一种鱼类温度耐受能力测试实验装置

1.本实用新型属于水产养殖中鱼类育种研究相关实验设备及技术领域，尤其涉及一种鱼类温度耐受能力测试实验装置。


背景技术：

2.目前，鱼类是水生变温动物，其生长繁衍与生活环境条件密切相关，其中环境温度是鱼类生长发育最重要的环境因子之一。水温影响着鱼类摄食生长、免疫和繁殖、代谢等活动，当环境水温超出鱼体的耐受范围时，就会对细胞和组织造成损伤，甚至导致机体死亡。随着全球气候变暖及热污染加剧，水温升高严重影响某些鱼类的分布、生长、繁殖。对于一些不耐低温的经济鱼类如罗非鱼、大黄鱼、鲮鱼等，冬季寒潮降临时常常大量冻死，给水产养殖业造成巨大损失。为了抵抗环境温度变化造成的危害，鱼类进化出了非常有效的温度刺激适应机制。例如，鱼类可以通过感受温度和日照周期变化等信号，调整细胞的组成和代谢，启动低温适应机制，从而增强抗寒能力。组学技术的应用极大地促进了鱼类温度适应机制研究。龙勇等人证明斑马鱼早期幼体具有类似昆虫快速低温强化的低温适应机制，即在非致死低温条件下进行预暴露可以显著增强其对致死低温的耐受能力。目前，鱼类感知和传递低温信号、调控低温适应相关基因表达并最终建成低温耐受表型的分子机制还不清楚。
3.近年来，基因编辑技术在斑马鱼中的成功应用，极大地方便了基因敲除实验鱼的研制，从而为解析抗寒相关基因的功能提供宝贵的实验材料。得到基因敲除的斑马鱼品系后，分别检测其对致死低温的耐受能力及低温适应能力，验证候选基因在斑马鱼低温适应中的功能。因此，精确地对这些基因编辑品系进行温度耐受表型评价就显得尤为重要。目前，鱼类温度耐受能力测试的方法罕有报道，研究领域亟待需要一套系统的温度耐受测试实验装置。
4.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：轻微的水温差异影响了鱼类的温度适应和耐受能力，无法确保不同批次温度耐受测试试验具有较好的重复性，所得测试数据不能真实客观的反应所得品系的温度耐受能力。
5.解决以上问题及缺陷的难度为：众所周知，斑马鱼饲养温度在不同季节会出现一定程度的波动，一般来说，受加热装置及环境的影响，夏季饲养温度偏低一些，气候变化因素严重影响鱼类温度耐受能力的评估研究。另外，用加热制冷水循环仪器进行温度耐受能力实验时，空间局限性限制一次只能处理1 组鱼，如果要比较不同组鱼的温度耐受能力，就需要多台同时进行，研究成本大大提高，另外，实验数据的获得需要至少3次生物学重复，实验周期较长。
6.解决以上问题及缺陷的意义为：本发明首次提出并设计一套用于鱼类温度耐受能力研究的实验装置，可以在不同季节对实验鱼温度耐受能力进行评估。而且，本实用新型专利中的温度耐受测试实验的温度处理装置中的首要优势是创造性的引入中间带挡板的微孔培养槽、第二储水槽及隔温箱体，1个培养槽内可同时放置对照组和实验组两组鱼，第二
储水槽中可以放置多个微孔培养槽，可以同时处理多组实验鱼，大大节约了实验周期和研究成本。而且，温度处理装置中巧妙使用橡胶管连接温控器和第二储水槽，确保实验温度的可控性和准确性。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种鱼类温度耐受能力测试实验装置。
8.本实用新型是这样实现的，一种鱼类温度耐受能力测试实验装置，所述鱼类温度耐受能力测试实验装置设置有：
9.对每批次进行测试的鱼进行预先处理，使受试的鱼类预先放置在统一环境条件下，排除外界环境温度变化造成的差异的温度适应装置；
10.对受试的鱼类进行特定温度耐受测试实验的温度处理装置。
11.进一步，所述温度适应装置设置有第一储水槽，第一储水槽内部安装有可调温加热器，第一储水槽上端安装有增氧泵和微孔培养槽。
