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关键环境因子对吉富罗非鱼性别分化联合效应的研究

作　者: 王海贞
导　师: 王辉
学　校: 广东海洋大学
专　业: 水产养殖
关键词: 吉富罗非鱼环境因子性别分化响应曲面法
分类号: S917.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

罗非鱼的性别分化是一个受遗传、生理和环境共同控制和协调完成的综合机制。其中温度、盐度、pH、外源性激素、光周期、种群密度、水质、食物丰度和种群内部关系等，诸多环境因子对罗非鱼的性别分化存在不同程度的影响。本文主要研究了温度、盐度、pH和17α-甲基睾丸酮(17α-methyltestosterone, MT)四种关键的环境因子对吉富品系尼罗罗非鱼(GIFT Nile tilapia, Oreochromis niloticus;以下简称吉富罗非鱼)性别分化的影响。旨在探求这四个环境因子的联合影响下，吉富罗非鱼性别比例变化的规律，为今后利用环境因子更有效地诱导罗非鱼雄性化技术奠定可靠的理论基础，为罗非鱼性别分化机制的进一步研究提供科学依据。具体研究如下：（一）温度、盐度和pH对吉富罗非鱼性别分化的联合效应采用Box-Behnken设计，响应曲面法(response surface methodology, RSM)分析研究了温度(20~36°C)，盐度(0~16)和pH (5.5~8.5)三个主要环境因子对吉富罗非鱼性别分化的影响。结果表明：1.温度的一次和二次效应分别对吉富罗非鱼性别分化的影响极显著(P<0.01)。盐度和pH的一次和二次效应分别对吉富罗非鱼性别分化的影响不显著(P>0.05)。同时，在这三个环境因子中任意两个因子之间的互作效应都不显著(P>0.05)；2.经响应曲面法分析，随着温度的升高，吉富罗非鱼的雄性率呈逐渐上升的趋势；温度为36°C，盐度为8，pH为8.5时，吉富罗非鱼最大雄性率可达到80%。3.建立了雄性率与温度、盐度和pH三者之间关系的模型方程(R2=0.9748,R2Pred.=0.9224, P<0.01)，并剔除相关不显著的因子后，得到雄性率与温度之间的模型方程(R2=0.9554, R2Adj.=0.9491, R2Pred.=0.9374, P<0.01)，可用于预测吉富罗非鱼雄性率的变化。温度是影响吉富罗非鱼性别分化的最主要环境因子，当水温达到34°C以上时，能够显著地诱导吉富罗非鱼雄性化，而盐度和pH并不影响吉富罗非鱼的性别分化过程。建立的模型方程如下：Y=1.3781-0.0707T-6.8073×10-3S-0.0287pH-5.8594×10-5T×S+1.8750×10-4T×pH+1.4792×10-3S×pH+1.5723×10-3T2-2.0898×10-4S2+1.3889×10-3pH2优化后的模型方程如下：Y=1.2488-0.0694T+0.0016T2（二）温度和饲料中17α-甲基睾丸酮的含量对吉富罗非鱼性别分化的联合效应采用中心组合设计(central composite face-centered design, CCF)和响应曲面法(response surface methodology, RSM)研究了温度(20~36°C)和饲料中17α-甲基睾丸酮(17α-methyltest-osterone, MT)的含量(0~80mg/kg)两因素对吉富罗非鱼性别分化的联合效应。结果表明：1.温度的一次效应对吉富罗非鱼雄性率的影响极显著(P<0.01)，二次效应显著(P<0.05)；饲料中甲基睾丸酮含量的一次效应和二次效应对吉富罗非鱼雄性率的影响均极显著(P<0.01)；温度和饲料中甲基睾丸酮含量的互作效应显著(P<0.05)。2.经响应曲面法分析，随着温度的升高，吉富罗非鱼雄性率呈逐渐增大的趋势，而随着饲料中甲基睾丸酮含量的增加，吉富罗非鱼雄性率呈先增大后减小的趋势。饲料中甲基睾丸酮含量在40mg/kg左右时，雄性率有最大值。3.分别建立了吉富罗非鱼雄性率对温度和饲料中甲基睾丸酮含量间关系的模型方程(R~2=0.9962, R~2Pred.=0.9749, P<0.01)，并可用于预测吉富罗非鱼雄性率。建立的模型方程如下：Y=-8.3353+3.4309T+1.8516M+0.0071T×M-0.0473T~2-0.0239M2（三）温度、17α-甲基睾丸酮的投喂时间点和处理持续时间对吉富罗非鱼性别分化的联合效应采用Box-Behnken设计，响应曲面法(response surface methodology, RSM)分析研究了温度(20~36°C)，17α-甲基睾丸酮的投喂时间点（第一次开口摄食后的第1~31d）和处理持续时间(10~30d)三个主要环境因子对吉富罗非鱼性别分化的影响。结果表明：1.温度、17α-甲基睾丸酮投喂时间点以及处理持续时间的一次效应以及这三个因子中任意两因子之间的互作效应分别对吉富罗非鱼性别分化的影响极显著(P<0.01)。另外，温度的二次效应也极显著(P<0.01)，17α-甲基睾丸酮投喂时间点和处理持续时间的二次效应不显著(P>0.05)。2.经响应曲面法分析，吉富罗非鱼的雄性率随着温度的升高，呈逐渐上升的趋势；随着甲基睾丸酮投喂时间点的延迟，呈逐渐下降趋势；随着甲基睾丸酮投喂持续时间的延长，呈逐渐上升趋势。温度为36°C，投喂点为第一次开口摄食后的第1d，处理持续时间为20d时，吉富罗非鱼最大雄性率可达到94.4%。3.建立了雄性率与温度、17α-甲基睾丸酮投喂点和处理持续时间三者之间关系的模型方程(R2=0.9944, R2Pred.=0.9378, P<0.01)，可用于预测吉富罗非鱼雄性率的变化。建立的模型方程如下：Y=146.7083-9.7509T-1.2203t-3.4315D-0.0583T×t-0.0475T×D-0.0663t×D+0.2065T2-0.0060t~2-0.0084D~2

