光裸方格星虫(Sipunculus nudus)人工繁殖及生物学的初步研究

对经济海产动物光裸方格星虫(SipunculusnudusLinnaeus)若干繁殖生物学作初步研究.主要报导,干露5～8h,成熟星虫亲体可排放精、卵并达成受精和正常胚胎发育,它是行之有效的人工催产方法.产卵(精子团)于体腔与排卵(活动精子)于体外是两个必经的先后生殖过程.体腔液中的精、卵必需通过肾管(兼有排泄和生殖的功能器官)的再成熟,排放才能受精及发育.取自厦门及其附近海域的生殖种群雌雄性比为1:1.2.中细沙质泥的底质为亲体暂养的适宜底质.耐饥饿实验结果表明,43h内亲体仍有50%存活,并且仍可作亲体使用.测定5批体壁干湿重关系,其直线回归为y=0.1810x-0.0078(R2=0.9366,),回归系数与个体大小、季节不呈相关.

光裸方格星虫(Sipunculus nudus L.)生殖细胞及胚胎发育

１９９０年３月至１９９１年２月， 每月采样１～２次， 每次取３０条个体， 在显微镜下观察雌雄生殖细胞的发育和形态特征。计数雌性个体体腔卵细胞。１９９０年６月～７月取体重≥１３ ｇ 的个体， 解剖取肾管中的精卵进行人工授精，观察胚胎发育进程。取部分担轮幼虫于１０ Ｌ容器中（水温２７５℃～２９℃， 海水比重１０１７～１０１９） 培养， 观察早期个体发育。结果表明，光裸方格星虫雄性生殖细胞以细胞团形式存在，卵细胞以单个游离存在。卵细胞分５个发育期。各期卵细胞相对含量的周年变化表明光裸方格星虫属分批产卵类型，产卵期为４月～９月。光裸方格星虫的精卵只有经肾管收集后才具受精能力。受精卵约经３ ｈ 发育为担轮幼虫， 经２４ ｈ 左右发育为海球幼虫。担轮幼虫为卵黄营养型。海球幼虫为浮游生物营养型， 摄取单细胞藻类或有机碎屑为食， 浮游生活２～３周后变态为稚星虫。

PEF结合酶法提取方格星虫(Sipunculus nudus)多糖工艺条件

为了优化提取方格星虫(Sipunculus nudus)多糖工艺实验条件,采用PEF酶法提取方格星虫多糖,依据料液比、浸提温度、酶底比、PEF电场强度、浸提时间、脉冲数对多糖提取率的影响,以响应曲面法优化方格星虫多糖提取的最优工艺条件,通过紫外可见分光光度计测定多糖吸光度进而计算提取率。结果表明:各因素对方格星虫多糖提取率的影响程度为:料液比>电场强度>提取温度>提取时间;最优工艺条件为:料液比(g/mL) 1︰7,浸提温度50℃,酶底比为2.5%,电场强度30 kV/cm,脉冲数为12,浸提时间2 h;多糖最大提取率为6.45%。

盐度和规格对光裸方格星虫耗氧率及排氨率的影响

为研究盐度和规格对光裸方格星虫呼吸代谢的影响,采用实验生态学方法,研究了不同盐度梯度(15、20、25、30和35)对3种规格S(2.11±0.60)g、M(6.31±0.85)g和L(8.80±1.40)g光裸方格星虫耗氧率和排氨率的影响。结果显示,盐度对耗氧率和排氨率影响均显著,盐度和规格的交互作用对耗氧率和排氨率影响极显著。盐度在15~25时,耗氧率(OR)和排氨率(AR)均随着盐度的增加而升高,盐度为25时达峰值,之后随着盐度的增加而降低。耗氧率和排氨率与盐度呈一元二次函数关系,OR和AR与盐度的关系可表示为y=–ax2+bx–c。对于耗氧率,a值的范围是0.030~0.044,b值的范围为1.525~2.252,c值的范围为11.824~20.132;对于排氨率,a值的范围是0.009~0.012,b值的范围为0.455~0.593,c值的范围为4.369~5.275。光裸方格星虫的O/N值范围为4.06~14.28。研究表明,光裸方格星虫代谢的最适盐度为25,且对盐度变化的适应能力较强,可通过调整生理代谢水平来适应低盐或高盐环境。

