温度、盐度对斑点鳟发眼卵孵化的影响

2014-12-02菅玉霞胡发文高凤祥张少春

海洋科学 2014年9期

菅玉霞, 潘雷, 胡发文, 高凤祥, 张少春, 王雪, 李莉, 郭文

(山东省海洋生物研究院, 山东青岛 266002)

斑点鳟(Oncorhynchus mykiss), 俗称尊贵鱼,是鲑科(Salmonidae)鱼类的一种, 因全身布满斑点而得名, 属溯河洄游鱼类, 是由道氏虹鳟(Oncorhynchus mykiss)与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的降海型品种硬头鳟 (Oncorhynchus mykiss)杂交而成的虹鳟新品种, 2010年由山东省海洋生物研究院与青岛福卡海洋生物科技有限公司联合引进中国[1-3]。斑点鳟肉质细嫩、营养价值高、少肌间刺、出肉率高, 是制作生鱼片、烟熏三文鱼(Oncorhynchus keta)的首选鱼类, 深受消费者喜爱。斑点鳟是广温、广盐性鱼类, 生存温度 0～24℃, 适宜水温 8～21℃,最适生长水温 10～18℃; 对盐度的适应能力也很强,在 0～33盐度范围内均能存活[4]。抗病力强, 生长速度快。

目前国内外关于温度、盐度对鱼类包括虹鳟胚胎发育影响的报道较多[5-21]。斑点鳟作为一种虹鳟鱼类养殖的新品种, 目前相关报道还很少[1-4], 温度、盐度对斑点鳟发眼卵孵化的影响也均未见报道。作者研究了温度、盐度对斑点鳟发眼卵孵化的影响, 以期丰富斑点鳟早期发育阶段的生物学基础数据和资料,为苗种培育和工厂化养殖提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验在山东省海洋生物研究院海水良种繁育中心内进行。实验材料为同一批受精发育的斑点鳟发眼卵, 于2012年2月27日由美国空运至我实验基地,此时的发眼卵有效积温为245℃·d, 已受精24.5 d。实验在2 000 mL的烧杯中进行。

1.2 方法

1.2.1 不同温度下发眼卵的孵化

共设置10个温度梯度: 6、8、10、12、14、16、18、20、22、24℃。在2 000 mL烧杯中放发眼卵60粒进行温度实验, 孵化用水为淡水, 每组设 3个平行。每天用相同温度水全量换水一次。烧杯置于规格为 67cm×46 cm×35 cm的塑料箱内, 以 WEIPRO MX300 IC控温仪保持各实验组温度恒定, 实验期间温度波动±0.5℃。发眼卵置入烧杯后, 以1℃/h的速度升温到设计温度。观察记录不同水温下的孵化时间、孵化率。

1.2.2 不同盐度下发眼卵的孵化

设置 9个盐度梯度: 0、5、10、15、20、25、30、35、40; 高盐度海水以砂滤海水添加海水晶配制而成;低盐度海水以砂滤海水加淡水(充分曝气除氯)配制。盐度用海水比重计(精确度±1)来标定。在2 000 mL烧杯中分别放入60粒发眼卵进行盐度实验, 每个实验组设3个平行。每天用相同盐度水全量换水一次。实验过程中及时清除死卵并记录。观察记录不同盐度条件下的孵化时间和孵化率。根据温度孵化实验设计实验水温为(10±0.5) ℃。烧杯置于规格为67 cm×46 cm×35 cm的塑料箱内, 以WEIPRO MX300 IC控温仪保持塑料箱内温度恒定。

1.3 数据处理

实验数据用 Spss19.0软件进行统计, 采用单因素方差分析(ANOVA)和Duncan检验法统计分析,采用Microsoft Excel 2003进行了数据处理和图表制作。

2 结果与分析

2.1 温度对发眼卵孵化的影响

2.1.1 温度对斑点鳟发眼卵孵化率的影响

图1表明, 温度对斑点鳟发眼卵孵化率影响显著(P<0.05)。由图1可知, 在水温6～22℃温度范围内,各实验组发眼卵都能完成孵化, 其中 10℃的孵化率最高。当孵化温度低于 10℃时, 斑点鳟发眼卵孵化率随温度升高而升高; 孵化温度高于 10℃时, 斑点鳟发眼卵孵化率随温度升高而降低, 22℃的孵化率最低。当水温超过 24℃时, 斑点鳟发眼卵不能孵化出仔鱼。从孵化率的角度评估, 最佳孵化温度是10℃。斑点鳟发眼卵的孵化见图2。

