本研究以凡纳滨对虾为实验材料,通过一系列实验室养殖实验,初步研究了光照波动对凡纳滨对虾蜕皮、生长的影响,并对光照和温度波动对凡纳滨对虾生长影响的机制进行了初步探讨。主要结果如下：一、光照波动对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响及机制1、光照强度日节律波动对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响及机制本文在实验室条件下,研究了光照强度日节律波动对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响。实验设2700±600lx、2700±1200 lx、2700±1800 lx和2700±2400 lx四个不同的光照强度日节律性波动组,以2700 lx恒定光照强度为对照组,测定了不同处理组对虾的蜕皮、生长、能量收支及体组成。实验对虾的初始湿体重为(2.736±0.002)g,养殖周期为45天。主要实验结果如下：(1)光照强度日节律性波动组2700±600 lx、2700±1200 lx和2700±1800 lx对虾的相对增重率和特定生长率均显著高于恒定光照组(P<0.05)；而光照强度日节律性波动组2700±2400lx对虾虽然相对增重率显著高于恒定光照组(P<0.05),但其特定生长率与恒定光照组没有显著性差异(P>0.05)。(2)光照强度日节律性波动组2700±600 lx、2700±1200lx和2700±1800 lx对虾的摄食率显著高于恒定光照组(P<0.05),但2700±2400lx组对虾的摄食率与恒定光照组没有显著性差异(P>0.05)；在食物转化效率方面,除了2700±600 lx组对虾的食物转化效率显著低于恒定光照组外(P<0.05),其他各光照变化组对虾的食物转化效率与恒定光照组均无显著性差异(P>0.05)。(3)光照强度日节律性变化组2700±1200 lx和2700±1800 lx对虾用于生长的能量比例均显著高于恒定光照组(P<0.05),而其用于呼吸的能量比例显著低于恒定光照组(P<0.05)。(4)对虾的蜕皮率及用于蜕皮的能量比例在恒定光照组和四个光照强度日节律性波动组间均没有显著性差异(P>0.05)。(5)光照强度日节律性波动对凡纳滨对虾的体组成有显著的影响；与恒定光照相比,光照强度的波动显著降低了对虾体内粗脂肪的含量。2、光照强度周期变化对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响及机制在实验室条件下研究了光照强度周期性变化对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响。实验设计了60lx恒定光照组和600-60 lx、1500-60lx、3000-60 lx、6000-60 lx四个不同的光照强度周期性变化组。实验虾的初始湿体重为(2.733±0.017)g,养殖周期为48天。主要实验结果如下：(1)光照强度变化组1500-60 lx和3000-60 lx对虾的相对增重率和特定生长率均显著高于恒定光照组(P<0.05)；光照强度变化组600-60 lx对虾的相对增重率显著高于恒定光照组(P<0.05),但其特定生长率与恒定光照组没有显著性差异(P>0.05)；光照强度变化组6000-60 lx对虾的相对增重率与恒定光照组没有显著性差异(P>0.05),但其特定生长率却显著高于恒定光照组(P<0.05)。(2)各个处理组之间对虾的摄食率没有显著性差异(P>0.05),但光照强度变化1500-60 lx、3000-60 lx和6000-60 lx组对虾的食物转化效率显著高于恒定光照组(P<0.05)。(3)光照强度变化组1500-60 lx、3000-60 lx和6000-60 lx对虾的呼吸能和排泄能分配比例均显著低于恒定光照组(P<0.05),而用于生长的能量分配比例均显著高于恒定光照组(P<0.05)。(4)对虾蜕皮率和用于蜕皮的能量比例以光照强度变化组6000-60 lx最低,显著低于其他各处理组(P<0.05),但光照强度变化组1500-60 lx和3000-60 lx与恒定光照组间没有显著性差异(P>0.05)。(5)实验结束后对虾的灰分含量基本上与对虾的末干体重成正比,光照强度周期性变化提高了对虾粗脂肪的含量。