光裸方格星虫纤溶酶对急性血瘀模型大鼠血液流变性异常及血管内皮损伤的改善作用研究

目的:研究光裸方格星虫纤溶酶(SNFE)对急性血瘀模型大鼠血液流变性异常及血管内皮损伤的改善作用。方法:将SD大鼠随机分为对照组、模型组、阿司匹林组(100 mg/kg)和SNFE低、高剂量组(2 500、5 000 U/kg),每组10只,每天灌胃1次,连续给药7 d,第6天给药后1 h,除对照组外,其余各组大鼠均皮下注射盐酸肾上腺素0.8 mg/kg,再以冰水浴复制急性血瘀模型。次日给药后2 h腹主动脉采血,使用全自动血流变仪测定全血黏度(高、中、低切变率)、血浆黏度、红细胞比容、红细胞聚集指数、红细胞变形指数等血液流变学指标,酶联免疫吸附法测定血浆中一氧化氮(NO)、内皮素1(ET-1)含量及其比值,苏木精-伊红(HE)染色观察主动脉血管内皮的损伤程度。结果:与对照组比较,模型组大鼠的高、中、低切变率的全血黏度以及血浆黏度、红细胞聚集指数、ET-1含量均显著升高,红细胞变形指数、NO含量和NO/ET-1比值均显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,SNFE高剂量组大鼠的高、中、低切变率的全血黏度以及血浆黏度、红细胞比容、红细胞聚集指数、ET-1含量均显著降低,红细胞变形指数、NO含量和NO/ET-1比值均显著增加,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01);SNFE低剂量组大鼠仅红细胞变形指数和NO/ET-1比值均显著增加,ET-1含量显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。血管内皮染色图显示,与对照组比较,模型组大鼠主动脉各层结构松散无序,内膜缺损不完整,空泡增加,内皮损伤明显;各给药组大鼠内皮也均有不同程度损伤,但损伤程度均较模型组轻。结论:SNFE对急性血瘀模型大鼠的血液流变性异常和血管内皮损伤均有改善作用。

光裸方格星虫繁殖习性的初步观察

2011年6、7、8月每月10日,挑选♀∶♂为5∶1的性成熟光裸方格星虫(Sipunculus nudus)亲体,在水泥池中暂养20 d,观察其产卵习性、产卵量及其体腔中生殖细胞的变化。结果表明,光裸方格星虫雌雄异体、体外受精;卵母细胞分批成熟,分批产卵;产卵时间不固定,昼夜皆可产卵,但夜间产卵次数和产卵量均高于白天;大量产卵时集群游动;6、7、8月的雌光裸方格星虫平均产卵分别为:3.20×104、4.43×104、3.46×104cell,平均受精率达98.3%;6、7、8月日累计产卵量y与时间x的变化方程分别为:y=0.430 5x3-25.971x2+503.39x-582.56(R2=0.982 0)、y=0.583 3x3-33.942x2+659.04x-712.43(R2=0.984 7)、y=-0.31x3+1.4676x2+245.11x-278.22(R2=0.994 3)。6、7、8月成熟卵细胞相对百分含量分别降低4.8%、9.0%、26.0%(P<0.01);6、7月的光裸方格星虫产后具有较好的再繁殖能力。

光裸方格星虫增养殖对滩涂底质的影响

基于2016年春、秋两个季节的现场实验数据,研究光裸方格星虫(Sipunculus nudus Linnaeus)滩涂增养殖对滩涂底质的影响。实验对方格星虫单养区(S组)、方格星虫-贝类混养区(P组)和无星虫对照区(C组)进行了有机质、粒径组成、氧化还原电位(ORP)等指标测定,结果表明:1)秋季S组20~30cm层次有机质含量和细沙比例均显著高于春季,而C组仅表层物质有所增加,表明方格星虫具有较强的表层物质迁移能力,且其迁移深度为20~30cm。2)秋季C组各层氧化还原电位值(ORP)均无明显降低趋势,而S组仅10~20cm层次有一定程度降低,表明方格星虫增养殖并不会明显降低滩涂底质状况。3)P组各层有机质以及细沙含量增加,表明皱肋文蛤的过滤沉积作用可以提高滩涂颗粒物质的积累,且方格星虫混养会加速颗粒物质的向下迁移;P组皱肋文蛤的栖息层次(0~3cm、3~10cm)ORP明显低于S组(p<0.05),表明高密度的皱肋文蛤代谢活动会加剧0~10cm的底质恶化。4)方格星虫与皱肋文蛤具有生态互补作用,在同一区域进行增养殖可以提高滩涂物质利用率及碳汇功能;方格星虫扰动引入富氧水可以缓解皱肋文蛤栖息层次的底质。

