中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)在我国俗称河蟹,隶属于甲壳纲(Crustacea),十足目(Decapoda),方蟹科(Crapsida),绒螯蟹属(Eriocheir),是甲壳类中少有的洄游性种类。在淡水河流、湖泊中完成生殖蜕壳后的中华绒螯蟹需向河口区域进行生殖洄游,在河口完成交配、抱卵、胚胎及幼体的发育。长江口是中华绒螯蟹最大、最优质的繁殖场。盐度是河口时空变化最为剧烈的因子之一,近年来长江口盐度变化加剧,盐水入侵严重,这可能对中华绒螯蟹的洄游、繁育造成重要的影响。为全面评估河口盐度变动对中华绒螯蟹繁育的潜在影响,本研究以中华绒螯蟹亲体、后期胚胎及早期幼体为研究对象,从血淋巴渗透、代谢、免疫调节与肝胰腺消化酶调节以及行为方面研究了中华绒螯蟹亲体在洄游过程中对盐度的适应策略及耐盐阂值；以孵化率与初孵蚤状幼体的存活率为评价指标获得中华绒螯蟹胚胎及早期幼体发育的最适盐度范围,在此基础上分析了盐度胁迫后胚胎对能源物质的分解与利用特征、Na+、K+-ATPase的响应以及胰高血糖素(CHH)可能的神经内分泌调控作用；通过研究大眼幼体的盐度选择行为,不同盐度下的生态蜕壳及Na+/K+-ATPase活性对盐度的响应,探讨大眼幼体趋江洄游的行为与生理基础,初步阐明了不同生命阶段的中华绒螯蟹对盐度的生理与行为响应机制。本研究成果为全面评估河口盐度变动对中华绒螯蟹繁育的影响提供重要理论依据,对中华绒螯蟹野生资源的保护、利用和人工繁殖均具有重要意义,同时也丰富了甲壳类洄游生理学与渗透调节生理、行为研究的资料。主要研究结果如下：1.中华绒螯蟹亲体在不同盐度下的行为反应采用视频记录分析法比较研究了雌性中华绒螯蟹亲体适应了淡水、半咸水(盐度18)后以及在高盐(盐度18→30)、低盐(盐度18→0)胁迫下的行为反应。结果表明：在不同盐度下,蟹口器的活动性与其个体的运动活力呈现一致的反应模式,与淡水组相比,适应盐度18后蟹的运动活力和口器的活动性均增强(P<0.05)；低盐胁迫引起蟹运动活力和口器活动(P<0.05)增强,而高盐胁迫后蟹运动活力显著减弱(P<0.05),且口器的活动性也降低,且在低盐胁迫后蟹的运动活力和口器的活动性均显著强于淡水组(P<0.05)；第一触角回缩行为和封闭反应行为几乎仅出现在盐度18组以及高盐胁迫组(P<0.05),第一触角回缩至壳槽内的时间随着试验时间的延长而增加；第二触角抖动次数随着试验盐度的升高而逐渐降低,低盐胁迫后蟹的第二触角抖动次数显著高于其它三个试验组(P<0.05)；高、低盐胁迫均引起蟹的眼柄活动性增强,而适应盐度18后眼柄的活动性降低；盐度18组蟹清洁触角的频率显著高于淡水组(P<0.05),高、低盐胁迫均引起蟹的触角清洁频率显著降低(P<0.05)；腹部开合行为仅出现在低盐胁迫后。综合以上结果显示,从淡水适应半咸水后会刺激中华绒螯蟹亲体的运动活力及其它相关行为增强,蟹在低盐胁迫后出现腹部开合行为是其在低渗环境下通过暴露尾肠从而吸收水中离子的一种行为策略,蟹在高盐胁迫后表现出的封闭反应则有助于减少机体在高渗环境下对水分的吸收及盐分的被动扩散丢失。2.中华绒螯蟹亲体的盐度选择行为利用室内可控的六分室盐度选择装置结合视频监控系统,研究了洄游期的雌、雄中华绒螯蟹对盐度的选择行为。结果显示：雄蟹对盐度并未表现出显著的偏好行为,但其在盐度28分室中出现的次数最少,而在盐度35分室中出现最多,在21与35盐度分室中停留的时间略长于其它盐度分室；在盐度0-21范围内,雌蟹在各盐度分室中出现的次数随着盐度的升高而增加,在21盐度分室中达到最高,在28盐度分室中最低,雌蟹在35盐度分室中出现的次数接近盐度21分室的水平。在盐度7-28范围内,雌蟹在各盐度分室中停留的时间随着盐度的升高逐渐降低,而在35盐度分室中停留时间最长,且显著高于其在28盐度分室中停留时间(P<0.05)。