本文利用玉米培养基成功培养红树林线虫 Viscosia heterolaima sp,并观察到线虫的胚胎发育及胚后发育,线虫的胚胎发育从一细胞到蠕虫期的发育持续时间分别为:1细胞期146.71 ± 7.48 min;2细胞期100.00 ± 6.80 min;4细胞期112.71 ± 8.17 min;多细胞期353.43 ± 9.47 min:囊胚期481.14 ± 9.92 min;原肠胚期574.71 ± 9.76 min;蠕虫期1991.71 ± 22.78 min;刚孵化的线虫通体透明,体长528.33 ± 85.86 μm,幼虫体长在23 d左右停止生长,成虫体长为2958.22 ± 143.00 μm,线虫的成熟期为12~18 d,寿命为46 d,在实验室对线虫最适温度和盐度进行研究发现,线虫在温度为25℃,盐度为20‰时种群生长密度最高。 In this paper, the mangrove nematode Viscosia heterolaima sp was successfully cultured on maize medium and the embryonic and postembryonic development of the nematode was observed. The developmental duration of the nematodes from one-cell stage to helminth stage was 146.71 ± 7.48 min. At 2-cell stage 100.00 ± 6.80 min; At 4-cell stage 112.71 ± 8.17 min; Multicellular stage 353.43 ± 9.47 min; blastocyst stage 481.14 ± 9.92 min; 574.71 ± 9.76 min in gastrulation stage; Helminth period 1991.71 ± 22.78 min; The newly hatched nematode was transparent and had a body length of 528.33 ± 85.86 μm. The larvae stopped growing after 23 days. The adult length is 2958.22 ± 143.00 μm, the mature period of nematode is 12~18 days, and the life span is 46 days. The optimum temperature and salinity of nematode were studied in the laboratory, and it was found that the population density of nematode was the highest when the temperature was 25 ˚C and the salinity was 20‰.
本文利用玉米培养基成功培养红树林线虫Viscosia heterolaima sp,并观察到线虫的胚胎发育及胚后发育,线虫的胚胎发育从一细胞到蠕虫期的发育持续时间分别为:1细胞期146.71 ± 7.48 min;2细胞期100.00 ± 6.80 min;4细胞期112.71 ± 8.17 min;多细胞期353.43 ± 9.47 min:囊胚期481.14 ± 9.92 min;原肠胚期574.71 ± 9.76 min;蠕虫期1991.71 ± 22.78 min;刚孵化的线虫通体透明,体长528.33 ± 85.86 μm,幼虫体长在23 d左右停止生长,成虫体长为2958.22 ± 143.00 μm,线虫的成熟期为12~18 d,寿命为46 d,在实验室对线虫最适温度和盐度进行研究发现,线虫在温度为25℃,盐度为20‰时种群生长密度最高。
红树林,线虫,温度,盐度
Yonggu He
Haikou Marine Center of the Ministry of Natural Resources, Haikou Hainan
Received: Apr. 12th, 2024; accepted: Jun. 4th, 2024; published: Jun. 12th, 2024
In this paper, the mangrove nematode Viscosia heterolaima sp was successfully cultured on maize medium and the embryonic and postembryonic development of the nematode was observed. The developmental duration of the nematodes from one-cell stage to helminth stage was 146.71 ± 7.48 min. At 2-cell stage 100.00 ± 6.80 min; At 4-cell stage 112.71 ± 8.17 min; Multicellular stage 353.43 ± 9.47 min; blastocyst stage 481.14 ± 9.92 min; 574.71 ± 9.76 min in gastrulation stage; Helminth period 1991.71 ± 22.78 min; The newly hatched nematode was transparent and had a body length of 528.33 ± 85.86 μm. The larvae stopped growing after 23 days. The adult length is 2958.22 ± 143.00 μm, the mature period of nematode is 12~18 days, and the life span is 46 days. The optimum temperature and salinity of nematode were studied in the laboratory, and it was found that the population density of nematode was the highest when the temperature was 25 ˚C and the salinity was 20‰.