3、光色日节律性波动对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响及机制本文在实验室条件下,研究了光色的日节律性变化对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响。实验设计了黄光(Y)、绿光(G)、蓝光(B)三个恒定光照组,蓝光变黄光(BY)、蓝光变绿光(BG)、绿光变黄光(GY)三个光色变化组。实验虾的初始湿体重为(1.212±0.010)g,养殖周期为45天。主要实验结果如下：(1)BG组和BY组对虾无论相对增重率还是特定生长率均显著高于蓝光组(P<0.05),GY组对虾的相对增重率显著高于蓝光组(P<0.05),但其特定生长率与蓝光组未出现显著性差异(P>0.05)。(2)对虾的摄食率在五个处理组之间未出现显著性差异(P>0.05),GY组对虾的食物转化效率与蓝光组也未出现显著性差异(P>0.05),但BG组和BY组对虾的食物转化效率却显著高于蓝光组(P<0.05)。(3)虽然对虾用于呼吸的能量分配比例没有显著性差异(P>0.05),但BG组和BY组对虾用于排泄的能量比例显著低于蓝光组(P<0.05),而用于生长的能量比例均显著高于蓝光组(P<0.05)。(4)光色的节律性变化显著提高了对虾用于蜕皮的能量,对虾的蜕皮率显著高于恒定光照组(P<0.05)。(5)实验结束后对虾的体组成中灰分含量基本上与对虾的末干体重成正比,粗蛋白没有明显的相关性,脂肪含量与水分含量基本呈负相关。4、光色周期性变化对凡纳滨对虾蜕皮和生长的影响及机制采用实验生态学方法研究了光色的周期性变化对凡纳滨对虾稚虾蜕皮和生长的影响。实验设计了黄光(Y)、绿光(G)、蓝光(B)三个恒定光照组,蓝光变黄光(BY)、蓝光变绿光(BG)、绿光变黄光(GY)三个光色变化组。实验虾的初始湿体重为(1.212±0.011)g,养殖周期为45天。主要结果如下：(1)BG组对虾的相对增重率和特定生长率均为最高,与Y组、B组和GY组均有显著性差异(P<0.05)。GY组对虾仅相对增重率显著高于Y组和B组(P<0.05),而其特定生长率与Y组和B组没有显著性差异(P>0.05)。(2)对虾的摄食率在五个处理组之间未出现显著性差异(P>0.05),GY组对虾的食物转化效率与Y组和B组也未出现显著性差异(P>0.05),但BG组和BY组对虾的食物转化效率却显著高于Y组和B组(P<0.05)。(3)BG组对虾用于呼吸的能量比例虽然与其他组在统计学上没有差异,但其比生长最差的B组低了大约4%；因而BG组对虾用于生长的能量比例显著高于Y组和B组(P<0.05)。(4)对虾的蜕皮率以GY组最高,各组对虾的蜕皮率与生长之间未出现明显的相关性。(5)实验结束后对虾体组成中灰分含量基本上与对虾的末干体重成正比,粗蛋白没有明显的相关性；光色的周期性波动降低了对虾体组成中粗脂肪的含量。二、光照波动对凡纳滨对虾生长影响机制的初步研究1、光照强度及周期性变化对凡纳滨对虾乳酸含量、丙酮酸激酶和乳酸脱氢酶活力的影响实验室条件下研究了光照强度及周期性变化对凡纳滨对虾乳酸含量、丙酮酸激酶和乳酸脱氢酶活力的影响。实验设600-60 lx、1500-60 lx、3000-60 lx和6000-60 lx四个光照强度周期性突变组及60 lx、600 lx、1500 lx、3000 lx和6000lx五个恒定光照组。光强突变组采用先高光强照射6天后再低光强照射2天的方式进行周期性波动,光照周期为14L:10D。所有处理组对虾经过16天的驯化后开始实验。恒定光照组取样的时间点分别为：光照0 h、0.5 h、1 h、3 h、6 h、9 h、12 h、14 h；光强突变组取样的时间点为：一个光照周期开始后的0.5 h、1 h、3 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、144 h、144.5 h(即光强改变后0.5 h)、145 h、147 h、150 h、156 h、168 h、192 h。每个取样点取5尾蜕皮间期的对虾,分别测定对虾肝胰脏中丙酮酸激酶(PK)活力、肌肉中乳酸脱氢酶活(LDH)活力和乳酸(LD)含量。主要实验结果如下：(1)光照强度周期性突变整体上降低了对虾肝胰脏中PK和LDH的活力,而对虾肌肉中的LD含量没有明显变化,这可能与光照强度周期波动提高了对虾机体有关酶的功效有关。