珊瑚组合在香港通常小而孤立。这是真的在其他许多高纬度地区(
19]。产生配子的总量相比非常有限,在热带礁区域。因此,重要的是要理解自适应策略,如果有的话,被受雇于香港珊瑚为例证
p . acuta,以确保或促进受精成功。这些策略可能包括低精子浓度下的受精能力或增加配子寿命提高精卵相遇的机会(
6]。操纵实验精子密度和配子老化效果因此在本研究进行的测试显示如果这样的生殖策略的
p . acuta。此外,鉴于日益增长的意识研究边际珊瑚地区由于其潜在的重要性在气候变化和有限的可用的珊瑚发育特征描述,这项研究也调查详细的胚胎发生
p . acuta。所有这些信息将作为未来重要基线实验珊瑚生物在边际环境的其他方面。本研究的目标是文档的生殖周期和配子形成
p . acuta在香港和检查其受精生态学,包括最佳精子浓度受精和配子老化效应,影响其受精成功。
没有受精卵或非常低施肥< 0.6%是观察在这个实验中在2012年或2013年,表明卵子和精子来自同一个群
p . acuta不能自交。
4所示。讨论
在目前的研究中,卵母细胞从11月到5月或6月出现,表明oogenic周期的持续时间是6到7个月。精子发生的周期更短。睾丸开始出现只有大约两个月前产卵。哈里森和华莱士(
3)报道,广播产卵珊瑚物种释放配子后续配子成熟后的满月。卵母细胞和睾丸后可能的消失(1999)或6月(1998,2011)因此表示,产卵
p . acuta在香港发生满月后每年在五月或六月。产卵的
p . acuta也被证实了实地观测。我们的研究结果也支持其他地方从先前的研究表明大多数
Platygyra物种是雌雄同体的广播已成熟的雌鱼,卵母细胞和睾丸出现在同一个息肉(
7,
8,
23,
24]。
广播产卵的
Platygyra物种已经被记载在不同地区(
4]。然而,只有两个研究详细描述gametogenic周期的长度和模式
Platygyra物种,包括
p . daedalea在肯尼亚(
25),
p .扎在新加坡(
24]。被发现在大多数单一年度gametogenic周期
p . daedalea殖民地在肯尼亚,而较低的人口比例催生了每半年地。oogenic周期持续时间在6 - 7个月和精子发生的周期持续了5个月
25]。两个被观察到在产卵季节
p .扎在新加坡殖民地,但两个产卵季节是否由多个gametogenic周期或人口分割产卵是未知的。oogenic周期的持续时间
p .扎持续五到八个月和精子发生的周期大约两到三个月(
24]。在目前的研究中,
p . acuta只有一个年度gametogenic周期,可比oogenic周期长度的两个物种的
Platygyra上面所描述的。然而,其精子发生的周期是可比的
p .扎。一年两次的产卵并不局限于赤道珊瑚礁(
24]。未来的研究需要调查单一年度gametogenic周期是否更为常见生殖模式边缘礁社区。有年度gametogenic周期可能是其中的一个自适应生殖策略来确保受精的精子密度高的成功(
6]。
我们的研究是第一个详细检查的胚胎发育
p . acuta。一般来说,描述的发展阶段是类似的
p . sinensis(
7),
p . contorta(
11]。的embryogenetic模式
p . acuta也符合这一强劲的珊瑚所描述的大久保et al。
11]。然而,大久保et al。
11)记录胚孔的形成与单独的内陷
p . contorta随后,两个毛孔,合并。在我们目前的研究中,这一阶段有两个毛孔才观察到在两个但不是在> 100剩余的胚胎。因此,我们怀疑这是一个不正常的增长阶段
p . acuta。它仍然是可能的,这个阶段是很短,因此我们抽样间隔之间可能已经错过了一个h,或双凹入的特征不是之间共享
Platygyra物种。
而一般embryogenetic模式和阶段
p . acuta类似于许多其他珊瑚物种的研究到目前为止,他们不同于分支吗
疣spp。
11,
26]。而形成一个很薄的一层prawn-chip阶段的典型
疣物种,
p . acuta发展一个缓冲阶段(数字
4(我)和
4 (j)),随后扩大和发展经济萧条的称为“pseudoblastopore”Okubo et al。
11]。接着是之前回到球形开始第二个内陷(图
4(米))。据报道,珊瑚胚胎所需的时间完成胚胎发育到幼虫活性阶段也各不相同,家庭的物种。
疣雅辛托斯和
Pectinia以胚胎在48 h和18 h,能动的分别(
27]。
Favites pentagona和
f . abdita胚胎开始游泳大约15到22 h后第一次卵裂[
11]。在这项研究中,
p . acuta开发的纤毛和18 h受精后开始旋转。这是与
p . contorta胚胎的报道开始游泳19 h受精后(
11]。现在和
p . contorta胚胎发育研究,培养温度保持在26°C。
受精成功的
