[发明专利]一种开放式智能控温养殖系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型智能控温的非洲爪蟾养殖系统，适用于需氧低温水生生物的养殖，包括但不仅限于非洲爪蟾，青蛙，牛蛙，鱼类，龟类，珊瑚等。

背景技术

非洲爪蟾，原产于非洲东南部，属于比较原始的蛙类，学名：Xenopus laevis。“Xenopus”是拉丁语，意思为“特殊的足”，非洲爪蟾后足发达，有五趾，有发达的蹼，其中内侧3趾末端有角质化的爪，故而得名爪蟾；“laevis”意思为“光滑的”，是指其皮肤光滑。加上非洲爪蟾广泛分布于非洲撒哈拉大沙漠以南地区，故而称为非洲爪蟾，俗名光滑爪蟾、非洲滑蟾等。

它外形上和典型的蛙类有一定的区别，也不同于典型的蟾蜍。它体长6～13厘米，身体扁平，呈流线型；雄性个体较小，体长只有雌性的一半；体色灰色至黑色；身体两侧各有一条白色带状条纹，即侧线，属于感觉系统，可以协助它们感知水中的情况，以寻找食物或逃避天敌。

他们完全水栖，无论是蝌蚪还是成蛙一生都生活在水里，尤其喜好静止水域的环境，白天多潜藏于水底深处，夜晚则会爬至浅谈，初春至晚夏间为繁殖期，此蛙每胎可产下2000颗以上的卵，以年产卵多达1-1.5万颗。非洲爪蟾在实验室条件下可存活15年左右，有的可达20年。不过，它一般在壮年的时候，就为人类的科研事业而捐躯了。

20世纪30年代以后，欧洲和北美的一些实验室开始自己养殖非洲爪蟾，这是为什么呢？原来，在这一时期，非洲爪蟾被广泛用于医院的早期妊娠诊断，人们对非洲爪蟾的需求大大增加了。这主要归功于英国生物学家霍格本教授。霍格本主要从事比较内分泌学研究，曾研究垂体切除和外源垂体提取物对蛙类皮肤颜色的调节。1927—1930年，霍格本教授在南非开普顿大学工作，并尝试用当地的非洲爪蟾来开展他的实验。在这一时期，他发现向雌性非洲爪蟾注射牛的垂体前叶提取物会引起排卵。1930年，霍格本教授回到英国，同时也进口了一批非洲爪蟾，养在自己实验室的地下室里，继续进行生殖生理学研究，并优化了垂体提取物诱发爪蟾排卵的条件。1934年，《自然》杂志同时发表他们和另外一家南非实验室的两篇文章，具体描述了利用爪蟾进行早期妊娠检测的方法，即注射孕妇尿（其有效成分为绒毛膜促性腺激素）可以引起爪蟾排卵。这一方法简便易行，被广泛应用于医院的妊娠测试，很多医院都开始饲养非洲爪蟾。由于这一用途，非洲爪蟾在这一时期也从其原产地非洲东南部被输往世界各地，在欧美等地都建立了非洲爪蟾的养殖群体。直到20世纪60年代，这一方法才被免疫学方法所取代。

妊娠测试试验使人们认识到，通过注射激素，可以随时诱导非洲爪蟾排卵，不受季节限制。这一发现对于饱受材料困扰的胚胎学家来说无异于久旱逢甘霖。非洲爪蟾卵子和胚胎个体较大，直径可达1.4毫米，很方便进行实验胚胎学研究，如显微注射、胚胎切割和移植等。加上非洲爪蟾很泼辣，容易饲养，从20世纪50年代开始，非洲爪蟾逐渐成为发育生物学研究的模式动物。荷兰发育生物学家纽库普为推广这一模型做出了重要贡献。他与法伯合作在1956年发表的非洲爪蟾发育图谱与分期标准至今仍被广泛使用。到20世纪80年代分子生物学发展起来之后，发育生物学的研究更依赖于模式动物，研究人员必须统一动物模型，以便将研究方法、试剂标准化，研究结果也更容易汇总、分享。在这一时期，非洲爪蟾无疑仍是两栖动物中发育生物学研究的主要模型。

目前人工养殖非洲爪蟾普遍使用大中型的玻璃水族箱或圆形玻璃缸进行室内避光饲养，所用自来水需经过净化，沉淀去氯处理，每日需充氧3-5次，每次5分钟，水深20厘米。水中有潜水泵加氧，水槽里的水定期更换，一般在每次喂食后换水，以保证爪蟾的健康，防止疾病的发生。饲养的环境温度要求18℃左右，水温12-25℃。室温低于5℃时，非洲爪蟾会冬眠，若超过30℃，则其拒食，不宜存活。非洲爪蟾以猪心肝脏为食物，3-5天喂食一次。

卵母细胞表达系统在细胞生物学研究中发挥了重要作用。比如，应用非洲爪蟾卵母细胞表达外源离子通道或其他受体基因是目前离子通道或受体结构和功能研究中的一种重要方法，在研究离子通道及神经递质受体的结构、功能及药理作用方面都发挥了重要作用。

常规的低温培养箱都需要一个密闭的环境并利用压缩机制冷设备将培养箱内的温度降低到一个固定的温度值，为了维持一个恒定的低温，普遍上该种培养箱是无法与外界空气相通的。目前市面上的恒温培养箱无法解决密闭环境中与外界空气交流的问题，必须通过外接氧气瓶的方式来向培养箱内输入氧气，这种设备既占据了极大的空间，也需要另外购置氧气，增加了大量养殖成本和繁琐的程序。

发明内容