图1 斑点鳟发眼卵在不同温度下的孵化率Fig.1 Hatching rate of eyed eggs of Oncorhynchus mykiss under different water temperature

图2 斑点鳟发眼卵的孵化Fig.2 Hatching of eyed eggs of O. mykiss

2.1.2 温度对斑点鳟发眼卵孵化时间的影响

斑点鳟发眼卵的孵化时间指的是发眼卵全部孵化出仔鱼所需要的时间。由图3可知, 在6～22℃, 随着水温的升高, 斑点鳟发眼卵的发育时间逐渐缩短。6℃时斑点鳟由发眼卵至破膜孵化出仔鱼长达 15 d,而22℃, 孵化出仔鱼仅需4d。发眼卵孵化时间N(d)与温度 T(℃)成负相关关系, 符合对数关系式: N=–5.031 ln(T)+15.378(R2=0.9924)。

2.1.3 胚胎发育的有效积温值

对于鱼类的发育过程, 每个阶段的积温是该阶段的平均温度和该阶段所持续时间的乘积, 而孵化过程的总积温为各个阶段的积温之和[22]。由表 1可知, 本实验条件下斑点鳟胚胎发育的积温范围为333～350℃·d, 平均积温值为 343℃·d。

图3 温度对斑点鳟发眼卵孵化时间的影响Fig.3 Effect of temperature on hatching days of eyed eggs of O. mykiss

表1 斑点鳟发眼卵发育与水温的关系Tab.1 Relationship between development of eyed eggs of Oncorhynchus mykiss and water temperature

2.2 盐度对发眼卵孵化的影响

2.2.1 盐度对斑点鳟发眼卵孵化率的影响

图4表明, 盐度对斑点鳟发眼卵孵化率影响显著(P<0.05), 盐度超过20, 发眼卵不能孵化。盐度高于30的实验组, 实验开始10 h后就出现死卵, 20 h后发眼卵全部变浑浊死亡。在盐度0～15范围内, 随着盐度升高斑点鳟发眼卵孵化率逐渐降低。盐度 0时的孵化率最高, 达到97%。

图4 斑点鳟发眼卵在不同盐度下的孵化率(10±0.5)℃Fig.4 Hatching rate of eyed eggs of O. mykiss under different salinity(10±0.5)℃

2.2.2 盐度对斑点鳟发眼卵孵化时间的影响

盐度超过20发眼卵不能孵化, 所以孵化时间只统计到盐度15。由图5可知, 在0～15范围内, 随着盐度的升高, 斑点鳟发眼卵的孵化时间逐渐变长。盐度0时斑点鳟由发眼卵至破膜孵化出仔鱼需要11 d,而在盐度 10～15时则需要 13d。胚胎孵化时间 N(d)与盐度 S(‰)成正相关关系, 二者回归结果符合乘幂函数关系式: N=11.023S0.1299(R2=0.9604)。

3 讨论与结论

3.1 温度对发眼卵孵化的影响

图5 盐度对斑点鳟发眼卵发育时间的影响Fig.5 Effect of salinity on hatching days of eyed eggs of O.mykiss

水温是影响鱼类胚胎发育和孵化时间的重要环境因子之一, 任何一种鱼类的胚胎发育都需要在适宜的温度条件下进行, 不同的鱼种胚胎发育要求的温度条件不同, 对温度的适应范围也有很大差异。本实验条件下, 斑点鳟发眼卵全部孵化时6℃时的积温值为335℃·d, 8℃时的积温值为341℃·d, 与虹鳟6.3℃时的积温值为 328.12℃·d[23]、硬头鳟水温 8～10℃时的积温范围为(340～360)℃·d[24]相似。高于山女鳟(O.masou)[25]平均水温6.2℃、积温达297℃·d, 山女鳟平均水温 8.4℃, 积温达 252℃·d时才全部孵化。而低于白点鲑(Salvelinus leucomaenis)[15]在平均温度5.16℃、积温423.87℃·d时才能全部孵化; 也低于洄游性大西洋鲑(Salmo salar)在水温8～10℃、积温达到485℃以上时才孵化[26]。其产生差异的原因可能与这几种鲑科鱼类的生活习性、亲鱼培育的环境条件有关。另外, 不同的水温下, 仔鱼出膜所需的发育积温也略有差异, 例如虹鳟在9℃时约为343.0℃·d, 10℃时约为 309.73℃·d, 12℃时约为 308.2℃·d[27], 本实验条件下斑点鳟在 6℃时的积温值为 335℃·d, 10℃时为350℃·d, 18℃时为344℃·d, 也验证了这一点。

