糙海参（Holothuria scabra）是热带海域中开发潜力最高的海参种类，是极少数兼具食用、药用及生态价值的水产物种。同时，作为热带海洋牧场的关键物种，其通过摄食、同化、生长以及呼吸排泄等关键生理生态过程以及生物扰动，对海底营养元素循环与能量流动产生明显的影响，在热带海洋生态系统中起非常重要的生态功能。

在我国，糙海参主要分布于广东、广西、海南岛、西沙群岛和南沙群岛等南部海域。然而，随着市场需求持续攀升，野生糙海参遭遇过度捕捞，已被国际自然保护联盟（IUCN）评估为濒危物种，其生态功能也因种群衰退受到影响。因此，开展糙海参人工养殖，不仅是解决市场供给、保护野生资源的关键，更是修复热带海洋牧场底栖生物群落、恢复牧场生态功能的重要路径。

当前，我国南方糙海参养殖仍面临技术瓶颈：热带海域水温波动大，幼参适宜生长水温阈值不明确导致成活率低；性别鉴别困难制约人工繁育效率；加之养殖模式尚未成熟，养殖技术推广不足，尚未形成商业化养殖生产体系，既难以满足市场需求，也无法为热带海洋牧场建设提供稳定的增殖放流苗种支撑。

针对上述问题，我院海洋生物资源与海水增养殖团队聚焦糙海参人工养殖关键技术及生态修复需求，开展系统性研究。近期，团队刘旭佳研究员、程楚杭副研究员在水温适应机制、性别差异分子基础等领域取得重要突破，为该物种的资源保护、健康养殖及人工繁育提供了重要数据支撑，助力破解产业发展与生态修复的技术瓶颈。

图1 糙海参亲参

（1）明确摄食临界温度：揭示糙海参幼参对不同水温适应机制

糙海参幼参生长受水温显著影响，研究首先确定了糙海参幼参能够正常摄食生长的临界温度阈值分别23℃、33℃；再从生长、免疫、分子以及蛋白水平来研究了其对不同温度的适应机制，结果表明，短期高温对糙海参幼参的影响比短期低温更显著；相反，长期低温对幼参生长的影响比长期高温更突出。研究结果为糙海参幼参应对水温变动环境的适应机制提供科学数据，同时对我国糙海参人工养殖具有重要指导意义。

图2 不同水温条件下糙海参幼参的特定生长率变化

（2）解析性别差异特征：构建糙海参性别调控分子基础

糙海参的性别决定机制尚不明确，其仅在生殖腺中表现出雌雄异体特征。采用蛋白质组学分析方法，筛选糙海参生殖腺中的性别相关蛋白质及基因，并通过实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）进行验证。通过蛋白质组测序共鉴定出5313种蛋白质。其中，817种蛋白质在卵巢和精巢中均有表达，以精巢为对照，卵巢中上调的蛋白质有445种，下调的蛋白质有372种；此外，还鉴定出卵巢特异性差异丰度蛋白（DAPs）136 种、精巢特异性差异丰度蛋白（DAPs）69 种。研究还通过qRT-PCR验证了9种在卵巢和精巢中起关键作用的差异丰度蛋白（DAPs）编码基因。值得注意的是，富集于核糖体通路的 24 种卵巢偏向性蛋白在卵巢发育中具有重要作用。本研究为揭示糙海参的性别差异提供了新的证据。

图3 糙海参蛋白功能注释与分析

两项研究成果填补了我国热带海域糙海参基础生理生态学研究的空白，为我国糙海参种质资源的保护、健康养殖以及可持续开发利用提供了重要数据支撑。

研究得到了国家自然科学基金项目（31960225），广西自然科学基金项目（2021GXNSFAA196074），广西科技基地和人才专项（AD22035225）和广西自然科学基金项目（2023GXNSFBA026356）的资助。

相关文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2025.102731

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0301884