本试验同时发现,在试验时间内,雄蟹的运动活力显著高于雌蟹,在提供可选择的盐度环境后,雌、雄蟹的运动活力均降低。结果提示,盐度在中华绒螯蟹生殖洄游寻找产卵场的过程中虽然发挥着一定的导向作用,但其它栖息地环境因子如水深、底质可能也是影响中华绒螯蟹在河口分布位置的重要因子。3.盐度升高对中华绒螯蟹亲体渗透压、离子及离子调节酶的影响通过逐步增盐法研究了中华绒螯蟹亲体盐度适应过程中血淋巴渗透压、离子含量以及后鳃Na+/K+-ATPase和碳酸酐酶(CA)活性的变化。结果显示：在0-21的盐度范围内,雌、雄中华绒螯蟹均显著调高其血淋巴渗透压(P<0.05),而在盐度达到35时略调低其血淋巴渗透压,雌、雄中华绒螯蟹的等渗点接近盐度28；随着环境水体盐度的增加和血淋巴渗透压的升高,中华绒螯蟹血淋巴Na+和Cl-含量升高,而Ca2+和K+含量呈现降低的趋势；盐度升高引起中华绒螯蟹后鳃Na+/K+-ATPase和CA活性降低,酶活性的降低是后鳃主动吸收Na+减少的直接生理反应；比较雌、雄中华绒螯蟹各检测指标可见,雌蟹血淋巴Ca2+和K+含量和鳃CA活性在一些盐度水平下显著高于雄蟹(P<0.05),而其它测定指标之间无显著的性别差异。研究结果表明,中华绒螯蟹亲体具有较强的高渗调节能力,但其低渗调节能力较弱。盐度升高后,中华绒螯蟹亲体主要通过调节血淋巴Na+和Cl-含量而调节血淋巴渗透浓度,Na+/K+-ATPase和CA在离子调节过程中发挥重要作用,雌、雄蟹的渗透调节能力不存在显著的差异。4.盐度升高对中华绒螯蟹亲体血淋巴代谢、免疫指标及肝胰腺消化酶活性的影响通过逐步增盐法,研究了从淡水逐步升高到盐度7、14、21、28、35后,雌、雄中华绒螯蟹血淋巴代谢指标(总蛋白蛋白、氧合血蓝蛋白、葡萄糖、甘油三酯、胆固醇、尿酸、尿素、肌酐)的含量、免疫酶(碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶、酚氧化酶)和消化酶(淀粉酶、纤维素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶)活性的变化。结果显示：随着盐度的增加,雌、雄中华绒螯蟹血淋巴总蛋白、氧合血蓝蛋白含量降低；雄蟹血淋巴甘油三酯、胆固醇、尿素、肌酐含量与雌蟹血淋巴甘油三酯、尿酸含量均随着盐度的升高先显著降低(P<0.05),在盐度升高到21时达到最低值,而后显著升高(P<0.05)；雄蟹血淋巴尿酸含量在0-21的盐度范围内呈现显著降低的趋势(P<0.05),盐度高于21时维持在稳定水平；雌蟹血淋巴尿素含量在盐度升高到21达到最低值(P>0.05),盐度高于21时显著升高(P<0.05)；盐度增加对雌蟹血淋巴肌酐、胆固醇含量无显著影响；雌、雄蟹血糖含量均在盐度升高到21时达到最高水平；雌蟹血淋巴多种代谢指标均高于雄蟹。随着盐度的升高,雄蟹血淋巴酚氧化酶活力逐渐降低,雌蟹血淋巴酚氧化酶活力先降低,当盐度高于21后维持稳定水平；雌、雄蟹血淋巴碱性磷酸酶活性呈现先略升高而后逐渐降低的趋势；雌、雄蟹血淋巴超氧化物歧化酶活性先略降低,盐度高于21时被激活,且在盐度升高到35时酶活性显著高于盐度21时的水平(P<0.05)。除超氧化物歧化酶外,雌蟹血淋巴其它两种免疫酶活性均高于雄蟹。雌、雄中华绒螯蟹肝胰腺淀粉酶活性最高,脂肪酶活性极低(P<0.05)；雌蟹肝胰腺淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶活性均在盐度达到及高于28时显著降低(P<0.05),而纤维素酶活性在盐度升高到35时显著降低(P<0.05)；除脂肪酶外,雄蟹的肝胰腺消化酶活性均在盐度升高到14时显著升高(P<0.05),盐度升高到21时显著降低(P<0.05),之后维持稳定水平或进一步降低；除脂肪酶外,雄蟹肝胰腺消化酶活性在不同盐度水平(盐度21除外)下均显著高于雌蟹(P<0.05)。