黄姑鱼半致死低温的初步研究

詹 炜，楼 宝，程国宝，毛国民，史会来，徐冬冬，薛宝贵

(浙江海洋学院海洋与渔业研究所，浙江省海洋水产研究所，浙江舟山 316100)

黄姑鱼Nibea albiflora Richardson，隶属鲈形目Perciformes、石首鱼科Sciaenidae、黄姑鱼属Nibea，肉味鲜美、营养丰富，市场价格高，其人工养殖日益受到人们重视。目前，我国福建、浙江等地已经开展了黄姑鱼养殖，并取得了较好的经济效益[1]。但在舟山地区的池塘和网箱养殖调查发现，当年繁育的黄姑鱼越冬较困难，在水温较低的年份，池塘和海区网箱养殖的成活率不高，导致养成商品规格的成本过高，阻碍了黄姑鱼养殖产业的健康发展，急需开展培育耐低温黄姑鱼品种的研究。

半致死温度是衡量鱼类耐温性能的重要指标[2]。随着海水鱼类养殖品种的开发及养殖区域的扩展，多种经济鱼类开展了半致死温度的研究，如吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)[3]、大黄鱼Pseudosciaena crocea[4-5]、鲈鱼 Lateolabrax japonicus、真鲷 Pagrosomus magor、黑鲷 Sparus macrocephlus[5]等，但有关黄姑鱼的半致死温度研究尚未见报道。为此，本研究通过建立时间-剂量-死亡率模型，分析黄姑鱼不同低温时段的半致死温度指标，探讨低温条件对黄姑鱼的致死规律，以期为耐低温黄姑鱼品种选育和生产越冬提供参考资料。

1 材料与方法

1.1 试验鱼

试验鱼取自项目组2010年5月在浙江省海洋水产研究所海水养殖试验场人工繁育，经试验场内池塘养殖，12月移入室内45 m3水泥池越冬暂养的黄姑鱼幼鱼。试验前随机抽取200尾，体长14.90±1.08 cm，体重49.92±11.72 g(平均值±标准差)，放入10 m3水泥池驯养15 d，水温9±0.5℃，盐度28。

1.2 方法

设置温度8、7、6、5、4、3℃组和9℃对照组，共7个温度梯度。待调整好各组试验桶(1 m2×0.8 m)温度后，同时放入20尾试验鱼，并记录起始试验时间。定义黄姑鱼失衡沉底后，鳃盖无运动，轻触鱼体表无反应为死亡。在试验的 1、2、4、8、12、16、20、24、28、32、48、54、72、84 和 96 h 记录个温度组死亡情况。试验期间不充氧和投喂，日换水量30%，定期观察及时清除桶内死亡个体。

1.3 数据统计与分析

记录的数据采用Excel软件进行整理，构建时间-剂量-死亡率模型进行模拟。有关该模型的具体建模步骤、参数估计、生物学意义、模型检验等参考冯明光等[6]和NOWIERSKI等[7]所报道的方法，整个运算过程调用DPS7.05软件的生物测定模块完成。

2 结果

2.1 各温度组死亡情况

各温度组鱼体死亡情况见表1，6个温度处理中6～9℃组，在记录时间内，均未发现鱼体失衡及死亡。在放入黄姑鱼的1 h内，5和4℃组有少量鱼体出现失衡现象，但随后有部分鱼体恢复平衡，其余失衡鱼体则陆续死亡；3℃组黄姑鱼放入后立即出现失衡，且无法恢复，陆续死亡。

表1 黄姑鱼各温度组下死亡数据Tab.1 Mortality data of Nibea albiflora in different temperature groups

2.2 模型模拟与参数估计

DPS7.05统计软件对表1中的存活数据进行时间-剂量-死亡率模型的拟合，获得条件死亡率模型的剂量效应参数(β)，即温度对黄姑鱼作用效应的斜率值和条件时间效应参数(γj)的估计值(表示在时间区间[tj-1，tj]内，黄姑鱼条件致死伤害的大小)，继而估计出累计死亡率模型的时间效应参数(τj)(表示tj时间内，黄姑鱼累积致死伤害的大小)，见表2。

用皮尔逊卡方检验模型的拟合度，P值为0.109>0.05，说明模型拟合成功。在表2中，温度对黄姑鱼的作用效应斜率β的绝对值为15.92，反映了低温对黄姑鱼的综合致死效应的大小，数值越大说明低温对黄姑鱼的致死作用越大。条件死亡概率的时间效应参数γ15数值最高，表明低温作用的84～96 h内黄姑鱼的条件致死伤害最大；γ5数值最低，说明8～12 h内最小。累计死亡概率的时间参数(τj)随着时间的推移，逐渐升高且j=15时数值最高，说明随着低温作用时间的延长，黄姑鱼的累积致死伤害逐渐增大，至96 h时最大。

表2 黄姑鱼低温影响的时间-剂量-死亡率模型参数估计Tab.2 The parameters estimated from the low temperature effect on N.albiflora by time-dose-mortality model

2.3 黄姑鱼低温半致死温度

根据模型拟合中所获的剂量与时间效应参数的估计值，可计算出的各时段的半致死温度，见表3。96 h内，黄姑鱼低温半致死温度在2.94～5.57℃间，随着温度作用时间的延长半致死温度值呈现逐渐升高的趋势，说明黄姑鱼耐低温性能随着作用时间的推移逐渐减小。

表3 作用时间对黄姑鱼半致死温度的影响Tab.3 Effect of action time on semi-lethal low temperature in N.albiflora