基于线粒体控制区序列的光裸方格星虫群体遗传多样性分析

为了解光裸方格星虫的群体遗传结构和种质资源状况,对北部湾海域光裸方格星虫6个地理野生群体(广西北海、湛江、钦州、防城港、海南儋州,以及越南海防)共93个个体的线粒体DNA(mtDNA)控制区序列进行分析。共检测到107个变异位点,定义了85个单倍型,序列对AT有明显的偏倚性,群体总的单倍体多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi)分别为0.998和0.018 89。单倍型邻接聚类树分析6个群体无明显分支,各单倍型分布于单倍型网络中介图中亦没有明显的地理分支。各群体间的遗传分化系数Fst值为–0.018 13~0.028 05,遗传分化极不明显,AMOVA分析显示光裸方格星虫的遗传差异主要来自群体内(99.74%)。中性检验Tajima’s D和Fu’s Fs值均为负值,核苷酸不配对分布图呈明显的单峰形,提示光裸方格星虫群体在历史上曾出现群体扩张,推算出扩张时间为距今171万年前。目前光裸方格星虫仍具有较高的遗传多样性,6个地理群体间无明显遗传分化,存在频繁的基因交流,推测种群在早更新世曾出现群体扩张。

光裸方格星虫纤溶酶SNFE体外溶栓作用及安全性初评

研究光裸方格星虫纤溶酶SNFE体外溶栓作用并初步评价药物的生物安全性。通过标准纤维蛋白平板和加热纤维蛋白平板实验、剩余可凝纤维蛋白原法、体外溶栓实验研究SNFE体外溶栓作用及作用方式;通过皮下出血实验及体外溶血实验初步评估SNFE的生物安全性。结果发现,SNFE在体外不仅具有激酶活性,且能直接溶解纤维蛋白原和纤维蛋白,对血凝块具有良好的溶栓作用,同时无出血活性及溶血作用,具有一定的开发价值。

光裸方格星虫生物扰动对沉积物氮磷物质释放的影响

通过测定养殖箱内(24 cm×17 cm×16 cm))的沉积物管道数量和水体氮磷指标,研究方格星虫生物扰动对沉积物氮磷物质释放和表层物质迁移的影响。养殖箱底部铺设粗沙(3200 g,有机质含量27.6 mg·g^-1),上层为细沙(2200 g,有机质含量11.0 mg·g^-1),星虫密度分别为0条·箱^-1(T0))、1条·箱^-1(T1))、2条·箱^-1(T2))和4条·箱^-1(T4)),各组均设4个重复,实验时间为11 d。数据显示:1)方格星虫组沉积物侧面和底部的管道数量增加,并且表层细沙向下迁移,方格星虫密度越大,管道数量越多。实验期间水体悬浮颗粒物无明显变化(P>0.05)),且处理组之间亦无显著差异(P>0.05)),表明方格星虫扰动对表层沉积物的再悬浮作用无明显影响。2)实验前3天水体中的亚硝态氮、硝态氮、氨氮和总无机氮均无明显增加,而在第4天亚硝态氮、硝态氮、总无机氮表现增加趋势,并且星虫密度越大含量越高(P<0.05))。实验期间,各组活性磷含量呈现下降趋势,并且T0组平均含量低于其他三组。结果表明,底层有机质含量高于表层时,方格星虫生物扰动可以促进底层含氮物质的释放,并且密度越大促氮释放作用越明显;方格星虫对沉积物含磷物质的释放影响较小,可能与其含量较低和转化过程有关。

光裸方格星虫人工繁殖及苗种培育技术

对光裸方格星虫(Sipunculus nudus)亲虫培育习性进行观察、人工催产及育苗研究。结果表明,光裸方格星虫在自然海区分布的雌雄比例约为1∶1.1;其亲虫在中细沙质(粒径0.1～2.0mm)底质环境下培育的成活率最高;采用阴干刺激3h+流水刺激+精液诱导相结合的诱导方法进行催产,催产效果最佳;胚胎发育在26.5～31.5℃的范围时,随着温度的升高,受精卵孵化出初期海球幼虫所需的时间逐渐变短。人工育苗试验共获得光裸方格星虫苗15.2万条,平均体长2.8cm。