(2)、恒定600 lx组和光强突变1500-60 lx组对虾的各种指标变化幅度较小,而6000 lx组和光照突变600-60 lx组对虾的各种指标波动幅度较大。(3)6000-60 lx组对虾肌肉中乳酸含量在高光照阶段一直维持在一个较高的水平,而600-60 lx组对虾在高光照后期和低光照开始阶段的肌肉中乳酸含量很高,说明这两种光照强度的波动给凡纳滨对虾造成了胁迫影响。(4)本实验中高光强向低光强波动时,对虾肌肉中LDH活力的波动比低光强向高光强波动时大,这可能与对虾对不同光照强度的适应不同以及光强波动周期中高光强照射时间较长有关。结果表明适宜的光照强度周期性波动使对虾机体内酶的功效提升,且其体内酶的波动幅度较小,有利于对虾的生长。2、光色及其日节律性变化对凡纳滨对虾葡萄糖、乳酸含量及肝胰脏中己糖激酶和丙酮酸激酶活力的影响本文在实验室条件下研究了光色及其日节律性变化对凡纳滨对虾葡萄糖、乳酸含量及肝胰脏中己糖激酶和丙酮酸激酶活力的影响。实验设蓝光向绿光日节律变化组、恒定蓝光和绿光共三个光色处理组,分别在实验开始的第1、3、5、10、20和40天,于每天的7：00、9：00、13：00、14：00、16：00、20：00从各处理组中挑选蜕皮间期的对虾5尾用于葡萄糖、乳酸含量及肝胰脏中己糖激酶和丙酮酸激酶活力的测定。主要实验结果如下：(1)开灯刺激引起各组对虾葡萄糖含量有小幅度提升,但对对虾乳酸含量没有显著的影响；蓝光和绿光组对虾肝胰脏中己糖激酶活力在开灯后有所下降,光色变化组则有所增加,而对虾丙酮酸激酶活力不受开灯刺激的影响。(2)在实验开始阶段,光色的日节律性变化对对虾血清中的葡萄糖、乳酸含量及肝胰脏中己糖激酶和丙酮酸激酶活力都有一定的影响,随着实验进行,这种影响在20天内逐步消失。(3)蓝光组对虾肝胰脏中己糖激酶和丙酮酸激酶活力在一天内波动的幅度较大,且这种波动趋于稳定的时间较长；而绿光组对虾肝胰脏中己糖激酶和丙酮酸激酶活力在一天内相对平稳。三、温度波动对凡纳滨对虾生长影响机制的初步研究1、温度周期性波动对凡纳滨对虾生长、糖酵解酶及HSP70的影响本实验以水温25℃为恒温对照,设计4个不同幅度的变温组,分别为25℃±1℃、25℃±2℃、25℃±3℃、25℃±4℃,研究了五种不同温度处理下凡纳滨对虾生长、摄食率及饵料转化率；并在实验结束时取样测定了对虾血清中的葡萄糖含量、肝胰脏中的己糖激酶(HK)和丙酮酸激酶(PK)及肌肉组织中的热休克蛋白70的相对含量。结果表明：在平均温度为25℃时,变温幅度为±2℃和±3℃组对虾的特定生长率均高于恒温对照组,且以±2℃组最高；而变温幅度为±4℃组对虾的特定生长率显著低于其他各处理组。±4℃组摄食率最低,且其食物转化效率显著低于生长较好的±2℃和±3℃组。±2℃和±3℃组对虾的摄食率与其他处理组没有显著性差异,但对虾的食物转化效率显著高于其他组。由此可以推断：在平均温度为25℃时,适宜的变温幅度促进对虾生长的原因是提高了对虾的食物转化效率；而±4℃组对虾的摄食率和食物转化效率均低,这是导致对虾生长不良的原因。相关生理指标分析发现,±4℃组对虾血液中葡萄糖含量最低而丙酮酸激酶活力最高,说明对虾一直处于环境的胁迫下,需通过糖酵解代谢产生更多的能量用于抵抗不良的环境,影响了对虾用于生长的能量。±3℃组对虾血液中葡萄糖含量最高而已糖激酶的活力最低,表明机体没有出现对胁迫的响应机制,温度的波动并没有对凡纳滨对虾的生长产生不良的影响,对虾丙酮酸激酶的活力适中也进一步说明了此问题。相对于恒温组,各变温组对虾热休克蛋白没有显著性增高,可能与±4℃的温度波动幅度并没有诱导对虾热休克蛋白的高效表达有关。2、温度周期性波动过程中凡纳滨对虾糖酵解酶和热休克蛋白70的变化本实验以水温25℃为恒温对照,设计4个不同幅度的变温组,分别为25℃±1℃、25℃±2℃、25℃±3℃、25℃±4℃,研究了五种不同温度处理下凡纳滨血清中的葡萄糖含量、肝胰脏中的已糖激酶(HK)和丙酮酸激酶(PK)及肌肉组织中的热休克蛋白70的相对含量在一天内的变化。结果表明：在恒温组中葡萄糖含量和热休克蛋白70均存在昼夜变化规律,但在温度波动组中这种规律随着波动幅度的增大逐渐消失。恒温组的PK活力变化幅度不大,随着温度波动幅度的增大,其变化逐渐剧烈,以25℃±4℃组尤为明显。HK活力受到葡萄糖流量和糖酵解作用的影响,随着温度变化幅度的增加,其变化也有所趋于平稳,但没有葡萄糖明显。