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-13
1 引言  13-21
  1.1 研究目的和意义  13-15
    1.1.1 研究目的  13-14
    1.1.2 研究意义  14-15
  1.2 国内外研究进展  15-18
    1.2.1 温度、盐度、pH 等主要环境因子对鱼类性别分化的影响  15-16
    1.2.2 外源性激素对罗非鱼性别分化的影响  16-17
    1.2.3 响应曲面法  17-18
  1.3 罗非鱼性别鉴定的方法  18-19
    1.3.1 性腺组织压片法和切片法  18-19
    1.3.2 外观法  19
  1.4 研究内容和方法  19
  1.5 研究要解决的问题  19-21
2 温度、盐度和 pH 对尼罗罗非鱼性别分化的影响  21-31
  2.1 前言  21-22
  2.2 材料与方法  22-24
    2.2.1 试验材料  22
    2.2.2 试验方法  22
    2.2.3 试验设计  22-23
    2.2.4 数据处理  23-24
  2.3 结果与分析  24-28
    2.3.1 显著性检验  24
    2.3.2 模型建立及系数估计  24-25
    2.3.3 模型优化  25
    2.3.4 响应曲面分析  25-28
  2.4 讨论分析  28-31
3 温度和饲料中 17α-甲基睾丸酮的含量对吉富罗非鱼性别分化的联合效应  31-39
  3.1 前言  31-32
  3.2 材料与方法  32-34
    3.2.1 试验材料  32
    3.2.2 试验方法  32-33
    3.2.3 试验设计  33
    3.2.4 数据处理  33-34
  3.3 结果与分析  34-36
    3.3.1 显著性检验  34
    3.3.2 模型建立及系数估计  34-35
    3.3.3 响应曲面分析  35-36
  3.4 讨论  36-39
    3.4.1 温度对吉富罗非鱼性别分化的影响  36-37
    3.4.2 MT 投喂量对吉富罗非鱼性别分化的影响  37-38
    3.4.3 温度和 MT 投喂量对吉富罗非鱼性别分化的互作效应  38
    3.4.4 模型的建立及其意义  38-39
4 温度、17α-甲基睾丸酮的投喂时间点和处理持续时间对吉富品系尼罗罗非鱼性别分化的联合效应  39-52
  4.1 前言  39
  4.2 材料与方法  39-43
    4.2.1 试验材料  39-40
    4.2.2 试验方法  40-42
    4.2.3 试验设计  42
    4.2.4 数据处理  42-43
  4.3 结果与分析  43-47
    4.3.1 显著性检验  43
    4.3.2 模型建立及系数估计  43-44
    4.3.3 响应曲面分析  44-47
  4.4 讨论  47-52
    4.4.1 温度对吉富罗非鱼性别分化的影响  47-48
    4.4.2 甲基睾丸酮投喂时间点对吉富罗非鱼性别分化的影响  48-49
    4.4.3 甲基睾丸酮处理持续时间对吉富罗非鱼性别分化的影响  49-50
    4.4.4 互作效应  50-51
    4.4.5 模型的建立及其意义  51-52
结论  52-53
论文创新点  53-54
有待解决的问题  54-55
参考文献  55-63
致谢  63-64
作者简介  64-65
导师简介  65

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