3.3.孵化無節(jié)幼體和橈足類的大小差異和特征

從大卵孵化的無節(jié)幼體顯著大于從正常大小的卵孵化的個體，并且在各自的發(fā)育階段差異仍然存在（圖4）。事實上，來自各個卵子的個體或多或少遵循相同的生長模式（圖4）。從正常卵和大卵孵化的C1–C2橈足類的平均±SD大小分別比相應(yīng)的N1無節(jié)幼體長65%和69%（圖4）。將長度轉(zhuǎn)換為生物量（Berggreen等人，1988）得出N1無節(jié)幼體的平均±SD值分別為24.3±3.8 ng（n=33）和39.9±7.5 ng（n=29）C，從正常卵和大卵孵化的C1-C2橈足類的平均±SD值分別為292±99.4 ng（n=29）和602±285 ng（n=31）C，所有值均顯著不同（圖5）。

圖4。第1階段無節(jié)幼體（比例尺：200μm）和第1階段和第2階段橈足類（比例尺：400μm）由正常大小（A和C）和大型（B和D）卵孵化而成。從正常和大型卵子（E）孵化的個體的平均±SD卵子直徑、無節(jié)幼體（N1）和橈足類（C1–C2）長度。星號表示顯著差異。

圖5。從正常和大型卵孵化的無節(jié)幼體（N1）和橈足類（C1-C2）的平均±SD生物量（ng C）。星號表示顯著差異。

最初從大卵孵化的成年橈足類是可育的，所產(chǎn)卵的平均±SD直徑為95.6μm±6.6μm（n=121）。該值顯著大于正常大小的雞蛋，但也顯著小于親本雞蛋。這些第一代卵在48小時后孵化成功率為73%（溫度24°C；鹽度25），在形態(tài)上與大型親本卵沒有差異。

4、討論

大卵的罕見可能解釋了為什么這項研究是第一次報告由同一種群的A.tonsa或據(jù)我們所知的任何其他橈足類產(chǎn)生的卵之間存在如此大小的差異。然而，我們不能排除這些實驗室生長的橈足類與野生橈足類的行為不同（Mauchline，1998），因此，大卵型的產(chǎn)生可能只發(fā)生在實驗室培養(yǎng)中，具有最佳和恒定的生長條件。

研究表明，溫度和鹽度都可以改變橈足類卵的密度和大小（Miller和Marcus，1994）。由于滲透調(diào)節(jié)，耐鹽性增加通常與卵密度呈正相關(guān)（Hansen等人，2012年；Roddie等人，1984年），而溫度通常與卵大小呈負(fù)相關(guān)（Hansen等人，2010年；Uye和Fleminger，1976年），因為溫水橈足類物種通常產(chǎn)生的卵缺乏越冬所需的能量儲存（Guisande和Harris，1995年）。雖然培養(yǎng)箱中的環(huán)境條件保持穩(wěn)定，但研究表明，來自同一種群的橈足類能夠產(chǎn)生不同密度和直徑的卵（Marcus和Fuller，1986；Wang等人，2005）。此外，研究表明，即使沒有周期性季節(jié)波動，滯育也可能發(fā)生（Coach等人，2001年）。因此，我們對大卵型的最初假設(shè)是休眠。然而，盡管DHE和滯育孵化過程明顯密集且尺寸較大，但在DHE和滯育孵化過程后，似乎可以存活的大雞蛋上沒有觀察到孵化，這表明DHE和滯育都不是大雞蛋類型的典型特征。正常卵和大卵之間的絨毛膜厚度沒有顯著差異這一事實進(jìn)一步支持了大卵是亞鈦卵的說法。

本研究中觀察到的橈足類卵密度相對較高，但與之前使用類似技術(shù)進(jìn)行的研究（Marcus和Fuller，1986；Miller和Marcus，1994；Knutsen等人，2001；Wang等人，2005）相比，未發(fā)現(xiàn)異常值（p N 0.05）。大卵型的密度表明沒有內(nèi)部特征，因為卵直徑越大，密度越高。

4.1.耗氧量

在兩種卵型上觀察到的呼吸速率的初始增加可能反映了胚胎發(fā)生的能量成本（Romano等人，1996年）。大雞蛋的耗氧率高于正常大小的雞蛋，但考慮雞蛋體積時，大雞蛋和正常大小雞蛋的耗氧率相似。

大多數(shù)正常大小的雞蛋在前24小時內(nèi)孵化，在接下來的24小時內(nèi)孵化成功率約為1%。大雞蛋的孵化成功率從24小時后的51%上升到48小時后的60%，這與整個研究中觀察到的大雞蛋的孵化時間更長是一致的。這表明胚胎發(fā)生較慢，正如Berrill（1935）報道的有囊胚胎，其與直徑或半徑呈負(fù)相關(guān)，而與卵子的體積或表面積無關(guān)。如果橈足類也有同樣的趨勢，那么這可以解釋似乎孵化時間更長，以及大卵型觀察到的孵化成功率相對較低。大卵型較長的胚胎發(fā)生期本身不利于大規(guī)模培養(yǎng)，因為較長的孵化期意味著孵化的可控性較差。然而，可以開發(fā)一種由大無節(jié)幼體組成的產(chǎn)品，用于大口幼魚。