12.进一步，所述第一储水槽上端设置有过滤槽，过滤槽中放置有生化过滤球，生化过滤球上端设置有过滤棉，过滤槽通过导管与循环水泵连接。
13.进一步，所述微孔培养槽为微孔正方形盒子。
14.进一步，所述温度处理装置设置有加热制冷水浴循环器，加热制冷水浴循环器下端设置有水槽，水槽中安装有第一水泵和加热棒。
15.进一步，所述第一水泵通过橡胶管与第二储水槽连接；第二储水槽安装在隔温箱中，第二储水槽内部安装有感温探头，感温探头与温度检测仪连接。
16.进一步，所述第二储水槽内部安装有培养槽，第二储水槽内部安装有第二水泵，第二水泵通过橡胶管与水槽连接，水槽通过橡胶管与第二储水槽连接。
17.结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：本发明首次提出并设计一套用于鱼类温度适应的实验装置，可以在不同季节同时对多组实验鱼温度耐受能力进行评估。
18.本发明首次提出并设计一套用于鱼类温度耐受能力研究的实验装置，可以在不同季节对实验鱼温度耐受能力进行评估。而且，本实用新型专利中的温度耐受测试实验的温度处理装置中的首要优势是创造性的引入中间带挡板的微孔培养槽、第二储水槽及隔温箱体，1个培养槽内可同时放置对照组和实验组两组鱼，第二储水槽中可以放置多个微孔培养槽，可以同时处理多组实验鱼，大大节约了实验周期和研究成本。而且，温度处理装置中巧妙使用橡胶管连接温控器和第二储水槽，确保实验温度的可控性和准确性。进一步地，申请者比较了用不同装置测试斑马鱼基因敲除组(ko)和对照组(wt)温度耐受能力所得实验数据，发现利用本专利中所述装置无论是在生物学数据重复性和实验周期如图3(图3a,图3c)还是实验结果的可靠性方面(图3b,图3d)都取得良好的技术效果。
19.图3a、图3b是用改良前的实验装置进行鱼类低温耐受实验分析，选取要测试的鱼，放入加热制冷水循环装置，一台机器只能处理一组鱼，进行生物学重复检测时需要等待上一轮测试完成后才能进行下一组实验测试，导致实验数据重复性较差，进行多组鱼低温耐受能力比较分析时，时间周期长，研究成本高，而且所得数据不能真实反应鱼类的低温耐受
能力。图3c,图3d是用改进的新型实验装置进行低温耐受能力分析，首先将待测试的多组鱼统一放置相同条件下进行暂养即鱼类温度适应装置中饲养，随后同时转入相同条件下同时进行低温耐受能力测试实验，实验所用的装置即为该专利中的温度耐受能力测试装置，该装置可同时处理多组鱼，所得数据重复性好，客观反应ko组和wt组鱼类的低温耐受能力，保证了实验的生物学重复，缩短了实验周期，节约了科研成本。
20.本实用新型中温度适应装置对每批次进行测试的鱼进行预先处理，使受试的鱼类预先放置在统一环境条件下，排除外界环境温度变化造成的差异；温度处理装置对受试的鱼类进行特定温度耐受测试实验。本实用新型能够准确地测试野生型和基因编辑的突变体品系温度耐受能力，所得实验数据具有良好的重复性，而且成本较低。
21.本实用新型中温度适应装置设置有第一储水槽，第一储水槽内部安装有可调温加热器，第一储水槽上端安装有增氧泵，进行增氧过程，保证水中的氧含量。
22.本实用新型中第一储水槽上端设置有过滤槽，过滤槽中放置有生化过滤球，生化过滤球上端设置有过滤棉，可以除去有机物及氨氮；水泵的的水管伸入到过滤槽里，将第一储水槽中的水源源不断的抽入过滤槽，从而保证养鱼水的水质。
23.本实用新型中微孔培养槽为微孔正方形盒子，可同时对对照组和突变组进行比较分析。
24.本实用新型中温度处理装置设置有加热制冷水浴循环器，加热制冷水浴循环器下端设置有水槽，水槽中安装有第一水泵和加热棒，可设定不同温度对鱼类进行低温或高温耐受处理。
