海洋酸化对马氏珠母贝钙化生长的影响及其机理

由人类活动所排放的二氧化碳引起的海洋酸化已成为海洋科学领域的研究热点，而探讨海洋酸化对海洋生物钙化生长产生的影响是其中最基础和最重要的问题之一。本项目以我国重要的经济种类、生产珍珠的热带海洋钙质生物－马氏珠母贝为对象，系统的研究其钙化生长中在壳形态生长、酶活性及基因表达水平上对不同程度海洋酸化的响应。首先通过形态学测量研究壳生长的变化，应用显微硬度仪测定壳硬度的变化，利用ICP测量壳中钙含量的变化，并运用SEM观察壳超微结构的变化；然后采用ELISA方法查清钙化相关的碱性磷酸酶和碳酸酐酶活性的变化；最后利用RT-PCR技术进一步探讨钙化相关基因（calmodulin,nacrein,aspein, she-7-F10）表达水平的变化。以期阐明海洋酸化对马氏珠母贝壳钙化生长的影响，揭示马氏珠母贝钙化生长对海洋酸化响应的机理，为海洋酸化对海洋生物生长发育影响的研究提供基础资料和科学依据。

本项目测定了由二氧化碳引起的不同程度海水酸化对马氏珠母贝壳生长和基因表达的影响；研究了海水酸化对马氏珠母贝受精及早期发育的影响；研究了海水酸化对马氏珠母贝呼吸排泄等生理活动的影响。结果显示在pH7.40条件下壳高，壳长的生长变慢；壳的钙含量和硬度降低；壳的超微结构受到破坏；钙化相关基因nacrein, aspein 和 n16的表达量显著下降。结果表明二氧化碳引起的海水酸化影响钙化基因的表达。海水酸化对马氏珠母贝的受精率无显著影响，但显著影响马氏珠母贝幼虫的生长。pH7.40实验组幼虫的存活率和畸形率显著高于同期pH8.10和pH7.70组幼虫的畸形率，表明在海洋酸化的环境中幼虫的发育受到影响。在pH7.40条件下马氏珠母贝的滤水率和排氨率显著低于对照组。研究结果表明海水酸化显著影响马氏珠母贝幼虫及成贝的生长。海水酸化影响马氏珠母贝的呼吸排泄，基因表达等生理活动。本项目的结果将为海洋酸化的相关研究提供基础数据。