水体中饵料投喂量对不同规格光裸方格星虫耗氧率及排氨率的影响

为研究饵料投喂量对不同规格光裸方格星虫(Sipunculus nudus Linnaeus)呼吸代谢的影响,采用实验生态学方法,研究了不同螺旋藻(Spirulina platensis)投喂量(5、10、15、20和25 mg/L)对3种规格[小(S)(1.58±0.48)g、中(M)(4.90±1.06)g和大(L)(7.96±0.94)g]光裸方格星虫耗氧率和排氨率的影响。结果显示,饵料投喂量对耗氧率和排氨率均影响显著(P<0.05),饵料投喂量和规格的交互作用对光裸方格星虫耗氧率和排氨率影响极显著(P<0.01)。当饵料投喂量达到15 mg/L时,3组规格光裸方格星虫的耗氧率和排氨率均出现显著下降。光裸方格星虫耗氧率和排氨率均随着饵料投喂量增加而明显降低,且与饵料投喂量呈一元三次函数关系:y=ax^3+bx^2+cx+d。对于耗氧率,a值的范围为0.003~0.033,b值的范围为–1.698~–0.053,c值的范围为–1.805~18.873,d值的范围为–15.675~79.940。对于排氨率,a值的范围为0.0003~0.004,b值的范围为–0.172~–0.003,c值的范围为–0.326~1.972,d值的范围为3.634~14.008。光裸方格星虫耗氧率和排氨率均随着体重增加表现出曲线增加的规律。耗氧率与体重呈指数函数关系:y=ae^(bx),a值的范围为8.082~20.934,b值的范围为0.217~0.270;排氨率与体重呈幂函数关系:y=ax^b,a值的范围为1.441~3.598,b值的范围为0.521~0.747。光裸方格星虫的氧氮比(O/N)范围为1.26~10.60。研究表明,高浓度饵料投喂量会对光裸方格星虫的呼吸代谢产生负作用,当饵料投喂量达到20 mg/L时,光裸方格星虫的耗氧率和排氨率波动较大且显著下降。

光裸方格星虫初期海球幼体对温度和盐度的耐受试验

在实验室条件下开展光裸方格星虫初期海球幼体对温度和盐度的耐受实验。结果表明,在盐度32,试验时间24h内,光裸方格星虫幼体的正常发育生长温度范围为22～38℃,临界上限水温为39℃,临界下限水温为1℃。耐受的盐度范围较广,在试验时间48h内,温度26～27℃条件下,盐度17～47范围内幼体都可存活,其中盐度24～36试验组幼体发育正常,在中上水层游动,具趋光性和聚集性,生长速度较其它试验组快;临界上限盐度为50,临界下限盐度为14。这些表明光裸方格星虫初期海球幼体对低盐度相对敏感,对高盐度有较强的耐受力,而对温度特别是低温的耐受能力也较强。

低盐胁迫对光裸方格星虫相关组织结构和非特异性免疫酶的影响

为了解光裸方格星虫(Sipunculus nudus)在低盐环境下的生物和生理响应,文章在盐度分别骤降0 (S30)、5(S25)、10 (S20)、15 (S15)、20 (S10)、25 (S5)的水体中养殖方格星虫96 h,比较研究盐度骤降对光裸方格星虫相关组织结构和非特异性免疫酶的影响。结果显示:1)方格星虫可以耐受盐度骤降10,骤降超过15时则会明显死亡。2)低盐胁迫造成方格星虫体腔液显著增加(P<0.05),体腔液体积与方格星虫体质量相关性较高(R^(2)>0.96)。3)体腔液渗透压和肌肉蛋白质含量均随着盐度的下降而显著降低(P<0.05)。4)低盐胁迫造成纵肌纤维和环肌纤维变细、柱状上皮细胞染色变浅,引起触手上皮细胞体积增大,黏附能力降低。5) S25、S30处理组超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性相对稳定,S10、S15组体腔液SOD活性和体壁肌肉CAT活性先降低后升高,而S10、S15组体腔液CAT活性先升高再降低。方格星虫体腔液SOD和CAT活性变化规律较体壁肌肉明显。综上,在盐度骤降超过15时,将严重影响方格星虫的成活率和渗透压,造成体壁和触手结构变化,导致体内免疫酶活变化甚至失活,影响正常代谢活动。

不同底质对方格光裸星虫稚虫存活及生长的影响

本文研究了不同底质对方格光裸星虫稚虫存活及生长的影响,研究结果表明在细砂、中砂、细砂+粘土(3∶1)、细砂+粘土(1∶3)、粘土五种底质中,无论对于刚刚变态底栖生活的稚虫还是对于进入沙中生活一个月后的稚虫,细砂+粘土(3∶1)底质的存活率都是最高的,它们分别为77.8%和95.6%.而在平均增重率方面,对于刚刚变态底栖生活的稚虫,粘土底质最好,为22.8%.对于进入沙中生活一个月后的稚虫,细砂+粘土(1∶3)底质较好,为19.4%.但是与粘土底质差异不显著.因此选择细砂+粘土底质,可以极大的提高方格光裸星虫人工育苗的存活率及生长速度.