综合上述研究结果显示：中华绒螯蟹亲体从淡水逐步适应海水的过程中多种血淋巴代谢指标均在盐度增加到21时达到最低点,这一盐度下机体可能用于渗透调节的能量最低,从而可以节约更多的能量用于繁殖。当水体盐度接近或超过28时中华绒螯蟹的免疫防御能力和消化能力均显著降低,最终可能对中华绒螯蟹的繁殖造成潜在的不利影响。在不同盐度下,雌蟹血淋巴代谢指标和免疫指标稍高于雄蟹,表明雌蟹的代谢水平和免疫防御能力相对较高。引起雄蟹肝胰腺消化酶活性降低的起始盐度值低于雌蟹,这从消化生化的角度表明雌蟹对盐度增加的适应能力强于雄蟹。5.盐度对中华绒螯蟹胚胎及幼体发育的影响研究了盐度对不同发育时期中华绒螯蟹离体胚胎发育、蚤状幼体存活的影响,结果显示：从眼点期开始盐度暴露其胚胎孵化率与幼体存活率均低于从原肠期和出膜前期开始暴露胚胎的孵化率,原肠期和出膜前期胚胎在盐度1-20范围内呈现较高的孵化率和较快的发育速度,且各盐度组间无显著差异(P>0.05)；盐度降低(盐度1、5)在一定程度上促进了胚胎的发育并提高了胚胎孵化率,且在眼点期表现出显著性(P<0.05)；盐度达到及高于25导致胚胎发育减缓、孵化率显著降低(P<0.05),其中原肠期和出膜前期胚胎孵化率在盐度达到35时几乎为零,而眼点期胚胎孵化率在盐度达到25时已低于10%；从原肠期和出膜前期开始盐度暴露其初孵蚤状幼体在盐度5-25的范围内具有较高的存活率,且各盐度组之间无显著差异,超出此盐度范围后初孵蚤状幼体的存活率急剧降低(P<0.05),盐度达到35时初孵蚤状幼体无法存活。眼点期开始盐度暴露后其初孵蚤状幼体存活率在15、20盐度下最高,在盐度10中略降低,盐度高于20或低于10均导致初孵蚤状幼体存活率显著降低(P<0.05),在盐度1、30、35中几乎无初孵蚤状幼体存活。Ⅰ期蚤状幼体在1、40的盐度下暴露24h后全部死亡,盐度5组蚤状幼体死亡率从暴露后48h开始显著上升,到192h时接近100%,盐度25、30、35组蚤状幼体死亡率在盐度暴露后96h仍较低,之后开始显著升高,到192h时几乎全部死亡,盐度10、15、20组蚤状幼体在盐度暴露后120h死亡率仍较低,从144h开始逐渐升高,在192h死亡率达到60%,但仍显著低于其它各盐度组(P<0.05)。综合上述研究结果表明,中华绒螯蟹原肠期和出膜前期胚胎发育及孵化的适宜盐度范围为5-20,眼点期胚胎发育的适宜盐度范围为10-20,Ⅰ期蚤状幼体发育的适宜盐度范围为10-20,超出上述盐度范围将显著影响中华绒螯蟹胚胎与早期幼体的发育,进而可能对其种群的繁衍造成潜在影响。6.渗透胁迫对中华绒螯蟹胚胎生化成分含量与消化酶活性的影响研究了渗透胁迫对不同发育期中华绒螯蟹胚胎中生化成分(蛋白、总脂、碳水化合物、水份)含量、胚胎体积(胚胎直径)以及消化酶(淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶)活性的影响。结果显示：随着胚胎的发育,对照组(盐度15)胚胎体积增加、水份含量升高(P<0.05)、蛋白含量降低(P<0.05)、胰蛋白酶与胃蛋白酶活性升高(P>0.05),脂类含量和脂肪酶活性均降低(P>0.05),碳水化合物含量和淀粉酶活性均在眼点期升高(P<0.05)而在出膜前又降低(P<0.05)；高、低渗胁迫均引起胚胎水份含量降低,其中高渗胁迫对三个发育时期胚胎水份含量的影响均具有显著性(P<0.05),而低渗胁迫的影响仅在眼点期表现出显著性(P<0.05)；低渗胁迫引起胚胎蛋白含量降低(P<0.05),而高渗胁迫导致胚胎蛋白含量升高(P<0.05)；高渗胁迫对胚胎脂类含量无显著影响(P>0.05),而低渗胁迫引起出膜前期胚胎脂类含量显著降低(P<0.05)；高、低渗胁迫对胚胎碳水化合物含量均无显著影响(P>0.05)；高、低渗胁迫均导致原肠期胚胎体积减小(P>0.05),而对眼点期胚胎体积无显著影响,高渗胁迫引起出膜前期胚胎体积减小(P>0.05)；除高、低渗胁迫均显著降低眼点期胚胎淀粉酶活性(P<0.05)而引起出膜前期胚胎胰蛋白酶活性略降低(P>0.05)外,低渗胁迫导致不同发育时期胚胎消化酶活性升高,而高渗胁迫导致酶活性降低；除脂肪酶外,渗透胁迫对原肠期胚胎消化酶活性的影响均具有显著性(P<0.05)。