雄性四倍体与雌性二倍体杂交培育全三倍体长牡蛎(Crassostrea gigas)的研究

将美国雄性四倍体长牡蛎与中国北方海区雌性二倍体长牡蛎杂交 ,进行全三倍体长牡蛎培育研究。结果表明 ,四倍体与二倍体杂交的受精率为 47.4%─ 88.9% ,平均为 69.5 % ;来自同样雌贝的二倍体对照组的受精率平均为 91 .4%。杂交组和对照组面盘幼虫的平均孵化率分别为 5 3.9%和 61 .6% ;受精卵发育至稚贝的存活率 ,杂交组和对照组分别为 1 .3%和1 .9%。杂交组累计培育出眼点幼虫 8.32 4亿 ,稚贝 1 .843亿。杂交组幼虫的生长略快于对照组 ,但无显著差异。经流式细胞仪分析 ,杂交组的幼虫、稚贝、幼贝等均为 1 0 0 %三倍体。中国北方海区的长牡蛎可以与美国的雄性四倍体长牡蛎实现良好的杂交 ,产生 1 0 0 %三倍体。利用长牡蛎四倍体培育三倍体 ,方法简便高效 ,显示出四倍体在贝类三倍体商业生产中的巨大应用价值。     

利用四倍体与二倍体杂交规模化培育全三倍体太平洋牡蛎苗种

利用引进美国的四倍体太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)雄贝与我国的二倍体雌贝杂交，规模化培育全三倍体牡蛎苗种。杂交组的平均受精率为48．27％，对照组为80．53％，杂交组较低的受精率可能与四倍体雄贝的精子活力及精子数量有关。杂交组的孵化率、幼虫成活率和变态率分别为81．10％，42．3％和1．82％，对照组分别为79．96％，37．0％和1.80％。杂交组共培育出稚贝1200万粒。不同时期取样的流式细胞仪分析结果表明，杂交组的三倍体率为100％。     

长牡蛎中国群体与日本群体杂交子一代的生长和存活比较

以中国长牡蛎(C)和日本长牡蛎(J)为材料,进行了4个组合的杂交和自交实验,分析了各实验组受精率、孵化率,幼虫和稚贝的生长、存活以及杂交子代的杂种优势。结果表明,自交组的受精率介于杂交组之间,但是经单因素方差分析表明没有显著性差异; JJ组的孵化率最高,其次是JC和CC组, CJ组的孵化率最低,相同卵子来源的组合在孵化率上无显著差异。JJ组在幼虫期和稚贝期、养成期的壳高、壳长平均值均大于其他三组; JC组在幼虫期和稚贝期、养成期的壳高、壳长仅次于JJ组,其壳高、壳长和存活率杂种优势率均较为明显; CJ组的杂种优势率在幼虫期和稚贝养成期的各个生长性状上都表现为负值。杂交子一代中存在正交和反交结果不同的现象可能与母性效应、遗传因素和环境等因素有关。     

长牡蛎四倍体诱导的研究

本文采用长牡蛎三倍体卵子与二倍体精子授精,用0.5mg/dm3CB处理受精卵抑制第一极体排放诱导出四倍体.处理组在担轮幼虫期检测染色体,4个处理组的四倍体分别为13.95%、12.19%、0%和40.00%.处理组3染色体数在24、25条.其中处理组1、3、4获得稚贝(1～3mm),存活率分别为0.49×10-5、212×10-5和23×10-5.处理组1获得稚贝108粒,处理组3获得附着稚贝7万粒,处理组4获得附着稚贝7000粒.文中还就三倍体雌贝怀卵量及四倍体诱导机制进行了讨论.     

