轮虫休眠卵产量高于富硒小球藻组;但在第三代,休眠卵产量在两种饵料间无显著性差异。各代中,富硒小球藻组所产休眠卵均表现出了很高的孵化率(74.0%~81.0%)。这些结果表明,富硒小球藻在大量生产轮虫高质量休眠卵中具有极大的应用潜力。3.不同盐度对澳大利亚品系褶皱臂尾轮虫休眠卵基因表达的影响盐度是影响广盐性轮虫休眠卵孵化的重要因素。为了阐明盐度调控休眠卵孵化的分子机制,本实验研究了澳大利亚品系褶皱臂尾轮虫Brachionus manjavacas休眠卵在两种不同孵化盐度(17 ppt和33 ppt)条件下的基因表达情况。休眠卵在17 ppt盐浓度下的孵化率显著高于33 ppt。在此条件孵化的休眠卵主要表达一些与细胞分化和胚胎发育相关的基因,如晚期胚胎形成蛋白基因(LEAs)、α-淀粉酶基因(α-amylase)和脱氨酶基因(deaminase)等。在33 ppt盐度下孵化的休眠卵,主要表达一些与环境压力相关的基因,如ABC转运体透性酶(ABC-TP)、NAD~+合酶(NAD+synthase)、铜离子转运体ATP酶(CTP-ATPase)、辅酶A水合酶(ECoAH)、3-辅酶A转移酶(3-OCoAT)及AP2转录因子(AP2 transcription factors)等;这些基因与压力耐受、脂肪酸氧化和能量代谢等过程密切相关。根据以上结果我们推测,在33 ppt盐浓度条件下孵化的休眠卵需要更多的能量(ATP)来承受高盐引发的压力。休眠卵利用胚胎发育和自身防御之间的能量分配机制来调节其孵化,在不良环境的压力(如高盐)下,休眠卵需要消耗更多的能量来维持其内环境的稳态。