白脊藤壶(Balanus albicostatus)应用于天然海洋防污产物筛选模型的研究

采用生态学单因子梯度试验方法,进行了白脊藤壶金星幼体的室内培养以及附着基、温度、盐度、幼体密度和幼体低温保存时间等因子分别对白脊藤壶金星幼体附着的影响的研究,结果表明,在培养水体为水温25℃、盐度30的膜滤海水,幼体培养密度为1只/ml,饵料为牟氏角毛藻,投饵量为(0.75—5)×105cells/ml的培养条件下,白脊藤壶无节幼体在培养4天后即大部分顺利发育至金星幼体阶段,实现了白脊藤壶金星幼体在实验室内的大量培养。另一方面,实验结果还表明,在白脊藤壶金星幼体附着抑制实验中,玻璃培养皿和聚苯乙烯六孔板都可采用作为附着基,温度、盐度、幼体密度及幼体低温保存时间的适宜范围分别为20—35℃、15—45、1—20只/ml和0—8天。本研究结果揭示了白脊藤壶可作为筛选天然海洋防污产物的模型生物,并确定了其基础实验条件的适宜范围。

藤壶金星幼虫附着变态机制

藤壶属节肢动物门(Arthropoda)甲壳亚门(Crustacea)蔓足下纲(Cirripedia)围胸总目(Thoracica),具备特殊的形态结构、生活史和种群生态特征,是最主要的海洋污损生物。其幼虫阶段通常经历6期无节幼体和1期不摄食的金星幼虫,从浮游的金星幼虫附着变态成固着的稚体是藤壶生活史中的一个关键环节。外界化学和生物因子中成体提取物、水溶性信息素、足迹、神经递质、激素、生物膜等均影响藤壶金星幼虫的附着变态;内在因子即金星幼虫的生理状态(能量储量和年龄)决定了其对外界因子的反应程度。概括了近年来藤壶附着变态生理机制和分子机制研究的进展,可为深入了解藤壶金星幼虫附着变态机制提供参考,也为开发新型、高效、环保的防污剂提供理论指导。

饵料对网纹藤壶幼虫发育和附着的影响

研究了亚心形扁藻Platymonas subcordiformis、小球藻Chlorella sp.对网纹藤壶Balanus reticulatus幼虫发育和附着的影响。结果表明,在幼虫存活率以及金星幼虫和Ⅵ期无节幼虫所占比例方面,旺盛期亚心形扁藻对网纹藤壶幼虫的投喂效果均明显优于小球藻;旺盛期亚心形扁藻培养的金星幼虫附着率明显高于老化扁藻(p<0.01)。因此,以旺盛期亚心形扁藻作为幼虫培养饵料应更有利于藤壶幼体的生长发育。

藤壶黏附研究进展

藤壶是最常见的海洋污损动物,也是材料防污性能检测和评价试验中最主要的动物模型。藤壶附着从腺介幼虫探索适宜基底开始,到随后分泌藤壶胶进行固着,期间受自身及多种环境因子的影响。本文从藤壶腺介幼虫的黏附行为、影响黏附的因素和藤壶胶的特性3个方面出发,综述了近年来在藤壶黏附领域的研究进展,期望为新型防污产品的研发和检测评价提供较系统的参考资料。

