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海面温度对印度东南海岸马纳尔湾海胆性腺发育的影响

Raju萨拉瓦南1*Paulraj Jawahar2托马斯·弗朗西斯2, Baboonsundaram Ahilan2Rajagopal Santhakumar2

通讯作者:stingray_mr@yahoo.com

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.11.1.17

该研究于2013年10月至2015年5月在印度东南海岸的马纳尔湾进行了为期20个月的研究。在调查过程中,利用国际海洋大气综合数据库(ICOADS)收集海胆的海表温度(SST)、日光光周期和大气温度等非生物因子数据,并利用马纳尔湾Vedalai登陆中心每月采集的海胆样本研究海胆的繁殖周期。对海胆的生殖腺进行研究,计算生殖腺指数和组织学指标,将其分为四个不同的发育阶段,并与非生物因素进行比较,研究其对海胆生殖行为的影响。经Pearson相关分析,月均性腺指数与日长光周期、海温呈负相关。这清楚地表明海胆的性腺发育受这两种非生物因素的影响很大;然而,其他营养因素可能在性腺发育中发挥更大的作用。


海胆;海胆状的;Temnopleurus toreumaticus;马纳尔湾;非生物因素;光周期;海温(SST);性腺指数;性腺发育

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Saravanan R, Jawahar P, Francis T, Ahilan B, Santhakumar R.海面温度对印度马纳尔湾海胆性腺发育的影响。当代世界环境2016;11(1)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.11.1.17

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Saravanan R, Jawahar P, Francis T, Ahilan B, Santhakumar R.海面温度对印度马纳尔湾海胆性腺发育的影响。生态学报,2016;11(1)。可以从://www.a-i-l-s-a.com?p=882/


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收到: 2016-02-10
接受: 2016-03-01

介绍

世界上许多国家将海胆的性腺(卵)作为美味食品食用。日本和法国是全球消耗野生和水产养殖海胆籽产量最多的两个主要国家。许多国家已经开发了养殖海胆的技术,利用本国的海胆品种来满足这一全球需求。在两种海胆中常规海胆和不规则海胆,常规海胆是用作食物的。在印度,普通海胆的多样性为。在印度东海岸和西海岸的某些地方,渔民消费海胆的性腺,除此之外,没有有组织的贸易或养殖。这主要是由于缺乏对印度常见海胆物种的生物学知识。因此,本研究旨在了解马纳尔湾海胆的性腺发育过程与海温、光周期等非生物因素的关系。

材料与方法

本研究是沿着马纳尔湾的曼达帕姆海岸进行的,每月从使用底设刺网的Vedalai登陆中心进行抽样。30个海胆个体Temnopleurus toreumaticus2013年10月至2015年5月,常规采集20个月,研究性腺体细胞指数。收集的海胆在海水中被运送到中央海洋渔业研究所(CMFRI)的Mandapam实验室。海胆的总重量测量到最接近的0.001g,仅在从测试中排水后。海胆在试验中用水来维持静水压,因此使用排空的重量。用手术刀切开海胆试验,小心翼翼地取出5个性腺并称重。将这一性腺重量与整个海胆排出的总重量进行比较,得出性腺-体指数(GSI) (Muthiga and Jaccarini, 2005;Vaitilingon., 2005)如下;

GSI(%) =生殖腺湿重(g) /海胆总湿重(g) × 100

早在1934年(Moore 1934),测量性腺重量随时间变化的性腺指数(gonadosomatic index, GSI)就被用于海胆(urchins),该指数基于成熟和繁殖与最大性腺重量相一致的假设。海胆共有600只Temnopleurus toreumaticus于2013年10月至2015年5月20个月期间收集。根据Wangensteen的方法评估平均GSI的差异,(2013)。

海表温度和大气温度数据来源于国际海洋大气综合数据集(ICOADS)第2.5版(http://rda.ucar.edu/datasets/ds540.0/),时间为2013年10月至2015年5月,共20个月。研究期间为2013年10月至2015年5月,日间照片时段从http://www.sunrise-and-sunset.com/收集。通过计算海胆月平均GSI与光周期的Pearson相关系数和海温对平均GSI的影响,评价了月平均GSI与光周期的Pearson相关系数Temnopleurus toreumaticus。所有统计分析均采用SPSS V.20进行。

表1:相关性表T.toreumaticus海表温度与平均GSI

风场

MeanGSITT

风场

皮尔森相关

1

-.319

Sig (2-tailed)。

.170

N

20.

20.

MeanGSITT

皮尔森相关

-.319

1

Sig (2-tailed)。

.170

N

20.

20.



表2:相关性表T.toreumaticus光周期与平均GSI

光周期

MeanGSITT

光周期

皮尔森相关

1

-.400

Sig (2-tailed)。

.081

N

20.

20.

MeanGSITT

皮尔森相关

-.400

1

Sig (2-tailed)。

.081

N

20.

20.