利用细胞松弛素B抑制第一极体排放诱导近江牡蛎(Crassostrea rivularis)四倍体

采用细胞松弛素B（CB）处理受精卵,抑制第一极体的排放,对近江牡蛎四倍体的诱导和培育进行了研究.结果表明,近江牡蛎在25-28℃时受精卵发育同步性较高.在28℃条件下,CB适宜处理剂量为0.6mg/L.在个别受精卵出现第一极体时实施处理,至对照组的第一极体出现率达到50%终止处理,四倍体的诱导效果较好.5个处理组D形幼虫的平均孵化率为11.0%,显著低于对照组72.4%的平均孵化率.在受精后4-12d期间处理组幼虫的存活率显著低于对照组.处理组胚胎和D形幼虫阶段四倍体的平均比例分别为41.8%和37.9%.四倍体的比例随着幼虫的生长发育呈下降趋势,至受精后12d在各处理组已检测不到四倍体.2组幼虫完成附着变态,从受精卵至稚贝的累计存活率平均为0.3%.本研究结果表明,使用CB处理抑制受精卵第一极体的释放可以有效诱导近江牡蛎四倍体,但所获得的四倍体幼虫存活力差,需要在未来的研究中解决.     

太平洋牡蛎杂交三倍体与诱导三倍体的生长比较

本文以中国太平洋牡蛎二倍体自交作为对照,比较了诱导三倍体群体及其杂交三倍体的早期表型性状。通过对各试验组卵径、卵裂率、D幼率、D形幼虫大小、生长、存活率和倍性等指标进行测定,进一步评估了2种诱导方法的有效性。结果表明:与诱导三倍体群体相比,杂交三倍体表现出明显优势,D幼率、D形幼虫大小均大于诱导三倍体群体,且差异显著(P<0.05);稚贝期壳长和壳高生长也显著快于诱导三倍体群体(P<0.05)。至附着,杂交三倍体的存活率很高,显著优于诱导三倍体群体。就三倍体率而言,杂交三倍体达到100%,而诱导三倍体群体仅为51.00%±11.79%。由上得知,杂交三倍体更适合应用于大规模生产。     

单体全三倍体太平洋牡蛎育苗技术的研究

本文利用四倍体太平洋牡蛎雄贝与二倍体雌贝杂交生产出的全三倍体牡蛎,幼虫经常规方法培育至60%出现眼点幼虫时,投放聚乙烯塑料纸、废旧筛绢网和聚乙烯波纹板作附着基,经过附着变态后,当达到2～3 mm时,可脱基生产单体牡蛎,也可中间培育至10 mm边脱基边出售到养殖单位进行养殖,采用此法生产的单体牡蛎方法简便,成本低,脱基致残率极低,是一种生产单体牡蛎好方法之一.2005-2006年在50m3水体中生产单体牡蛎1000万粒 (1cm),单位水体出苗量为20万粒/m3.     

6-DMAP和不同盐度诱导长牡蛎“海大1号”四倍体的比较研究

以三倍体长牡蛎(Crassostrea gigas)"海大1号"为材料,从诱导强度、诱导时机和诱导持续时间三个方面比较了6-DMAP与盐度诱导"海大1号"长牡蛎四倍体的效果,并对获得的四倍体幼虫群进行培育,探讨了"海大1号"长牡蛎四倍体幼虫群的生长、存活情况。研究表明,温度25℃、盐度30、诱导密度5×10~6个/mL的条件下,用浓度450μmol/L的6-DMAP在30%～40%的受精卵排放极体时诱导,持续诱导15 min,四倍体诱导效果最佳;四倍体率、孵化率和诱导效率分别达45.13%±1.44%,20.01%±1.37%和9.03%。盐度诱导实验中,温度25℃、诱导密度5×10~6个/mL的条件下,用盐度12的低盐海水在受精卵刚排放极体时诱导,持续诱导15 min,四倍体诱导效果最佳;四倍体率,孵化率和诱导效率分别达35.12%±2.24%、19.19%±1.12%和6.74%。长牡蛎"海大1号"四倍体幼虫群的存活率极低,培育23 d后的存活率只有1.80%,最终成功培育出四倍体幼贝4 200粒。综合来看,6-DMAP和不同盐度诱导海大1号长牡蛎四倍体的最佳组合分别是:用450μmol/L的6-DMAP在极体排放30%～40%时持续诱导15 min;用盐度12的海水在极体刚排放时持续诱导15 min。     