Keywords:Mangrove, Nematode, Temperature, Salinity
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红树林线虫在红树林底栖生态系统中具有重要作用 [
海洋线虫的生活周期短、繁殖力强、种群密度高,且广泛分布于海洋底栖环境不同的营养级中,对环境污染具有较高的耐受力,对环境变化非常敏感,能够带生态环境的变化做出快速反应 [
图1. 采样地理位置图
① 试剂:分析纯氯化钠、玉米粉、琼脂粉(国药集团)。
② 仪器:电子天平(上海天美FA3204B)、解剖镜(奥林巴斯SZX7)、倒置显微镜(DP-F80)。
于2018年3月在东寨港红树林泥底进行取样(图1)。利用淘洗法对线虫Viscosia heterolaima sp进行分离,玉米培养基培养30 d,转移到新的培养基中进行连续培养,培养半年后进行线虫生活史的观察及后期实验。
将怀卵成虫置于大小厚度适宜的微培养基中,置于倒置显微镜观察,拍照。在显微镜下用无菌水麻醉剖腹取卵,并记录胚胎发育的各个时期。
将刚孵化的线虫Viscosia heterolaima sp转移至新的微培养基,每隔1 d观察并拍照,记录线虫的体长,直至发育为成虫,并开始产卵。
在20 ml培养基加入选取成熟期线虫20条,设置15、20、25、32、35℃培养,每个处理设置三个重复,每天观察和统计线虫数量,培养期间补充适量培养基和无菌生境过滤海水,保持培养液在20 ml。
配置5,10,20,30,40‰的NaCl玉米培养基,测定线虫的最适培养盐度(方法同2.2.4)。
数据分析采用软件Excel 2007和SPSS 23.0进行,Origin 7.0图绘制。
实验中观察的线虫Viscosia heterolaima sp卵均正常孵化。1细胞期,线虫Viscosia heterolaima sp卵黄居于卵中间,卵的平均直径为43 ± 2.1 μm (图2(a)),1细胞140 min后,第一次卵裂形成两个均等的卵裂球(图2(b)),240 min第二次分裂,形成大小均等的4细胞期(图2(c)),350 min卵裂球进行不规则分裂,进入多细胞期(图2(d)),700 min胚胎继续分裂进入囊胚期(图2(e)),1180 min囊胚表面细胞内陷,形成凹痕,细胞继续分裂,进入原肠胚(图2(f)),而后进入原肠后期(图2(g)),胚胎继续伸长,1750 min后胚胎进入蠕虫形胚(图2(h)),肌细胞形成,具备了运动能力,在显微镜下可清晰看到蠕虫在卵膜内来回扭动,直至孵化,发育中卵的颜色从单细胞阶段的棕褐色变为蠕虫阶段的浅褐色。胚胎在各个分裂期居于不同位置(胚胎发育平均持续时间见图3),整个胚胎发育平均时间为60.33 hr~64.22 hr,平均为62.67 ± 1.28 hr。胚胎发育各期持续时间见图3,胚胎各期发育持续时间如下:1细胞期146.71 ± 7.48 min;2细胞期100.00 ± 6.80 min;4细胞期112.71 ± 8.17 min;多细胞期353.43 ± 9.47 min;囊胚期481.14 ± 9.92 min;原肠胚期574.71 ± 9.76 min;蠕虫期1991.71 ± 22.78 min。
图2. 线虫Viscosia heterolaima sp各时期胚胎发育图
图3. 线虫Viscosia heterolaima sp胚胎发育平均持续时间(min)
刚孵化的线虫通体透明幼虫,体长528.33 ± 85.86 μm,体长持续增长到23 d,此后停止,生长体长变化见图4,生长曲线见图5,成虫体长为2958.22 ± 143.00 μm,实验室观察到线虫的成熟期为12~18 d,寿命为46 d左右。
图4. 线虫Viscosia heterolaima sp不同发育期体长
图5. 线虫胚后发育体长
如图6可观察到线虫Viscosia heterolaima sp同时具虫卵和交接器,初步判断为雌雄同体。Viscosia heterolaima sp身体细长,呈卷曲状,角质层平滑,最大体宽52~59 μm,其神经环占咽长度的46%,内唇、外唇均为六个,外有刚毛4条,大约4 μm,化学感受器大约7 μm宽。交接器明显,大约20 μm。
图6. 线虫Viscosia heterolaima sp成虫形态特征
图7. 不同温度条件下线虫种群生长密度