光裸方格星虫消化道的形态和组织学观察

对光裸方格星虫Sipunculus nudus消化道各部分结构进行了形态学和组织学观察,表明消化道由口、咽、食道、肠、直肠和肛门组成。口四周着生有触手形成口盘,咽短与口分界不明显,食道随翻吻伸缩,肠道极长,通过3个回折及螺旋缠绕成肠索,直肠上附有直肠盲囊。消化道管壁由内向外分为黏膜层、黏膜下层和外膜,没有连续的肌肉层,只有数量不等的肌纤维在黏膜下层。黏膜上皮主要由柱状细胞组成。除肠外,消化道上皮细胞均有发达的纤毛。消化道各部位的褶皱形态、黏膜下层和肌纤维数量都具有差异。

中国沿海光裸方格星虫6个地理群体遗传多样性分析

为科学保护和开发我国光裸方格星虫自然资源,本研究以cytb基因全长为分子标记分析了山东烟台、福建古雷、香港、海南儋州、海南陵水、广西东兴6个光裸方格星虫群体的遗传多样性。结果显示,203个个体共检出128个单倍型,299个多态位点,核苷酸多样性和单倍型多样性分别为0.0488和0.9773,且变异主要来自群体间(88.4%)。6个光裸方格星虫群体间遗传分化指数(F_(st))分析结果显示,南方5个群体间F_(st)<0.15,基本无分化或呈低度分化;而烟台与南方5个群体间的固定指数都很大,F_(st)>0.15,群体间呈高度分化。中性检验(Fu’s Fs、Tajima’s D)结果为负值,北方群体和南方群体的核苷酸错配分布图为单峰,单倍型网络分布图为以主单倍型为中心的放射状结构。用203条cytb序列构建的系统发育树显示,烟台群体聚为一个进化支,南方群体聚为一个进化支。研究表明,中国沿海的光裸方格星虫群体在历史上经历过大规模群体扩张,但目前遗传多样性较低,说明光裸方格星虫对环境变化的适应能力较差,应加强野生资源的保护,在进化关系上,烟台群体与其他5个群体之间存在较大的遗传分化,但是否已经形成隐秘种仍需进一步的研究。

光裸方格星虫野生与养殖群体线粒体控制区序列的遗传差异分析

基于线粒体控制区序列对光裸方格星虫(Sipunculus nudus Linnaeus,1766)的2个养殖群体(营盘YP、竹林ZL)和4个野生群体(防城港FC、钦州QZ、大冠沙DG和越南海防YN)的91个个体进行遗传差异分析,研究光裸方格星虫养殖和野生群体的遗传变异情况。结果显示:获得的514 bp DNA序列中,野生与养殖群体的多态性位点数分别为82和60,均显示出对AT的偏倚性。共定义85个单倍型,共享单倍型4个,其中共享单倍型Hap5为原始单倍型,营盘群体均为独享单倍型。各群体的单倍型多样性(Hd)相同,野生群体的平均核苷酸多样性(Pi)(0.01531)略高于养殖群体(0.01514),6个群体的遗传多样性水平依次为YN>YP>QZ>FC>ZL>DG。各群体间的遗传分化并不显著(P>0.05),光裸方格星虫的遗传变异主要来自群体内个体间(99.08%),同时未发现明显的地理谱系结构。研究表明,光裸方格星虫野生群体的遗传多样性水平总体略高于养殖群体;滩涂底播养殖方式较池塘养殖更利于维持光裸方格星虫遗传多样性;各群体间不存在显著的遗传分化,养殖群体正逐渐积累遗传变异,但尚未足够以形成其独立的遗传结构。

来自光裸方格星虫产纤溶酶蜡状芽孢杆菌的鉴定

对广西北部湾光裸方格星虫中产纤溶酶菌株进行筛选和鉴定,结合脱脂乳平板与纤维蛋白板筛选出产纤溶酶菌株,并对其粗酶液的血栓溶解机制进行了体外初步研究。结果显示,从光裸方格星虫获得5株产纤溶酶菌株,其中GXUSP-1菌株纤溶酶粗酶活力(相当尿激酶酶活力单位)为303.2 U/mL,经初步鉴定该菌为蜡状芽孢杆菌属,属于海洋共生菌,该菌株粗酶液能通过直接和间接两种方式溶解血栓,且体外溶解血栓作用显著。GXUSP-1具有良好的潜在工业应用价值。

光裸方格星虫的研究进展

光裸方格星虫(Sipunculus nudus)具有丰富的食用和药用价值,为给光裸方格星虫的资源保护与利用以及进一步深入研究提供参考,综述了国内外有关光裸方格星虫在种质资源、营养价值、生理结构、人工养殖技术、营养需求与饲料及环境毒理学等方面的研究进展。