CN112931304B - 一种提高珊瑚幼虫附着的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高珊瑚幼虫附着的方法。将珊瑚幼虫置于含有钙离子的海水中进行培育，促进珊瑚幼虫的变态和附着。利用本发明的方法可以显著提高珊瑚幼虫附着率，缩短幼虫附着所需时间。在保证珊瑚幼虫存活率接近100％的同时，幼虫附着率在24h内可达79.2±5.56％。并且在与壳状珊瑚藻的对比研究中，相同处理下本方法的处理的存活率和附着率都高于壳状珊瑚藻处理的珊瑚幼虫。在24h的氯化钙的处理下，后续珊瑚幼虫的生长能力也并未受到影响。同时，在保证珊瑚幼虫存活和附着率的情况下，使用钙离子诱导珊瑚幼虫附着不仅高效稳定，并且在添加实验中氯化钙更为方便快捷、操作简单，作为单一变量更好进行控制。因此，本研究也有作为大规模的工程化应用的潜力。

Description

一种提高珊瑚幼虫附着的方法
技术领域：
本发明属于珊瑚繁育技术领域，具体涉及一种提高珊瑚幼虫附着的方法。
背景技术：
珊瑚礁生态系统蕴藏着丰富的生态服务功能，它们具有极高的初级生产力，为超过1/4的海洋生物提供了食物，并且与人类社会资源、经济、文化等多方面息息相关。珊瑚礁在全球气候的快速变化和人类行为的影响下正在逐渐退化。造礁石珊瑚在珊瑚礁中充当着关键角色，它们构筑了珊瑚礁的三维生境结构。在珊瑚礁人工修复中，有性繁殖和无性繁殖被认为是主要的补充策略。无性繁殖是造礁珊瑚繁殖的一种主要手段，它能有效地扩大种群规模，成本低，实用性强。然而，无性繁殖的广泛应用可能会减少珊瑚的遗传多样性。相反，珊瑚有性繁殖不仅增加了种群的遗传多样性，而且有助于形成对环境胁迫的适应能力。因此，协助珊瑚的有性繁殖并提高珊瑚幼虫的附着率，对改善珊瑚当下的生存现状和恢复能力至关重要。同时，在珊瑚苗种生产中，提高珊瑚幼虫的附着率是关键的技术，保证珊瑚幼虫存活率的前提下，高效的诱导珊瑚幼虫附着可以提高苗种生产能力，一定程度上缓解珊瑚礁退化的现状。
壳状珊瑚藻是现在广泛应用于促进珊瑚幼虫附着的自然诱导剂。但是，壳状珊瑚藻诱导珊瑚幼虫附着的技术存在幼虫附着在藻体上的情况并且可能受到其他环境因素的影响。因此，在保证珊瑚幼虫存活和附着率的情况下，使用钙离子诱导珊瑚幼虫附着不仅高效稳定，并且在添加实验中氯化钙更为方便快捷、操作简单，作为单一变量更好进行控制。
发明内容：
本发明针对目前珊瑚幼虫附着率低的难题，提供了一种操作简洁、高效的提高珊瑚幼虫附着的方法，其在保证珊瑚幼虫的高存活率和后续钙化、出芽能力下，提高了珊瑚幼虫的附着率。为实验室研究和小规模的水生环境实验提供了可行的有效方法。
本发明的提高珊瑚幼虫附着的方法，包括以下步骤：
将珊瑚幼虫置于含有钙离子的海水中进行培育，促进珊瑚幼虫的变态和附着。
优选，是将珊瑚幼虫置于含有钙离子的海水中进行培育1-7天。
优选，所述的含有钙离子的海水其含有钙离子30～50mM。
进一步优选是将珊瑚幼虫置于含有钙离子40mM的海水中进行培育1天后，待珊瑚幼虫附着后移出附着幼虫到自然海水中培养。
所述的钙离子是以CaCl2的形式添加。
所述的将珊瑚幼虫置于含有钙离子40mM的海水中进行培育1天是将珊瑚幼虫置于含有CaCl2 40mM的海水中培育，培养温度28±0.5℃、12-12h的光暗循环，200μmol photonsm-2s-1条件下，培育24h，培育过程不换水、不充气。
所述的海水是指直接采集自珊瑚或藻类生活海域的海水或经过滤后的海水。
优选，所述的珊瑚幼虫是鹿角杯形珊瑚幼虫。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