结果与讨论

Pearson相关系数采用SPSS V.20软件进行评估。分析表明,海表温度与月平均性腺指数呈负相关(r = - 0.319), p值<0.001(表1)。同样,光周期与月平均性腺指数也呈负相关(r= -0.400), p值为(p<0.001)(表2)。这一结果清楚地表明,海温和光周期这两个非生物因子的增加或减少都会影响马纳尔湾这一海胆物种的性腺发育过程。性腺激素指数的高峰出现在种群中Temnopleurus toreumaticus2013年12月-2014年10月-2014年10月,从马纳尔湾来到美国,随后是产卵期。(图1、2点)

图1马纳尔湾toreumaticus平均性腺指数的时间变化


图1:平均性腺指数的时间变化t . toreumaticus在马纳尔湾
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图2研究期间马纳尔湾光周期和海温变化对比


图2:海温与光周期变化对比
在研究期间的马纳尔湾

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马纳尔湾在4月至9月期间是平静的,经历了季风。环境条件,特别是温度和光照周期,以及食物的可得性影响着海洋无脊椎动物配子的成熟和产卵(Pearse and Cameron, 1991)。对马纳尔湾海温数据的分析清楚地表明,冬季地表水冷却到夏季和冬季之间4度的水平(板块1-10)。温度也会影响产卵的持续时间,从而直接影响性腺的生长和配子发生所需的营养物质的积累。海水温度似乎是繁殖期开始和持续时间的重要控制因素(Soualili和Guillou, 2009)。Vaitilingon等人(2005)观察到性腺指数与温度和日长呈负相关,表明海胆在温度和日长较低时GI值较高Tripneustes gratilla从马达加斯加。Byrne et al.(1981)报道了海胆的种类Centrostephanus rodgersii温带海胆的性腺最大值发育与光周期的增加一致。Shpigel等人(2004)提出的证据表明,18-22 - γ℃的温度促进了鱼类的性腺生长p . lividus但是这种配子发生是由光周期控制的:长日照减少配子发生的速度,短日照增加生殖发育。但在目前的调查中,海胆T.toreumaticus受到海温和光周期的强烈影响。本研究非生物参数海温和光周期对海胆性腺发育的影响结果表明,马纳尔湾生态系统中其他营养因子对海胆生殖和性腺成熟的影响较大,可能在海胆繁殖和性腺成熟中起关键作用Temnopleurus toreumaticus

图3 2013年10 - 12月马纳尔湾和帕克湾海温图


图3:马纳尔湾及百克湾海温图
2013年10月至12月

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图4 2013年12月- 2014年2月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图4:马纳尔湾及百克湾海温图
2013年12月至2014年2月

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图5 2014年2 - 3月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图5:马纳尔湾及百克湾海温图
2014年2月至2014年3月

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图6 2014年3月- 5月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图6:马纳尔湾和帕尔克海温图
2014年3月至2014年5月期间

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图7 2014年5 - 6月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图7:马纳尔湾和帕尔克海温图
2014年5月至2014年6月期间

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图8 2014年7 - 8月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图8:马纳尔湾及百克湾海温图
2014年7月至2014年8月

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图9 2014年8月- 10月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图9:马纳尔湾及百克湾海温图
2014年8月至2014年10月

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图10 2014年9月- 2015年1月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图10:马纳尔湾及百克湾海温图
2014年9月至2015年1月

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图11 2015年1月- 2015年3月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图11:马纳尔湾及百克湾海温图
2015年1月至2015年3月

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图12 2015年3月- 5月马纳尔湾和帕尔克湾海温图


图12:马纳尔湾和帕尔克海温图
2015年3月至2015年5月期间

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确认

感谢中央海洋渔业研究所所长、水产学院院长对这项工作的鼓励和支持。

参考文献

  1. Muthiga, N.A和Jaccarini, V.季节性和种群密度对印度-太平洋针鼹繁殖的影响mathaei在肯尼亚的珊瑚礁泻湖海洋生物学,146:445 - 453(2005)。http://dx.doi.org/10.1007/s00227-004-1449-9
    CrossRef
  2. Vaitilingon, D., Rasolofonirina, R.和jangoux, M.印度洋西南部可食用棘皮动物的生殖周期[j]Tripneustes gratillaL.(棘皮科,棘皮科)。西印度洋海洋科学杂志4: 47-60 (2005)
  3. 摩尔,H.B.。不同生境中棘猴的生物学比较。我一部分。英国海洋生物学会学报,19:869 - 885(1934)。http://dx.doi.org/10.1017/S002531540004683X
    CrossRef
  4. Wangensteen, o.s., Turon, X, Casso, M,和Palacin,C。海胆的繁殖周期Arbacia lixula地中海西北部:温度和光周期的潜在影响。海洋生物学,160: 3157 - 3168(2013)。http://dx.doi.org/10.1007/s00227-013-2303-8
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  5. 皮尔斯,j.s.和卡梅隆,R.A.棘皮:棘皮科。见:Giese, a.c., Pearse, j.s., andPearse, V.B.(编)海洋无脊椎动物的繁殖,第六卷棘皮动物和含磷动物。黄杨木出版社,加利福尼亚,513-662 (1991)
  6. Soualili, D.和Guillou, M.阿尔及尔(阿尔及利亚)附近三个不同污染地点海胆(Paracentrotus lividus)繁殖周期的变化。海洋生物多样性记录2, e100 doi: 10.1017/S175526720900092X。(2009)
    CrossRef
  7. Byrne, M., Andrew, n.l., Worthington, d.g.,和brett, P.A.Centrostephanus rodgersii在澳大利亚新南威尔士州海岸截然不同的栖息地。海洋生物学,132: 305 - 318(1998)。http://dx.doi.org/10.1007/s002270050396
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  8. Shpigel, M., McBride, s.c., Marciano, S., Lupatsch, I.光周期和温度对欧洲海胆繁殖的影响Paracentrotus lividus水产养殖,232: 343 - 355(2004)。http://dx.doi.org/10.1016/s0044 - 8486 (03) 00539 - 8