太平洋牡蛎杂交三倍体与诱导三倍体的生长比较

本文以中国太平洋牡蛎二倍体自交作为对照,比较了诱导三倍体群体及其杂交三倍体的早期表型性状.通过对各试验组卵径、卵裂率、D幼率、D形幼虫大小、生长、存活率和倍性等指标进行测定,进一步评估了2种诱导方法的有效性.结果表明:与诱导三倍体群体相比,杂交三倍体表现出明显优势,D幼率、D形幼虫大小均大于诱导三倍体群体,且差异显著(P＜0.05);稚贝期壳长和壳高生长也显著快于诱导三倍体群体(P＜0.05).至附着,杂交三倍体的存活率很高,显著优于诱导三倍体群体.就三倍体率而言,杂交三倍体达到100％,而诱导三倍体群体仅为51.00％士11.79％.由上得知,杂交三倍体更适合应用于大规模生产.     

利用咖啡因和热休克诱导太平洋牡蛎三倍体

报道采用咖啡因和热休克相结合的方法 ,抑制受精卵第二极体释放诱导太平洋牡蛎三倍体的优化方案。实验结果表明 ,三倍体诱导率随着咖啡因浓度的增高而增高 ,D形幼虫的孵化率却随着咖啡因浓度的增高而降低 ;所进行 30～ 36℃热休克温度试验 ,其对三倍体诱导率影响不大 ,但对孵化率影响明显。在 2 3～ 2 5℃条件下 ,当 50 %受精卵出现第一极体时 ,用浓度为 2 g/ L的咖啡因 ,结合 33℃± 1℃的热休克 ,处理牡蛎受精卵 15min,三倍体诱导率达 80 %以上 ,孵化率在 4 5%左右。通过此法诱导的三倍体群幼虫的成活与生长情况与其二倍体群体无明显差异。     

臭氧处理海水在太平洋牡蛎育苗上的应用研究

本文主要研究了用臭氧处理海水在经过连续充气暴气12h、24h、不经充气暴气的处理水及没经臭氧处理的正常海水，进行太平洋牡蛎受精卵的孵化和幼虫培育实验，结果表明：受精卵在经过24h暴气的处理，水瞬化率最高为94％，其次为没经过处理的正常海水为81％，暴气12h为19％，没经过暴气为0；幼虫培养在没经过处理的正常海水中生长最快，成活率为85％，其次为经24h暴气的处理水，成活率为80％，暴气12h为23％，没经过暴气为0，从而为臭氧处理海水在贝类育苗上的应用提供一定的指导。     

牡蛎幼虫光照实验提示复杂遗传背景下基因互作的多样性

为研究光照对牡蛎幼虫生长成活率的影响,使用6组牡蛎幼虫家系,前三组为长牡蛎家系(GG1、GG2、GG3),后三组为长牡蛎与葡萄牙牡蛎杂交家系(GA1、GA2、GA3),其中GG1与GA1母本相同,GG2与GA2母本相同,GG3与GA3母本相同;每个家系分别在6个光照梯度下从1日龄饲养到10日龄,然后测量记录10日龄幼虫在各个光照梯度下的壳高和成活率。结果表明,在各个光照梯度下,牡蛎幼虫的壳高都没有显著差异,长牡蛎幼虫与杂交牡蛎幼虫之间的壳高也都没有显著差异,但长牡蛎幼虫和杂交牡蛎幼虫均在58 lx的光照强度下,表现出最高的成活率,这提示牡蛎育苗生产的前10天应当保持这样的光照强度,而杂交牡蛎幼虫在269 lx和58 lx两个光照梯度下的成活率均极显著的高于长牡蛎幼虫,提示了长牡蛎与葡萄牙牡蛎之间具有亲和性并且其杂交后代存在杂种优势,也在一定程度上支持长牡蛎与葡萄牙牡蛎同属一个物种的假设。而以壳高和成活率作为指标进行聚类分析和主成分分析后发现,长牡蛎3个家系幼虫的表型比较接近,而杂交牡蛎幼虫的表型虽然具有靠近各自同母本长牡蛎幼虫的趋势,但杂交家系之间差异非常大,提示了高杂合度高异质性遗传背景下基因互作的多样性。     