如图7,不同温度对线虫Viscosia heterolaima sp种群密度产生影响,温度为25℃时,线虫种群密度生长较快,最高达到14.20 N·mL−1,温度为15℃时,种群密度生长平缓,温度为30℃时,种群密度几乎没有变化,而35℃时,线虫全部死亡。对5个温度进行差异显著性分析,结果显示,线虫在各温度适应性为25℃ > 20℃ > 15℃ > 30℃ > 35℃,适宜线虫生长的温度在20℃~25℃,最佳温度为25℃。线虫在温度为15℃时的生长趋势平缓,在温度为30℃时开始生长受到抑制,35℃时对线虫的生长抑制更为明显,甚至导致死亡。
如图8,线虫Viscosia heterolaima sp的种群密度随着盐度变化,线虫在盐度5‰~40‰均能生长,盐度为20‰时,线虫种群密度生长最快,最高达到11.86 N·mL−1,对5个盐度进行差异显著性分析,结果显示,线虫在各盐度适应性为20‰ > 10‰ > 30‰ > 5‰ > 40‰,适宜线虫生长的盐度在10‰~20‰,最佳盐度为20‰。线虫在盐为5‰和40‰时的生长趋势平缓。
图8. 不同盐度条件下线虫种群生长密度
实验室内成功培养是进行标准化培养和利用线虫进行各种研究的基础,在我国,王诗红 [
与文章培养海洋线使用的玉米培养基不同,陆地生态系统土壤线虫的培养方法刘志典 [
实验室的标准化培养使线虫的生活史得以被观察,实验室研究发现,除了一些体型大行动缓慢的物种,大多数海洋和河口线虫(Enoplidae,Oncholaimidae和Desmodoridae等)都能在几天、几周或几个月内发育并达到性成熟,其繁殖通常是连续的。本研究对线虫Viscosia heterolaima的胚胎及胚后发育时间进行了研究,胚胎发育特征为,l细胞期持续时间相对于2细胞和多细胞长一些,原肠胚相对于囊胚期和蝌蚪形胚期也长一些,整个胚胎发育过程中,卵裂持续进行,细胞数量增加,而体积却变小;到原肠胚后期,胚胎肌肉细胞开始形成并收缩形成蠕虫胚期,在显微镜下可明显观察到虫体在卵壳内蠕动,整个胚胎发育特征与王摆描述的Chromadorina胚胎发育特征相似 [
温度是影响河口和海洋线虫生长和繁殖的因素,由于潮汐跟季节更替,海水温度随之变化,海南东寨港红树林湿地属于热带季风气候,全年温度较高,年均气温为17.1℃,其海水表层年平均温度为24.5℃,但也有极端温度的出现,最低为3℃,最高为37.5℃ [
东寨港红树林地质特殊,属于典型的半封闭式泻湖,因为潮汐作用,东寨港北部与琼州海峡相连,水体进行交换,同时,周边的河流汇入也降低了本身的水体盐度;潮汐波动影响,在河口中段和下潮段,盐度变化最大,差值高达8至21,对栖息地生物带来一定影响,本研究发现,线虫Viscosia heterolaima sp对盐度具有较宽的耐受范围,在盐度为5‰~40‰范围内均能存活,能适应较宽的盐度变化,所以,该种能对适应非生物条件(盐度)剧烈波动环境。有研究发现线虫L. marina在较低的盐度下也可以生存 [
本文利用玉米培养基成功培养红树林线虫Viscosia heterolaima sp,并观察到线虫的胚胎发育及胚后发育,线虫的胚胎发育从一细胞到蠕虫期的发育持续时间分别为:1细胞期146.71 ± 7.48 min;2细胞期100.00 ± 6.80 min;4细胞期112.71 ± 8.17 min;多细胞期353.43 ± 9.47 min:囊胚期481.14 ± 9.92 min;原肠胚期574.71 ± 9.76 min;蠕虫期1991.71 ± 22.78 min;刚孵化的线虫通体透明,体长528.33 ± 85.86 μm,幼虫体长在23 d左右停止生长,成虫体长为2958.22 ± 143.00 μm,线虫的成熟期为12~18 d,寿命为46 d,在实验室对线虫最适温度和盐度进行研究发现,线虫在温度为25℃,盐度为20‰时种群生长密度最高。
何永姑. 红树林线虫室内培养及生活史观察Laboratory Culture and Life History Observation of Mangrove Nematodes[J]. 海洋科学前沿, 2024, 11(02): 49-58. https://doi.org/10.12677/ams.2024.112006
https://doi.org/10.1016/S0022-0981(97)00065-8
https://doi.org/10.1016/S0167-8809(99)00033-X
https://doi.org/10.1016/S0022-0981(99)00114-8
https://doi.org/10.1021/es302332w
https://doi.org/10.16768/j.issn.1004-874x.2013.05.028
https://doi.org/10.1007/BF00345045
https://doi.org/10.1016/S0022-0981(99)00113-6