亲本繁殖与子代发育温度对两种实验鱼仔鱼热适应性的影响

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表型可塑性(phenotypic plasticity)是指同一基因型受环境的不同影响而产生不同的表型,受亲本效应和发育可塑性的影响。亲本效应(parental effect)是指双亲除基因之外的其他因素对后代表型的影响。发育可塑性特指个体在发育阶段中外界环境对性状表达的影响。不同繁殖方式(卵生、卵胎生)的鱼类,其亲本效应对子代的影响可能有所不同。热适应性是指鱼类在遭遇不同的温度时,会有一些调节机制以应对外界温度变化。本研究选取卵生鱼类斑马鱼(Danio rerio)和卵胎生鱼类孔雀鱼(Poecilia reticulata)为实验对象;设置不同的亲本繁殖温度和不同的子代发育温度,并进一步设置斑马鱼不同的胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度;测定实验鱼仔鱼热适应性指标。(1)以探究亲本效应和发育可塑性对两种实验鱼仔鱼热适应性的影响,以及(2)进一步以斑马鱼为模式生物,探究胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度变化对后期仔鱼热适应性的影响,以期为鱼类母体效应以及鱼类热适应性及其可塑性研究提供参考。结果发现:(1)亲本繁殖温度和子代发育温度及其交互作用对斑马鱼胚胎发育历时均影响显著(P<0.05),对斑马鱼胚胎死亡率和孵化率均不显著;(2)子代发育温度对斑马鱼仔鱼的体长和孔雀鱼仔鱼的体长、体重均影响显著(P<0.05),亲本繁殖温度、交互作用对斑马鱼仔鱼的体长和孔雀鱼仔鱼的体长、体重均不显著;(3)亲本繁殖温度对斑马鱼仔鱼的偏好温度和冷回避温度影响显著(P<0.05),热回避温度不显著,对孔雀鱼仔鱼的冷回避温度和热回避温度影响显著(P<0.05),偏好温度不显著;子代发育温度对斑马鱼仔鱼和孔雀鱼仔鱼的偏好温度、冷回避温度和热回避温度均影响显著(P<0.05);(4)亲本繁殖温度对斑马鱼仔鱼致死低温(LTmin)影响显著(P<0.05),临界低温(CTmin)、临界高温(CTmax)和致死高温(LTmax)影响不显著;对孔雀鱼仔鱼CTmin、LTmin、CTmax和LTmax影响显著(P<0.05);子代发育温度对斑马鱼仔鱼和孔雀鱼仔鱼CTmin、LTmin、CTmax和LTmax均影响显著(P<0.05);(5)仔鱼发育温度对温度偏好实验体长和热耐受实验体长均影响显著(P<0.05),胚胎孵化温度和交互作用则不显著;(6)胚胎孵化温度、仔鱼发育温度对后期斑马鱼仔鱼偏好温度、冷回避温度和热回避温度均影响显著(P<0.05);交互作用对偏好温度和冷回避温度均影响显著(P<0.05),对热回避温度影响不显著;(7)胚胎孵化温度和仔鱼发育温度对斑马鱼仔鱼所有的CTmin、LTmin、CTmax和LTmax均影响显著(P<0.05);交互作用对斑马鱼仔鱼CTmin和LTmax影响显著(P<0.05),对斑马鱼仔鱼LTmin和CTmax影响不显著。交互作用对斑马鱼仔鱼CTmin和LTmax影响显著(P<0.05),对斑马鱼仔鱼LTmin和CTmax影响不显著。结果表明:(1)斑马鱼仔鱼胚胎发育历时受亲本效应和发育环境的共同调控;仔鱼生长受发育环境调控;(2)斑马鱼仔鱼热偏好受到亲本效应和发育环境的共同调控;孔雀鱼仔鱼热偏好能力受发育环境调控;(3)斑马鱼仔鱼的耐低温能力受亲本效应和发育环境共同调控、耐高温能力受发育环境调控,而孔雀鱼仔鱼耐低温和耐高温能力均受亲本效应和发育环境共同调控;(4)胚胎孵化和初孵仔鱼发育温度对后期斑马鱼仔鱼热偏好、热回避和热耐受性均影响显著。总体而言,斑马鱼和孔雀鱼仔鱼的生长主要受到发育温度的调控,而两种实验鱼热适应性同时受亲本效应和发育环境双重调控。
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