25.本实用新型中第一水泵通过橡胶管与第二储水槽连接；第二储水槽安装在隔温箱中，第二储水槽内部安装有感温探头，感温探头与温度检测仪连接，温度监测仪探头伸入温控器水体中，用于实时监测温控器温度。
26.本实用新型中第二储水槽内部安装有培养槽，第二储水槽内部安装有第二水泵，第二水泵通过橡胶管与水槽连接，水槽通过橡胶管与第二储水槽连接，保证了温控器和培养箱体的水温一致及水位平衡。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本实用新型实施例提供的温度适应装置结构示意图。
29.图2是本实用新型实施例提供的温度处理装置结构示意图。
30.图中：1、可调温加热器；2、生化过滤球；3、过滤棉；4、循环水泵；5、增氧泵；6、微孔培养槽；7、加热制冷水浴循环器；8、第一水泵；9、加热棒； 10、橡胶管；11、第二水泵；12、微孔培养槽；13、温度检测仪；14、第二储水槽；15、隔温箱；16、感温探头。
31.图3是本实用新型实施例提供的温度处理装置在生物学数据重复性和实验周期图。
32.其中，图3a、图3b是用改良前的实验装置进行鱼类低温耐受实验分析图；
33.图3c,图3d是用改进的新型实验装置进行低温耐受能力分析图。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种鱼类温度耐受能力测试实验装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
36.本实用新型实施例提供的鱼类温度耐受能力测试实验装置由温度适应装置和温度处理装置组成。
37.如图1所示，本实用新型实施例提供的温度适应装置设置有第一储水槽，第一储水槽内部安装有可调温加热器1，第一储水槽上端设置有过滤槽，过滤槽中放置有生化过滤球2，生化过滤球2上端设置有过滤棉3；过滤槽通过导管与循环水泵4连接。第一储水槽上端安装有增氧泵5和微孔培养槽6。
38.第一储水槽为塑料箱体，里面可放置培养槽，养鱼水，增氧泵，水泵，加热棒，过滤槽及清道夫，形成一个稳定的小型鱼类饲养系统。培养槽为特制的微孔正方形盒子，中间由隔板分成两个空间，可同时对对照组和敲除组进行比较分析。增氧泵的输氧管伸入第一储水槽里。过滤槽为正方形微孔盒子，里面铺有生化过滤球及过滤棉，可以除去有机物及氨氮。水泵的的水管伸入到过滤槽里，将第一储水槽中的水源源不断的抽入过滤槽，从而保证养鱼水的水质。可调节的加热棒设定适宜温度，如斑马鱼设定为28℃。清道夫用于清除残余饵料及粪便。以上装置的组合形成了一个鱼类微型循环养殖系统。
39.如图2所示，本实用新型实施例提供的加热制冷水浴循环器7下端设置有水槽，水槽中安装有第一水泵8和加热棒；第一水泵8通过橡胶管10与第二储水槽14连接；第二储水槽14安装在隔温箱15中，第二储水槽14内部安装有感温探头16，感温探头16与温度检测仪13连接；在第二储水槽14内部安装有培养槽12。第二储水槽14内部安装有第二水泵11，第二水泵11通过橡胶管10 与水槽连接。同时水槽通过橡胶管10与第二储水槽14连接。
40.温控器为加热制冷水浴循环器，温度设定范围为-40～200℃，可设定不同温度对鱼类进行低温或高温耐受处理。培养箱体由隔温箱、第二储水槽、微孔培养槽组成，小型水泵将温控器里的水源源不断的抽入培养箱体，同时也将培养箱体的水抽入到温控器里，加上连在两者装置之间的橡胶管的虹吸作用，保证了温控器和培养箱体的水温一致及水位平衡。温度监测仪探头伸入温控器水体中，用于实时监测温控器温度。
41.本实用新型的工作原理为：温度适应装置对每批次进行测试的鱼进行预先处理，使受试的鱼类预先放置在统一环境条件下，排除外界环境温度变化造成的差异。温度处理装置同时对多组受试的鱼类进行特定温度耐受测试实验。该方法大大减少了外界环境造成的实验误差，保证了测试的重复性，缩短实验周期，节约研究成本，能真实反应不同基因在鱼类温度耐受中的作用。