Experimental evaluation of heterobeltiosis and heterosis between two populations of Pacific abalone Haliotis discus hannai Ino

A2 × 2 factorial cross between two populations of Pacific abalone Haliotis discus hannai Ino, collected separately from Dalian （D） in China and Miyagi （M） in Japan, was conducted to compare performances in fertilization rate, hatching rate, metamorphosis rate and growth at days 20, 43, 160 and 330 between purebreds （DD and MM） and crossbreds （DM and MD） and investigate the magnitude of heterobeltiosis （better parent） and heterosis （mid-parent）. Heterobeltiosis and heterosis for all the traits analyzed were evidently different between crossbreds DM and MD. Heterobeltiosis in the crossbred DM varied among traits, with values of 2.5% for the fertilization rate, 2.2% for the hatching rate, - 1.9% for the metamorphosis rate and 7.4% for the growth at the day 330. The crossbred DM displayed positive heterotic values for fertilization rate （5.4%）, hatching rate （7.4%）, metamorphosis rate （7.6%） and growth （ 12.0% ） at the day 330. However, both heterobeltiosis and heterosis for all the traits in the crossbred MD were negative except those for the growth at days 20 and 43. The results indicate the importance of selecting superior hybrid varieties if the exploitation of hybrid vigor is considered in the Pacific abalone breeding program.     

Response of phytoplankton to multispecies mariculture:a case study on the carrying capacity of shellfish in the Sanggou Bay in China

A muhispecies model for shellfish polycuhure in the Sanggou Bay in China used for large-scale long-line cultivation of the Chinese scallop Chlamysfarreri, the Pacific oyster Crassostrea gigas and the kelp Laminaria japonica is presented. The model includes key physical processes which are the transports of matter at the system boundary, and the main biological process that is the primary production and nutrients release from the bottom. By the model, the seasonal fluctuations of phytoplankton biomass and dissolved inorganic nitrogen（DIN） in 1994 are simulated. Furthermore, if the kelp culture scale is kept constant and the Chinese scallop and the Pacific oyster culture scales are adjusted, virtual shellfish farms are funded and responses of phytoplankton to the largescale shellfish culture are simulated. According to these simulated results, the room limitation, and the hypothesis that shellfish will not grow well if the phytoplankton biomass is less than 8.2 mg/m^3 , the expandable multiple of scallop culture k and that of oyster culture y are determined as k = -0.276 5y ＋4.690 5 and 0.133 3k ＋0.006 6y≤0.667 5, where, k （ or y） is equal to 1, the culture scale of scallop （ or oyster） is 8.8 x 109 individuals （or 66 ha, with a density of 59 ind./m^2 ）, and the kelp culture scale is 3 300 ha with a density of 12 ind./m^2.     

Scales of recruitment variability in warming waters: Comparing native and introduced oysters in Hood Canal,Washington, USA

The effect of climate change on natural oyster recruitment has the potential to disrupt many of the ecosystem services oysters provide. Due to the temperature‐sensitivity of reproduction, oyster recruitment may shift as water temperatures rise. A biological imprint of climate change was revealed in a multi‐decadal time series of recruitment of non‐native Pacific oysters (Crassostrea gigas) in the main stem of Hood Canal, Washington, USA, extracted from historic fishery documents. Water in July and August warmed significantly from 1945 to 1995 (0.028 ± 0.004°C per year [±SE]) and accounted for an increase in Pacific oyster recruitment (7% per year, 0.028 ± 0.006 spat per year on log scale [±SE]); recruitment also strongly tracked inter‐annual variability in summer water temperature. Methods used to collect historical data were repeated in 2013–2015 when recruitment of both Pacific oysters and native Olympia oysters (Ostrea lurida) were recorded in main stem and lower Hood Canal. Both historic and modern data show large variation within and between years for temperature as well as recruitment. The modern data add information regarding spatial variation, in that recruitment patterns in the two regions of Hood Canal were decoupled. As temperatures continue to increase, non‐native Pacific oysters are likely to be favored over Olympia oysters, which recruit earlier at lower temperatures and presently contribute less than half of total oyster recruits. Future recruitment, however, may be limited by environmental factors other than temperature, a point indicated particularly in Hood Canal where many subtidal species already respond strongly to gradients in dissolved oxygen.     

