孵化温度对中华鳖胚胎物质和能量利用的影响
孵化温度对中华鳖胚胎物质和能量利用的影响内容摘要：
动物学报 47 ( 5) :512～517 , 2001 A ct a Zoologica S i nica 孵化温度对中华鳖胚胎物质和能量利用的影响3 杜卫国 计 翔 ( 杭州师范学院生物学系 , 杭州 310036) 摘 要 用多重温度组合 [ 7 个恒温 ( 23 、24 、27 、28 、30 、33 和 34 ℃) 和 1 个波动温度 ( 2213 ～ 3218 ℃) ] 孵 化中华鳖 ( Pelodiscus si nensis) 卵 , 检测温度对胚胎利用卵内物质和能量的影响 。卵在波动温度和温和温度下 ( 27 ℃和 28 ℃) 孵化有较高的干物质 、脂肪和能量转化率 , 孵出幼体因而含有较多的无机物 , 幼体躯干和脂肪体 含有较高的能量 。卵在极端高温 ( 34 ℃和 33 ℃) 或极端低温 ( 23 ℃) 下孵化物质和能量转化率较低 , 使得孵出 幼体中无机物较少 , 幼体躯干和脂肪体中含能量较低 。孵化温度显著影响中华鳖孵出幼体内的能量分配 : 27 ℃ 和 28 ℃孵出幼体含能量较高且相似 , 但 27 ℃孵出幼体剩余卵黄能量小于 28 ℃孵出幼体 ; 34 ℃和 23 ℃孵出幼体含 能量较低且相似 , 但 23 ℃孵出幼体剩余卵黄能量大于 34 ℃孵出幼体 。波动温度拓宽存活孵化温度范围 。 关键词 中华鳖 卵 孵化温度 幼体 物质和能量利用 温度 、湿度 、氧气等环境因子不同程度地影响 干决定个体大小 (Ji et al . , 1997a ; 1999 ; 2000) , 爬行动物卵孵化成功率 、胚胎发育速率和孵出幼体 剩余卵黄和脂肪体用于孵出幼体的早期活动 、维持 和生长 ( Troyer , 1987 ; Congdon et al . , 1990 ; Ji 的特征及其适应性 。温度是其中最重要的因子 , 因 而倍 受 关 注 ( Packard et al . , 1988 ; Congdon et et al . , 1997b ; 2000 ; 计翔等 , 1999 ) 。孵化温度 al . , 1990 ; Deeming et al . , 1991 ) 。许多证据表 诱导的躯干 、剩余卵黄和脂肪体变化能影响孵出幼 明 : 温度显著影响胚胎发育速率 ( Boot h , 1998 ) , 体的功能表现和生长速率 , 因此野外亲体选择热环 孵出幼体的形态 、大小 、行为 、运动能力和胚后生 长 ( Gutzke et al . , 1987 ; Burger , 1990 ; van 境适宜的巢址产卵或用适宜的温度人工孵卵对提高 Damme et al . , 1992 ; Allsteadt et al . , 1995 ; 林 中华 鳖 ( Pelodiscus si nensis ) 主 要 分 布 于 华 中 、华南诸省及东南亚各国 ( Zhao et al . , 1993 ) , 植华等 , 1998 ; 计翔等 , 1999 ; 2001a , 2001b) 以 及卵孵化过程中的物质和能量收支 (Boot h et al . , 孵出幼体质量具有重要的作用 。 具有显著的经济价值 。研究该种胚胎物质和能量利 1991 ; Ji et al . , 1999 ; Rhen et al . , 1999) 。在一 用 , 既能丰富爬行动物卵孵化理论 , 也能进一步促 些温度决定性别的种类中 , 孵化温度还能决定孵出 幼体 的 性 别 ( Bull , 1980 ; J anzen et al . , 1991 ; 进科学养殖 , 因而具有重要的理论和实践意义 。作 Lang et al . , 1994 ; Viet s et al . , 1994 ) 。上述研 度对胚胎利用卵内物质和能量的影响 。 究也表明温度对爬行动物卵孵化的影响是相当复杂 的 , 不同种类卵孵化的热敏感性存在很大差异 , 因 此 , 在更多种类中开展孵化温度对爬行动物胚胎的 者利用恒温和波动温度孵化中华鳖卵 , 探讨孵化温 1 材料和方法 本研究于 1998 和 1999 年 7 ～ 9 月进行 , 实验 影响 , 具有重要的理论意义 。 用鳖卵来自浙江湖州种鳖场 。所有卵均于产出当日 爬行动物胚胎发育所需的有机物来自卵黄 , 发 育所需的无机物分别来自卵黄和卵壳 ( Packard et 收集并运回杭州师范学院 。经可孵性鉴别 、称重 、 al . , 1984 ; 1991 ; Ji et al . , 1997a ; 1997b ; 2000 ; 杜卫国等 , 2001 ) 。无机物参与组成骨骼等身体组 测量和编号后 , 随机从每窝取 1 ～ 2 枚卵 , 解剖分 离成卵壳和卵内容物 ( 卵黄 + 卵清 + 胚胎 ) 。龟鳖 织 , 其含量将影响幼体的功能表现和生长 。孵出幼 类在卵生～卵胎生连续谱中为极端卵生者 ( Shine , 1983) , 新生卵内胚胎极小 、不易分离 。卵壳和卵 体由躯干 、剩余卵黄和脂肪体等主要组分组成 。躯 内容物在 65 ℃烘箱中干燥至恒重后 , 称其重量 。 