由于未知原因，本研究中獲得的耗氧率比其他研究在類似條件下使用相同納米呼吸測量技術(shù)在同一橈足類上觀察到的耗氧率低10倍。Hansen和Drillet（2013）觀察到亞鈦質(zhì)卵子的初始耗氧率與Nielsen等人（2007）和Hansen等人（2012）的報告相當(dāng)。7天齡DHE的測得耗氧率顯著降低，平均±SD值為0.021±0.013 nlO2?1個雞蛋?1小時?1，這與本研究中大雞蛋觀察到的值相似。如果隊列內(nèi)的表型變化可以解釋個體耗氧量的變化（Nielsen等人，2007年），那么耗氧量和來自同一橈足類菌株的卵子批次之間的變化也可能得出相同的結(jié)論。

4.2.孵化成功

正常大小的雞蛋通常孵化成功率約為90%，這支持了以下說法：這些雞蛋是健康的亞鈦質(zhì)雞蛋（Hansen等人，2012年），并且作為水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品有效。大卵型的孵化成功率通常在60%左右，這仍然與羅斯基爾德大學(xué)（Roskilde University）連續(xù)培養(yǎng)a.tonsa的亞鈦卵孵化成功率為45–95%一致（Hansen等人，2012）。然而，孵化成功率較低確實表明，大卵型的行為與正常健康的亞卵型不同。事實上，從大卵型孵化到成年的橈足類都能夠繁殖，并且它們的卵孵化正常，這表明Harding和Marshall（1955）沒有發(fā)現(xiàn)任何染色體異常，例如在長鰭烏賊的三倍體無節(jié)幼體上發(fā)現(xiàn)的染色體異常。

4.3.大卵型是亞種群還是卵大小連續(xù)統(tǒng)的上尾端？

大多數(shù)雞蛋測量是在兩個雙峰種群上進(jìn)行的，對應(yīng)于兩種雞蛋類型的大?。▓D1E和F）。然而，隨后從整個種群中隨機(jī)抽取202個卵，平均卵徑為83.3μm，其中最大卵徑為92.6μm（圖1D）。這表明，整個種群的真實卵徑不是一個子種群，而是遵循經(jīng)典正態(tài)分布描述的連續(xù)統(tǒng)，大卵型是分布的上尾端。然而，奇怪的是，大雞蛋在培養(yǎng)物中持續(xù)存在。這是由母親決定的還是只是一個隨機(jī)事件？Alajmi等人（2014）通過選擇觀察到的粗莢小蜂的較大卵直徑比對照組的卵大16.5%。我們研究中發(fā)現(xiàn)的大雞蛋直徑比正常大小的雞蛋大22.7%。兩項研究都表明，兩種代表性的卵子大小之間存在顯著的大小差異，但Alajmi等人（2014）選擇了產(chǎn)卵，研究表明，這與雌性體型呈正相關(guān)（Mauchline，1998）。這表明，Alajmi等人（2014年）觀察到的較大卵是較大親本的結(jié)果，而我們的研究表明，由于選擇了較大的卵，橈足類養(yǎng)殖產(chǎn)生的較大卵似乎由正常大小的親本組成。雖然兩項研究中雞蛋的大小差異具有可比性，但大小差異的原因并非如此。

一種假設(shè)是，大卵子類型是一種相對罕見的突變，可能對生物體有益，因為由于未知原因，即使每天都會選擇大卵子，它仍然以低頻率出現(xiàn)。盡管菌株起源于1982年，但可能在培養(yǎng)物中持續(xù)存在的突變（St?ttrup等人，1986）。然而，這種特性可能會在從大卵孵化出來的橈足類的連續(xù)幾代中消失？在本研究中，第一代比其親本稍小但顯著較小，因此大卵性狀可能最終消失。大雞蛋的罕見頻率對大規(guī)模養(yǎng)殖計劃沒有危害，盡管胚胎發(fā)生時間較長，但雞蛋仍然是亞皮質(zhì)醇的，并導(dǎo)致在幾天內(nèi)孵化，因此不會降低活飼料產(chǎn)品的整體質(zhì)量。相反，由于大卵世代相傳，卵大小的差異為設(shè)計活飼料獵物提供了一個有趣的視角。這可能使人們能夠選擇非常大的橈足類獵物。這為在水產(chǎn)養(yǎng)殖中設(shè)計特定物種的活飼料產(chǎn)品，即用于有鰭魚幼體飼料的大無節(jié)幼體提供了有趣的前景。然而，需要通過橈足類培養(yǎng)中無數(shù)代的單向選擇努力進(jìn)行徹底研究。我們打算在未來的研究中繼續(xù)研究這一點，以開發(fā)新的活性飼料產(chǎn)品。

致謝

我們要感謝實驗室技術(shù)人員Anni Glud在實驗室工作期間提供的協(xié)助，生物醫(yī)學(xué)實驗室科學(xué)家Tora Bardal的拍照和測量，以及高級工程師Yngve Attramadal對該項目的支持和提供一般性討論。這項工作得到了丹麥獨立研究理事會（12-125843）、丹麥國家研究基金會（DNRF53）、歐洲研究理事會（ERC-2010-AdG20100224）、格陵蘭科學(xué)研究委員會（KVUG；GCRC6507）和丹麥國家戰(zhàn)略研究理事會IMPAQ第10-093522號撥款的資助。