鱼类的胚胎发育时间长短与水温有着密切关系。本实验条件下, 斑点鳟在平均水温6℃时全部孵出需要39.5 d, 16℃时全部孵出需要31 d, 而在平均温度为22℃时, 28.5d左右即可全部出膜。斑点鳟发眼卵发育速度随着水温的升高而加快, 这同其他鱼类是一致的[28]。如, 虹鳟在平均水温 7.5℃时, 从受精至孵出需要46 d, 平均水温为9℃时, 孵化期则为30～38 d, 而在平均温度为12℃时, 26 d左右即可出膜; 山女鳟在8℃的水温孵化约需60 d, 而在绥芬河(平均孵化水温低于4℃) 的山女鳟则需要90 d的孵化才破膜而出[29]。哲罗鱼(Hucho taimen Pallas)[30]在水温8.3～11.6℃时, 从卵受精到破膜需38～41 d。陆封型大西洋鲑发眼卵在水温3～11℃时破膜需要24 d,而水温2～8℃时破膜则长达45 d[31]。

鱼类胚胎的孵化出膜主要靠两方面的作用: 胚体的运动和孵化酶的作用[10]。楼允东[32]、樊廷俊等[33]的研究表明, 孵化酶的作用受温度的影响较明显,在孵化酶分泌过程中温度的下降, 不仅能显著延迟孵化, 而且胚胎的存活率也降低。温度主要通过影响孵化酶的分泌及其活性控制仔鱼的孵出, 通常低温抑制孵化酶的分泌和作用, 高温则使孵化酶失活。孵化期水温能够影响仔鱼对营养物质的吸收以及器官发育分化等, 这些对于仔鱼初孵时迅速适应环境和成活至关重要。从实验结果看, 水温升高到 18℃以上时, 仔鱼的孵化时间大大缩短, 但是仔鱼的存活率也大大降低。胚胎发育所需时间和发育速率通常在一定范围内与温度成负相关, 这与本实验结果一致。

张耀光等[34]认为一般把孵化率最高的温度做为鱼类胚胎发育的最适温度。本实验条件下, 10℃时的孵化率最高, 温度 18～22℃范围内虽能孵化出仔鱼,但是孵化率比较低, 当温度高于 24℃时, 斑点鳟发眼卵不能孵化出仔鱼。从孵化率的角度评估, 可以得出斑点鳟发眼卵的适宜孵化水温为 8～16℃, 最适温度为10℃。

3.2 盐度对发眼卵孵化的影响

海水盐度是直接影响鱼类胚胎发育的主要因素,盐度对于鱼类的生长和繁殖具有重要的影响。从本研究结果看, 斑点鳟的发眼卵孵化率随盐度的升高而降低, 这与一般的海产鱼类条斑星鲽(Verasper moseri)[5]、半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)[8]、条石鲷(Oplegnathus fasciatus)[10]等孵化率随盐度的升高而升高相反, 究其原因与斑点鳟的生活习性相关。斑点鳟属于溯河洄游鱼类, 鱼卵在淡水中孵化, 仔鱼孵出后能逐渐适应盐度的升高, 最后可适应在海水中的生长, 因此, 发眼卵的孵化率随盐度的升高呈现降低的趋势。王宏田等[35]的研究表明, 当盐度过高或过低时, 卵膜由于难以调节细胞与周围介质之间的物质平衡会导致卵细胞受到损伤或破裂, 从而出现死卵。盐度高于20时发眼卵不能孵化出仔鱼, 鱼卵发白变浑浊死亡。盐度高于 30的实验组, 实验开始10 h后就出现死卵, 20 h后发眼卵全部变浑浊死亡。

盐度同样影响斑点鳟发眼卵的胚胎发育时间,在 0～15范围内, 随着盐度的升高, 斑点鳟发眼卵的发育时间逐渐变长。因此, 结合盐度对孵化率及孵化时间的影响, 可以得出斑点鳟发眼卵的适宜孵化盐度为0～15, 最适盐度为0。

作者只对温度、盐度对进入发眼期的斑点鳟胚胎进行了研究, 至于温度、盐度对整个胚胎发育阶段的影响, 还有待进一步的研究。

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