饵料、盐度和温度对刺巨藤壶幼虫生长发育的影响

刺巨藤壶(Megabalanus volcano)是沿海污损生物的优势种,也是沿岸居民常食用的海鲜之一。为探究刺巨藤壶幼虫室内培养的适宜条件,采用生态学单因子梯度实验方法,研究饵料种类及密度、盐度(18、22、26、30、34、38和42)和温度(14℃、18℃、22℃、26℃、30℃和34℃)等生态因子对刺巨藤壶幼虫生长发育的影响,以Ⅵ期无节幼虫存活率、Ⅵ期无节幼虫发育时间、金星幼虫存活率、金星幼虫发育时间和金星幼虫体长等为观察指标。中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)均设置5×10^(4)个/mL、10×10^(4)个/mL、20×10^(4)个/mL、40×10^(4)个/mL和80×10^(4)个/mL 5个密度梯度,亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)设置2.5×10^(4)个/mL、5×10^(4)个/mL、10×10^(4)个/mL、15×10^(4)个/mL和20×10^(4)个/mL 5个密度梯度。结果表明,3种微藻的低密度组刺巨藤壶幼虫均不能发育至金星幼虫,而达到一定的藻密度幼虫均能发育至金星幼虫阶段;幼虫发育时间随藻密度的提高而降低;幼虫存活率和金星幼虫的体长一般随藻密度的提高而增加。中肋骨条藻80×10^(4)个/mL组的金星幼虫存活率高达41.33%、金星幼虫体长681.43μm;牟氏角毛藻80×10^(4)个/mL组的金星幼虫存活率高达43.67%、金星幼虫体长668.39μm;中肋骨条藻和牟氏角毛藻是培养刺巨藤壶幼虫的适宜饵料,最适密度是40×10^(4)个/mL和80×10^(4)个/mL。亚心型扁藻20×10^(4)个/mL组的金星幼虫存活率最高仅14.33%、金星幼虫体长仅554.60μm,因此亚心型扁藻不是培养刺巨藤壶幼虫的适宜饵料。除18盐度组幼虫只能发育到Ⅳ期无节幼虫外,22—42各盐度组的幼虫均能发育到金星幼虫阶段,30盐度组的金星幼虫存活率最高为35.67%;幼虫发育时间各盐度组相差不大;在22和26低盐培养下,金星幼虫的体长相对较长。26—34盐度是幼虫发育的适宜盐度。14℃和34℃温度组幼虫最多发育到Ⅴ期无节幼虫,18—30℃各温度组的幼虫均能发育至金星幼虫阶段,22℃的金星幼虫存活率最高为50.67%;随着温度的提高,幼虫发育时间显著缩短;在18℃低温培养下,金星幼虫的体长相对较长。22—26℃是幼虫发育的适宜温度。总之,在合适的藻类密度、盐度和温度条件下,在室内培养刺巨藤壶无节幼虫一般在8 d可达金星幼虫阶段,金星幼虫的存活率可达35%以上。

单糖组合对藤壶金星幼虫附着的影响研究

藤壶Amphibalanus(=Balanus)amphitrite是典型的海洋污损生物,藤壶金星幼虫受外源信号的指引,寻找到合适的附着地点才能进行附着和变态。针对前期发现的有一定诱导活性的4种单糖Man、Xyl、Glc和Fuc,该研究利用正交试验研究其对藤壶金星幼虫附着的影响。结果发现,单糖组合对藤壶金星幼虫附着具有显著性影响,Man(5.00×10^-8 mol/L)、Glc(1.25×10^-8 mol/L)、Xyl(1.25×10^-8 mol/L)和Fuc(1.90×10^-7 mol/L)为最优组合。组合中4种单糖的影响力由高到低依次是Man>Fuc>Glc>Xyl,且Man、Fuc和Glc的影响具有显著性,Xyl对幼虫附着影响不大。添加单糖除了影响金星幼虫的附着率以外,更重要的是能显著缩短幼虫附着的时间进程。

海水环境因素对网纹藤壶金星幼虫附着的影响机制

网纹藤壶是广泛分布在中国各海域及世界许多海域的大型污损生物。通过藤壶培养及附着观察探索了不同海水环境因素对网纹藤壶金星幼虫在生物相容性极佳的钛合金表面和玻璃表面附着的影响,结果表明p H为8时金星幼虫在TC4钛合金表面的附着率及在TC4钛合金表面和玻璃表面的整体附着率达到最大值,分别为10%和76.7%;盐度为25‰时,整体附着率达最大值73.3%,盐度在(13~18)‰之间,TC4钛合金表面附着率达最大值6.67%;温度和海水流速对网纹藤壶金星幼虫附着的影响也极为显著,当温度为10℃时不附着,当温度为25℃时,整体附着率达50%,TC4钛合金表面附着率达10%;当海水流速为0时,金星幼虫附着率最高,流速达12 m/s时,金星幼虫在钛合金表面和玻璃表面均无法附着。上述环境因素对网纹藤壶金星幼虫附着的影响,可为海洋防污损策略提供依据。