酸碱粗提配合超声破碎法制取可溶性长牡蛎(Crassostrea gigas)黑色素的研究

虽然牡蛎黑色素已经提取鉴定成功,但因为大部分实验需要用到黑色素的水溶液,而天然黑色素不溶于水,致使天然长牡蛎(Crassostrea gigas)黑色素的功效验证工作难以开展。本课题组探究总结出一套有效方法,对可溶性长牡蛎黑色素进行制取。首先选用酸碱法,从黑色长牡蛎中提取出天然长牡蛎黑色素,将其溶于氢氧化钠溶液中,利用超声细胞破碎仪进行处理,用盐酸中和至中性,离心取上清并干燥后得到一种黑色可溶性固体;再将该黑色固体分别用激光粒度测试仪、红外光谱仪和紫外光谱扫描仪进行检验后,发现天然长牡蛎黑色素经过超声降解处理后,颗粒粒度大幅下降,其溶解性大幅提高。红外光谱则显示出1630nm左右有明显的峰值,说明超声降解处理并未破坏真黑色素吲哚环等官能团;紫外吸光图谱的比较则显示天然长牡蛎黑色素破碎后,吸收峰仍然出现在210nm左右,但吸收值明显升高,说明超声降解法可以将难溶于水的天然长牡蛎黑色素降解为可溶于水的小颗粒可溶性黑色素,从而提高了紫外吸收值。可溶性牡蛎黑色素的制备成功对推动牡蛎黑色素的功能研究具有重要意义。     

利用概率加权回归和主成分分析评估低盐诱导太平洋牡蛎三倍体幼虫的效果

为提供一种更科学、全面的三倍体诱导盐度综合评价方法,本研究采用了两种新的统计学方法对低盐诱导太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)幼虫三倍体的效果进行了评估。利用概率加权回归拟合构建了低盐诱导太平洋牡蛎三倍体过程中卵裂率、孵化率与盐度的Probit回归模型,得到了不同诱导盐度条件下卵裂率及孵化率的估计值,其中50%卵裂率及50%孵化率的诱导盐度估计值分别为5.648和8.644,对该模型的可信性进行了验证。应用主成分分析法得到了两个可以代表卵裂率、孵化率和三倍体率的主成分和不同诱导盐度的综合评价指数,其中盐度8得分最高,为0.67,其次为盐度10,得分为0.54。研究结果表明,要达到50%孵化率,诱导盐度需大于8.644;盐度8和10均为合适的诱导盐度,其中盐度8诱导率更高、存活率较低,盐度10存活率更高、诱导率稍低。     

底物中钙赋存形态对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)幼虫附着的诱导效应

为探讨底物中钙赋存形态对牡蛎幼虫附着的诱导效应,本研究设计3因子随机区组实验,检验实验底物钙含量、钙赋存形态及海水中牡蛎幼虫丰度对实验底物上太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)稚贝附着效果(密度和壳高)的影响。结果表明,在3个因子中,实验底物钙含量对附着稚贝密度和壳高的影响不显著(P0.05),而其它2个因子(钙赋存形态和海水中牡蛎幼虫丰度)均显著影响着实验底物上附着牡蛎稚贝的密度和壳高(P0.05)。在相同的牡蛎浮游幼虫丰度下,3种钙形态底物对牡蛎幼虫附着的诱导能力大小顺序为:有机钙碳酸钙=硫酸钙(P0.05);壳高的结果却恰恰相反。在同样的钙形态底物中,高牡蛎幼虫丰度下牡蛎稚贝附着量均显著高于低幼虫丰度的处理组(P0.05)。