多不饱和脂肪酸在中华哲水蚤繁殖过程中的作用机制研究

As the key zooplankton species of the Yellow Sea and East China Sea，Calanus sinicus links the primary production to the higher trophic levels, occupying the central position of the marine ecosystem. Reproduction is most crucial in influencing the population recruitment of C. sinicus. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs), as an important nutrition component, play a vital role in the reproductive success of C. sinicus. However, C. sinicus are unable or in effective to synthesize PUFAs de-novo and have to obtain enough PUFAs from food. In addition to the supply of food, the oil sac also participates in the reproduction process. The oil sac in female C. sinicus is in close proximity to the gonads, and the lipid content of females generally decreases as they produce eggs. However, relatively little work is done on how the PUFAs composition of food and oil sac influence the C. sinicus reproduction process. In this study, the carbon isotope marker method will be used to study the utilization of food and oil sac PUFAs during ovarian formation and egg production process. And both field investigation and the laboratory experiment will be conducted to study the effects of PUFAs on egg hatching and early stage development of nauplii. The results obtained can provide theory basis in revealing the functions of maternal and external PUFAs sources in reproduction process of C. sinicus and is expected to be valuable in clarifying the driving factors of its population dynamics.

繁殖过程是哲水蚤种群补充的关键过程。由于哲水蚤自身不能够有效的合成多不饱和脂肪酸，使得多不饱和脂肪酸成为哲水蚤成功繁殖的限制因素。除了饵料来源外，哲水蚤油囊中存储的脂质也在繁殖中消耗，但通过已有的研究，我们并不清楚哲水蚤油囊中的多不饱和脂肪酸在繁殖过程中起到什么作用，以及不同的多不饱和脂肪酸供应会对繁殖过程有怎样的影响。本项目以中华哲水蚤为研究对象，通过同位素标记方法区分饵料及油囊中的多不饱和脂肪酸，拟查明油囊以及饵料中多不饱和脂肪酸在中华哲水蚤繁殖活动中的利用过程；并通过室内培养以及野外调查的方法，系统研究饵料中不同的多不饱和脂肪酸对中华哲水蚤产卵、孵化及个体发育过程的影响，尝试从多不饱和脂肪酸角度阐明不同饵料环境对中华哲水蚤繁殖影响的内在机制。本项目的开展，将为我们深入理解多不饱和脂肪酸在中华哲水蚤的繁殖过程中的作用提供有力依据，并对研究脂质在哲水蚤重要生活史过程中的作用提供新的思路。

充足的营养不仅仅指饵料的数量充足，而且与饵料的质量密切相关。饵料中的脂肪酸，尤其是多不饱和脂肪酸是桡足类繁殖和发育必需的一类营养成分。本项目以我国近海的浮游动物优势种-中华哲水蚤为研究对象，通过历史样品及数据资料搜集、现场调查及室内培养相结合的方法，研究了中华哲水蚤自身脂质营养与外界环境间的关系，进而调查了脂肪酸在中华哲水蚤种群繁殖等过程中的作用。研究结果表明：本研究中的浮游动物极性脂脂肪酸具有相似的组成信息，而中性脂的脂肪酸组成信息则呈现出明显的差异。极性脂在大部分浮游动物中主要作为结构性脂质存在，所以其种间差异较小，而作为能量储存用的中性脂，其脂肪酸组成可能与其摄食的饵料有关。温度和饵料环境变化直接影响中华哲水蚤的脂质存储和脂肪酸构成。具体来讲，温度可能是影响中华哲水蚤脂质存储量的限制性外部因素，而海域间的饵料环境差异则可能影响中华哲水蚤脂肪酸构成的变化。室内试验则验证了饵料会对中华者水蚤的繁殖过程产生影响，并且这种变化与饵料中PUFA的含量变化有一定的相关性，标记实验的结果将进一步阐述其相关关系。本项目的开展，可以加深我们对中华哲水蚤基础生理生态特征的理解和认知，对其它哲水蚤也具有借鉴意义。