利用本发明的方法可以显著提高珊瑚幼虫附着率，缩短幼虫附着所需时间。在保证珊瑚幼虫存活率接近100％的同时，幼虫附着率在24h内可达79.2±5.56％。并且在与壳状珊瑚藻的对比研究中，相同处理下本方法的处理的存活率和附着率都高于壳状珊瑚藻处理的珊瑚幼虫。在24h的氯化钙的处理下，后续珊瑚幼虫的生长能力也并未受到影响。同时，在保证珊瑚幼虫存活和附着率的情况下，使用钙离子诱导珊瑚幼虫附着不仅高效稳定，并且在添加实验中氯化钙更为方便快捷、操作简单，作为单一变量更好进行控制。因此，本研究也有作为大规模的工程化应用的潜力。
附图说明：
图1是实施例1的附着率和存活率图；
图2是实施例2的附着率和存活率图；
图3是实施例3的附着率和存活率图；
图4是实施例4的附着率和存活率图；
图5是实施例4的生长指标图。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1确定钙离子具有诱导珊瑚幼虫附着的能力
2018年9月，采集来自中国海南省三亚市鹿回头海域的鹿角杯形珊瑚为实验对象，依托中国科学院南海海洋研究所海南热带海洋生物实验站进行实验。
将收集的鹿角杯形珊瑚幼虫，放置于盛有自然海水的六孔板内待处理。使用自然海水配置不同浓度的氯化钠、氯化钙、硫酸钙溶液备用。然后加入到六孔板内的自然海水中，即在自然海水的基础上加入终浓度分别为10mM、40mM、80mM的氯化钠溶液，10mM和40mM的氯化钙、硫酸钙和碳酸钙溶液(图1)，在培养温度28±0.5℃，12-12h的光暗循环，光照200μmol photons m-2s-1的条件下培养珊瑚幼虫，静置培养7d后，观察存活率和附着率，每个处理6个重复。此实例连续处理7d，每隔1d进行一次观察计数。经检测，在40mM氯化钙处理后的24h，珊瑚幼虫的附着率即可达到100％，并维持两天，在后续7d的培养中，附着率和存活率都逐渐下降至56.7％和71.7％(图1)。
实施例2确定氯化钙最佳诱导浓度
2018年9月，采集来自中国海南省三亚市鹿回头海域的鹿角杯形珊瑚为实验对象，依托中国科学院南海海洋研究所海南热带海洋生物实验站进行实验。
将收集的鹿角杯形珊瑚幼虫，放置于盛有自然海水的六孔板内待处理。使用自然海水配置特定浓度的氯化钙溶液备用。然后加入到六孔板内的自然海水中，即在自然海水的基础上加入氯化钙使终浓度分别为20-80mM，在培养温度28±0.5℃，12-12h的光暗循环，光照200μmol photons m-2s-1的条件下培养珊瑚幼虫，静置培养7d并观察存活率和附着率，每个处理6个重复。此实例连续处理7d，在前24h内测得6h、12h和24h的附着存活率，后每隔24h进行观察计数。经检验，采用本发明的方法，40mM氯化钙处理组，在12h珊瑚幼虫附着率即可达到71.6％，24h时，附着率达到峰值78.3％，为24h内表现最佳的浓度。(图2)
实施例3探究经钙离子和壳状珊瑚藻24h处理对珊瑚幼虫的诱导能力
2019年8月，采集来自中国海南省三亚市鹿回头海域的鹿角杯形珊瑚为实验对象，依托中国科学院南海海洋研究所海南热带海洋生物实验站进行实验。
将收集的鹿角杯形珊瑚幼虫，放置于盛有自然海水的六孔板内待处理。实验组是在六孔板内的自然海水中加入40mM的氯化钙(终浓度)，设置对照组分别加入40mM的氯化钠和壳状珊瑚藻，在培养温度28±0.5℃，12-12h的光暗循环，光照200μmol photons m-2s-1的条件下培养，静置培养1d后观察珊瑚幼虫附着情况，培育过程不换水、不充气，每个处理4个重复。实验对照所使用的壳状珊瑚藻，采集自鹿回头海域，去除杂藻后使用无菌海水冲洗，将其切割成1cm3大小的方块状藻体，在六孔板的1个孔内放入1块切割好的壳状珊瑚藻。经检测，采用本发明的方法，24h内鹿角杯形珊瑚幼虫附着率高达79.2％，且存活率接近100％，壳状珊瑚藻处理组和钙离子处理组的珊瑚幼虫附着率和存活率无统计学差异，但钙离子处理组的均值更高。(图3)