研究结果表明,主要能源物质在胚胎发育过程中被利用并重新合成,高渗胁迫抑制胚胎消化酶的活性,进而抑制胚胎对卵黄物质的分解、利用,导致胚胎中卵黄物质积累,从而影响胚胎的发育；低渗胁迫引起胚胎消化酶活性升高,加速胚胎对卵黄物质的分解与利用,在一定程度上促进胚胎的发育。7.渗透胁迫对中华绒螯蟹胚胎CHH和Na+/K+-ATPase a-亚基nRNA表达及酶活性的影响研究了渗透胁迫对中华绒螯蟹不同发育期胚胎Na+/K+-ATPase活性、a-亚基mRNA表达、CHH基因mRNA表达的影响。结果显示：对照组(盐度15)胚胎中Na+/K+-ATPase a-亚基mRNA表达量从原肠期到出膜前期升高了1.77倍(P<0.05),Na+/K+-ATPase活性升高了6.53倍(P<0.05)；与对照组相比,低渗胁迫诱导出膜前期胚胎Na+/K+-ATPase a-亚基表达显著增强(P<0.05),而对原肠期和眼点期胚胎无显著影响；低渗胁迫引起原肠期与眼点期胚胎Na+/K+-ATPase活性显著降低(P<0.05)；高渗胁迫诱导原肠期与眼点期胚胎Na+/K+-ATPase a-亚基的表达显著增强(P<0.05),同时引起原肠期、出膜前期Na+/K+-ATPase活性显著升高(P<0.05),而导致眼点期Na+/K+-ATPase活性显著降低(P<0.05)；从眼点期到出膜前期胚胎CHH mRNA表达显著增强,低渗胁迫导致CHH mRNA表达下调且对眼点期胚胎具有显著影响(P<0.05),高渗胁迫诱导CHH上调且对出膜前期胚胎具有显著影响(P<0.05)。研究结果显示,随着胚胎的发育,CHH表达增强、Na+/K+-ATPase mRNA转录、蛋白合成增加,CHH可能在胚胎应对渗透胁迫时发挥着重要的神经内分泌调控作用,对渗透胁迫后Na+/K+-ATPase的转录、蛋白合成起到调节作用。8.中华绒螯蟹大眼幼体的盐度选择行为利用七分室盐度选择装置研究了中华绒螯蟹大眼幼体对盐度的选择行为,结果显示：大眼幼体对低盐表现出明显的偏好行为(P<0.05),且这种行为在上午表现更为显著,上午(9：00-12：00)进行的两个重复组中3h内大眼幼体在淡水分室中的平均分布率最高,分别为60%-89%和69%-80%,分布率次高的为盐度5分室；下午(14：00-17：00)进行的两个重复组中大眼幼体在淡水分室中的分布率分别为29%-60%和31%-57%。上、下午的试验结果均显示,随着盐度的升高,大眼幼体在盐度分室中的分布率呈现降低的趋势。结果表明,中华绒螯蟹大眼幼体具有明显的偏好淡水、低盐的行为,且这种偏好程度可能受到光照强度的影响,中华绒螯蟹大眼幼体的低盐偏好行为与其在自然环境下的向岸洄游生态相吻合。本试验结果提示,大眼幼体趋淡水、低盐的行为可能是一种遗传行为而不受栖息环境的影响。9.盐度对中华绒螯蟹大眼幼体蜕壳及Na+/K+-ATPase活性的影响研究了不同盐度(0、5、10、15、20、25、30、35、40)对中华绒螯蟹蜕壳的影响,并测定了高、低渗胁迫后大眼幼体Na+/K+-ATPase活性的变化。结果显示：各盐度组大眼幼体在盐度暴露后第二天开始出现蜕壳现象,之后随着试验时间的延长,大眼幼体蜕壳率急剧升高(P<0.05),到试验的第5天所有盐度组大眼幼体几乎全部蜕壳为Ⅰ期仔蟹,且不同盐度组大眼幼体的蜕壳率无显著差异(P>0.05),但盐度达到40时大眼幼体在前期的蜕壳速度明显减缓；高、低盐胁迫均显著诱导大眼幼体Na+/K+-ATPase活性升高(P<0.05)。结果表明,大眼幼体已具有较强的高、低渗调节能力,可以耐受较广范围的盐度,并在此盐度环境下完成蜕壳,Na+/K+-ATPase在其高、低渗调节过程中均发挥重要作用。