42.下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步的描述。
43.目前研究人员常用的鱼类温度耐受处理方法多采用将野生型和不同品系的基因敲除斑马鱼或其他经济鱼类分别放置在特定温度(如斑马鱼正常饲养温度为28℃，10℃为
其致死低温条件)条件下处理，统计其存活率，比较其低温耐受能力，验证各基因在鱼类耐受中的功能。随着季节的变化，该方法的劣势凸显出来。在研究过程中，我们发现，不同批次不同季节的鱼类进行温度耐受测试时，测试采用温度指标同样的情况下，所得测试结果差异较大，导致实验数据不能重复。而且，将受试鱼直接放入加热制冷水浴循环器进行温度耐受能力测试，一台仪器只能测试一组鱼，无法同时进行两组甚至6组(三个生物学重复)的温度耐受能力检测，只能一组测试完再测试下一组，时间周期较长，数据重复性差。为此我们首次建立这套鱼类温度耐受能力测试装置，具体地，如进行斑马鱼低温耐受能力检测，首先先在28℃正常温度条件下将基因敲除的斑马鱼在温度适应装置中培养2周。随后运用温度处理装置进行低温处理测试，同时将两组或多组受试鱼放入第二储水槽中，第二储水槽与加热制冷水循环器连接，外围装有保温箱，保证水温平衡。在温度耐受能力检测过程中，每隔6 小时检查一次，以心跳停止和对机械刺激无反应作为评价死亡的标准，将死亡个体吸出并计数，最后统计存活率，并与野生型相比较，评价目的基因缺失对斑马鱼低温耐受能力的影响。
44.对于高温耐受能力测试，将不同组斑马鱼或其他经济鱼类置于高温如40℃条件下，比较其高温耐受能力。
45.下面结合实验效果对本实用新型原理作进一步描述。
46.本实用新型首次提出并设计一套用于鱼类温度耐受能力研究的实验装置，可以在不同季节对实验鱼温度耐受能力进行评估。而且，本实用新型专利中的温度耐受测试实验的温度处理装置中的首要优势是创造性的引入中间带挡板的微孔培养槽、第二储水槽及隔温箱体，1个培养槽内可同时放置对照组和实验组两组鱼，第二储水槽中可以放置多个微孔培养槽，可以同时处理多组实验鱼，大大节约了实验周期和研究成本。而且，温度处理装置中巧妙使用橡胶管连接温控器和第二储水槽，确保实验温度的可控性和准确性。进一步地，申请者比较了用不同装置测试斑马鱼基因敲除组(ko)和对照组(wt)温度耐受能力所得实验数据，发现利用本专利中所述装置无论是在生物学数据重复性和实验周期如图3(图3a,图3c)还是实验结果的可靠性方面(图3b,图3d)都取得良好的技术效果。
47.图3a、图3b是用改良前的实验装置进行鱼类低温耐受实验分析，选取要测试的鱼，放入加热制冷水循环装置，一台机器只能处理一组鱼，进行生物学重复检测时需要等待上一轮测试完成后才能进行下一组实验测试，导致实验数据重复性较差，进行多组鱼低温耐受能力比较分析时，时间周期长，研究成本高，而且所得数据不能真实反应鱼类的低温耐受能力。图3c,图3d是用改进的新型实验装置进行低温耐受能力分析，首先将待测试的多组鱼统一放置相同条件下进行暂养即鱼类温度适应装置中饲养，随后同时转入相同条件下同时进行低温耐受能力测试实验，实验所用的装置即为该专利中的温度耐受能力测试装置，该装置可同时处理多组鱼，所得数据重复性好，客观反应ko组和wt组鱼类的低温耐受能力，保证了实验的生物学重复，缩短了实验周期，节约了科研成本。
48.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能
理解为指示或暗示相对重要性。
49.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。