2000208214 收稿 , 2000210223 修回 3 浙江省教育厅和浙江省自然科学基金青年人才专项基金资助项目 第一作者简介 杜卫国 , 男 , 31 岁 , 硕士 , 讲师 。研究方向 : 进化生态学和生理生态学 。E2mail : duweiguo @mail. hz. zj. cn 5期 杜卫国等 : 孵化温度对中华鳖胚胎物质和能量利用的影响 干燥样品冰冻保存 , 待以后分析成分 。其余卵移入 内含孵化基质的塑料盒中 。卵的 1/ 2 埋入基质中 , 胚点始终朝上 。孵化基质湿度设置为 - 220 kPa , 由干蛭石 ( vermiculite ) ∶水 = 1 ∶1 配合而成 。孵化 盒用穿孔的塑料薄膜覆盖 , 分别放置 23 、24 、27 、 28 、30 、33 和 34 ℃ ( ±013 ) ℃的生化培养箱 ( 广 东医疗器械厂) 和室外波动温度孵化箱内 。室外孵 513 型弹式热量计 ( 长沙仪器厂) 测定 , 灰分用马福炉 在 800 ℃条件下焚烧 8 h 测得 。 所有 数 据 在 作 进 一 步 统 计 分 析 前 , 用 Kol2 mogorov2Simirnov 和 Bartlett ( Statistica 统 计 软 件 包) 分别检验正态性和方差的同质性 。经检验 , 原 始数据无须转化即能用于参数统计 。用线性回归 、 协方 差 分 析 ( ANCOVA ) 、方 差 分 析 ( ANOVA ) 和 Tukey’s 检验等处理和比较相应的数据 。比较矫 正平均值前 , 检验斜率的均一性 。描述性统计值用 平均值 ±标 准 误 表 示 , 显 著 性 水 平 设 置 为 α = 化箱埋入地下 30 cm , 上覆石棉瓦以防阳光直射 。 每日用电子点温计测定 6 : 00 、12 : 00 、18 : 00 和 22 :00 ( 北京时间 ) 时刻的室外孵化箱温度 , 图 1 0105 。 显示实验过程中的日最高 、最低和平均温度 。每日 补充孵化基质散失的水分 , 以保持基质湿度恒定 ; 每日按预先设定的顺序调整孵化盒在培养箱或室外 孵化箱中的位置 , 以减少箱内可能存在的温梯度的 影响 。 2 结 果 本实 验 鳖 卵 水 分 含 量 年 间 差 异 显 著 ( P < 0101) , 如果以传统的初始卵重为 ANCOVA 的协 孵化期记录卵入孵时间至幼体破壳时间的间 隔 , 幼体孵出 1 h 内即被收集 、称重 , 在环形跑道 测定运动速度 ( 结果另文报道 ) , 随后冰冻保存 。 冰冻幼体以后被解冻 , 解剖分离成躯干 、剩余卵黄 和脂肪体 。幼体三组分在 65 ℃烘箱中干燥至恒重 变量将导致错误的结果 , 为消除其影响 , 作者用卵 内容物干重作为文中所有 ANCOVA 的协变量 。所 用协变量通过新生卵卵内容物干重 ( dry mass of egg content , DMC) 与 内 容 物 鲜 重 ( wet mass of egg content , WMC) 的回归方程 ( 1998 年 : DMC 后 , 称其干重 。卵黄和幼体躯干中的非极性脂肪用 索氏脂肪抽提仪在 55 ℃条件下抽提 515 h 测得 , 分 析纯乙醚作抽提溶剂 。上述材料的能量用 GR23500 = 012811WMC - 011851 , r2 = 01912 , P < 010001 ; 1999 年 : DMC = 012658WMC - 010601 , r2 = 01815 , P < 01001) 计算获得 。 表 1 不同温度下中华鳖初生卵和孵出卵组成成分的比较 Table 1 A comparison of components among hatched eggs incubated at different temperatures and freshly laid eggs in Chinese soft2shelled turtle 干重 能量 脂肪重量 灰分重量 卵壳干重 卵壳灰分 Dry mass Energy Lipid mass Ash mass Shell dry mass Ash in egg shell (g) ( KJ ) ( mg) ( mg) (g) (g) 01588 ±01008 a 01318 ±01004 a 初生卵 ( Freshly laid eggs) ( n = 29) 34 ℃( n = 4) 1110 ±0101 a 2913 ±013 a 31512 ±611 a 7615 ±119 c 已孵卵 ( Hatched eggs) 0. 86 ±0. 01 bc 19. 1 ±0. 1 cd 183. 9 ±5. 9 c 91. 6 ±3. 9 ab 0. 572 ±0. 021 b 0. 303 ±0. 011 b 33 ℃ ( n = 32) 0. 86 ±0. 01 c 20. 1 ±0. 3 cd 184. 7 ±5. 3 c 91. 4 ±0. 9 ab 0. 534 ±0. 004 b 0. 289 ±0. 002 b 30 ℃( n = 29) 0. 89 ±0. 01 bc 20. 7 ±0. 2 bcd 197. 3