实施例4探究经钙离子和壳状珊瑚藻24h处理后对珊瑚幼虫诱导稳定性
2019年8月，采集来自中国海南省三亚市鹿回头海域的鹿角杯形珊瑚为实验对象，依托中国科学院南海海洋研究所海南热带海洋生物实验站进行实验。
将收集的鹿角杯形珊瑚幼虫，放置于盛有自然海水的六孔板内待处理。在培养温度28±0.5℃，12-12h的光暗循环，光照200μmol photons m-2s-1的条件下培养，实验组与对照组分别在自然海水的基础上加入40mM的氯化钙和壳状珊瑚藻下静置培养1d促进珊瑚幼虫附着后，更换为自然海水培养，培育过程不再换水、不充气，观察至14d，每个处理3个重复。实验所使用的壳状珊瑚藻，采集自鹿回头海域，去除杂藻后使用无菌海水冲洗，将其切割成1cm2大小的方块状藻体，在六孔板的1孔内放入1块切割好的壳状珊瑚藻。经检测，采用本发明的方法，经24h的培养后，珊瑚幼虫附着率可达100％，并且在后续两周的观察中表现稳定，经对比40mM的钙离子与壳状珊瑚藻诱导能力相当，并且在后续的培养过程中促附着效果更加稳定(图4)。并且后续测试的珊瑚幼虫的生长指标，包括侧向生长0-7天(氯化钙：0.26±0.039平方毫米/个*天、壳状珊瑚藻：0.32±0.029平方毫米/个*天)和7-14天(氯化钙：0.061±0.054平方毫米/个*天、壳状珊瑚藻：0.066±0.054平方毫米/个*天)、钙化(氯化钙：42.5±7.03微克碳酸钙/个*天、壳状珊瑚藻：47.9±3.42微克碳酸钙/个*天)和出芽0-7天(氯化钙：1.44±0.793螅状体/个,壳状珊瑚藻：2.03±1.63螅状体/个)和7-14天(氯化钙：3.91±0.675螅状体/个,壳状珊瑚藻：4.63±0.815螅状体/个)，两种处理的三个指标之间均无显著差异。(图5)
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种提高珊瑚幼虫附着的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将珊瑚幼虫置于含有钙离子的海水中进行培育1-7天，促进珊瑚幼虫的变态和附着，所述的含有钙离子的海水其含有钙离子30～50mM。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钙离子是以CaCl2的形式添加。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，是将珊瑚幼虫置于含有钙离子40mM的海水中进行培育1天后，待珊瑚幼虫附着后移出附着幼虫到自然海水中培养。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的将珊瑚幼虫置于含有钙离子40mM的海水中进行培育1天是将珊瑚幼虫置于含有CaCl2 40mM的海水中培育，培养温度28±0.5℃、12-12h的光暗循环，200μmol photons m-2s-1条件下，培育24h，培育过程不换水、不充气。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的海水是指直接采集自珊瑚或藻类生活海域的海水或经过滤后的海水。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的珊瑚幼虫是鹿角杯形珊瑚幼虫。
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