p . acuta强烈影响了精子的浓度。在受精成功百分比明显降低低精子浓度被认为是由于egg-sperm遇到成功的概率降低
6]。我们的结果与那些从奥利弗和巴布科克(
6]
p . sinensis,但随着更多最佳精子浓度记录从104到107精子毫升−1。抑制受精报道当精子浓度大于106精子毫升−1(
6),但这种抑制没有观察到在当前的研究中。然而,应该指出的是,统计显著性水平的评估之间的区别在受精成功10的精子浓度最高7精子毫升−1低精子浓度是边际(例如,
P
=
0.066)。显著的抑制作用可能与更多的复制或在重复实验中检测到。尽管如此,我们无法测试精子浓度高于107精子毫升−1。整个受精成功产卵的第二天也低,最高只有80%左右。这表明,卵子和精子的质量可能在不同的产卵天,最终可能影响精子受精成功的最佳浓度。在目前的研究中,最引人注目的差异之间的最佳精子浓度受精成功产卵的两天观察到103精子毫升−1浓度。更低的百分比受精成功的原因在这个精子浓度的第二天产卵尚不清楚,但可能与低质量的精子或他们的活动从随后的天的产卵。额外的实验应评估这一假设。
配子老化效应实验表明,配子受精成功的生存能力是相对较短。受精的能力仍然很高实验开始后的3.5 h。考虑到实验的开始(
T= 0)约为2.5 h产卵后,这表明配子可行性最高只能持续6小时。尽管如此,这种生存能力已经比这长得多的时间报道其他珊瑚。奥利弗和巴布科克
6)显示thatfertilization
p . sinensis保持高只有2 h后产卵。这样的长期生存能力背后的机制
p . acuta配子在目前研究中尚不清楚。显然,鉴于配子通常是有限的供应在边际环境中,这样的长期生存能力可能是生殖策略提高受精成功通过增加egg-sperm遇到的机会。它也不清楚失去生存能力在很大程度上是由于卵子或精子或两者兼而有之。有人建议,生存能力的丧失可能与精子的运动性下降由于其有限的能源储备枯竭(
6]。长期的配子的可行性超过5 h已经证明在其他海洋无脊椎动物,如鲍鱼
石决明laevigata(
28)和贻贝
贝壳类(
29日]。更长时间的精子的寿命超过24小时被报道的海鞘
Ascidia mentula(
30.]。虽然卵子和精子的珊瑚
p . acuta仍可受精的释放后6 h,配子最佳施肥的年龄相对比较短。
可塑性在珊瑚配子产卵期间发布的几天之前已经被记录。Hedouin和盖茨(
31日]报道的受精成功的显著差异
Montipora性之间之间的连续两个晚上在一个月内产卵,产卵月下铜暴露。它也表明,数量,大小,公布的配子和脂质和蛋白质浓度在不同的产卵天是不同的,因此导致他们的质量差异
30.,
31日]。一般低得多的受精成功观察到的第二天产卵
p . acuta本研究中观察到的可能是这个珊瑚的自适应生殖策略的一部分。最好的和最成熟的蛋包可以立即释放接到的第一个线索受精的各种有利条件,确保受精成功的概率更高。那些发布在第二或随后的日子可能因此被质量较轻。应该进行进一步的调查评估这一假设。
自体受精试验的结果表明,卵子和精子来自同一个群
p . acuta不能自交。Scleractinian珊瑚已报告展示自我识别的响应(
32]。然而,与物种特异性的程度可能有所不同
33]。需要注意的是,虽然在本研究受精试验结束至少4 h配子混合后,据报道,屏障的有效性,抑制产卵受精可能减少几个小时后
34]。仍然有可能受精成功的水平可能增加超过4 h后产卵
p . acuta。然而,避免受精的能力,加上低精子浓度下成功受精和长时间的配子长寿,都将提供时间配子来自不同殖民地混合,因此提高成功的异花受精的机会
p . acuta在自然条件下(
6]。
5。结论
生殖生态学和珊瑚从边际环境战略是可以理解的。然而,边际环境可以庇护下未来的珊瑚扩张全球气候变化的威胁。我们的研究首次提供了详细的文档gametogenic周期、胚胎发育、受精生态
p . acuta最主要的大规模珊瑚物种之一,在香港在亚热带边际nonreefal珊瑚的社区。我们的研究也贡献了新的见解对珊瑚的生殖策略的理解。这些基本的信息和见解可能进一步阐明理解珊瑚在海洋变化的响应和适应环境和可能导致的发展策略为他们的保护和保护。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
研究在一定程度上支持的香港研究资助委员会一般研究基金。460013年香港中文大学研究委员会组织研究计划。作者感谢k·h·陈,c·h·郭w·w·华h·b·杨和黄懿慧容技术支持,m . h .洲k·w·楚y l .回族y l .锦c . k .郭刘贤Lam h . n .梁黄懿慧Leung) t y Ng, h·l .曾荫权c·w·杨,l·c·杨和项目的学生最后一年2011年,2012年和2013年实地和实验室支持。允许工作在东平洲海岸公园请给予农业、渔业和香港特区政府保护部门。