3 讨论

温度是鱼类生命活动重要的环境因子。不同鱼类在长期的进化过程中，形成了各自的适宜生存温度阈值。鱼类可通过自身的神经系统、酶系统和生理代谢等进行调节，以适应阈值内的温度变化，产生相应的耐温性能[8]。当超过阈值范围，会引起各类调节系统的功能紊乱，甚至死亡。而衡量鱼类耐温阈值，评价其耐温性能最直接的指标就是半致死温度。通常，测定方法有致死温度法和慢变温法2种[9]，本文属前1种。致死温度法是将实验个体从驯化温度突然转移到一系列恒定的且具有温度梯度的更高或更低温度的测试环境中，并在设定的持续暴露时间内记录个体死亡数量。但鱼体死亡率的变化是随着持续暴露时间长短和温度高低而变化的。由于对持续暴露时间未形成统一的标准，有24 h、48 h、72 h、96 h[10]、7 d等，造成鱼类耐温性能评价困难。

时间-剂量-死亡率模型又称互补重对数模型，最早由PREISLER和ROBERTSON提出[11]，并由冯明光等[6]引入我国，它综合考虑了时间与剂量效应并将其统一到同一个模型中，对多数简单生物测定数据具有较好的拟合能力，目前已广泛应用于昆虫毒理及耐寒的研究中[12]。本文运用该模型，将持续暴露时间的变量引入分析，获得黄姑鱼96 h内15个时间点的半致死温度，一定程度上避免了暴露时间标准的问题。从模型的条件时间效应参数γ来看，24 h内γ有一个降低升高的波动过程，24 h后各时间段的γ逐渐增大，至84～96 h内最大。冀德伟等[13]的研究中也发现低温胁迫的大黄鱼血清K+浓度随时间总体下降的过程中，在24 h时存在一个回升的类似现象。产生这一现象的原因可能是，在24 h内鱼体应对环境温度的突降存在着一定程度的适应调节，并产生了短期耐温性能的反复，试图适应环境的改变恢复体内稳态，但随后持续的低温使鱼体内稳态无法继续维持，导致调节能力不断削弱，耐温性能也逐渐降低。

一般认为，低温条件下，24 h所对应的半致死温度称为短期暴露最低温度，由此温度加上2℃即得到短期暴露最小安全低温[14]。短期暴露最小安全低温反映的是鱼体短时间内能接受水体温度变化的安全温度。本研究中，黄姑鱼的短期暴露最小安全低温为5.79℃，与报道的大黄鱼耐低温极值5.8～6.0℃[15]近似，低于罗非鱼的半致死温度(8.0～10.4℃)[3]。从低温下鱼体表现上看，大黄鱼在7.2～6.7℃出现失衡死亡[4]，而本实验中黄姑鱼在6℃以上时均未出现异常，因此，可以认为黄姑鱼的耐低温性能要稍好于大黄鱼且明显高于罗非鱼。此外，鱼类的耐温性能还与驯化温度、季节、鱼体规格等因素有关，这些在本文中并未涉及，有待进一步研究探讨。

[1]楼 宝,史会来,毛国民,等.黄姑鱼全人工繁育及大规格苗种培育技术研究[J].现代渔业信息,2011,26(3):20-23.

[2]王云松,曹振东,付世建,等.南方鲇幼鱼的热耐受特征[J].生态学杂志,2008(12):2 136-2 140.

[3]马旦梅,程光平,喻海燕,等.吉富罗非鱼对不同降温速率胁迫的死亡反应研究[J].广西畜牧兽医,2010(4):200-203.

[4]徐 镇,江锦坡,陈寅儿.不同品系大黄鱼致死低温的研究[J].宁波大学学报:理工版,2006,19(4):462-464.

[5]廖一波,陈全震,曾江宁,等.我国4种重要海水经济鱼类热忍受研究[J].海洋环境科学,2007,26(5):458-460.

[6]冯明光,唐启义,胡国成,等.球孢白僵菌对七种蚜虫的感染反应-时间-剂量-死亡率模型分析[J].应用基础与工程科学学报,1996,4(1):22-33.

[7]NOWIERSKI R M,ZENG Z,JARONSKI S,et al.Analysis and Modeling of Time-Dose-Mortality of Melanoplus sanguinipes,Locusta migratoria migratorioides,and Schistocerca gregaria(Orthoptera:Acrididae)from Beauveria,Metarhizium,and PaecilomycesIsolates from Madagascar[J].Journal of invertebrate pathology,1996,67(3):236-252.

[8]卢其西,林 勇,宾石玉,等.罗非鱼6个家系的低温耐寒测定分析[J].广西师范大学学报:自然科学版,2011,29(2):104-109.

[9]王云松.南方鲇、瓦氏黄颡鱼和中华倒刺鲃幼鱼的热耐受特征及其比较研究[D].重庆:重庆师范大学,2009.

[10]马胜伟,沈盎绿,沈新强.水温对不同鱼类的急性致死效应[J].海洋渔业,2005,27(4):298-303.

[11]PREISLER H K,ROBERTSON J L.Analysis of time-dose-mortality data[J].Journal of economic entomology,1989,82(6):1 534-1 542.

[12]王志明,谭显胜,周 玮,等.基于支持向量回归的生物测定数据分析[J].昆虫学报,2010,53(12):1 436-1 441.

[13]冀德伟,李明云,王天柱,等.不同低温胁迫时间对大黄鱼血清生化指标的影响[J].水产科学,2009,28(1):1-4.

[14]汪锡钧,吴定安.几种主要淡水鱼类温度基准值的研究[J].水产学报,1994,18(2):93-100.

[15]伊祥华,忻荣祥,吴林忠.大黄鱼越冬试验[J].水产科技情报,1998,25(6):21-24.