尼罗罗非鱼选育二代盐碱耐受性和生长研究
2016-02-07吴俊伟涂翰卿筴金华张艳红任炳琛赵岩赵金良
吴俊伟,涂翰卿,筴金华,张艳红,任炳琛,赵岩,赵金良
(1.上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室,上海 201306;2.中捷国家级罗非鱼良种场,河北 沧州 061108)
尼罗罗非鱼选育二代盐碱耐受性和生长研究
吴俊伟1,涂翰卿1,筴金华2,张艳红2,任炳琛2,赵岩1,赵金良1
(1.上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室,上海 201306;2.中捷国家级罗非鱼良种场,河北 沧州 061108)
在水温25℃左右条件下,将体质量50g左右的尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus选育二代鱼种放入淡水水箱(0.6m×0.4m×0.5m)中进行致死试验,盐度和碱度从开始0g/L,每天分别提高8g/L和2g/L,直至鱼种全部死亡为止;另在养殖车间水泥池(6.0m×5.0m×1.6m)中放入选育二代鱼种,设置淡水组、盐度组(10g/L)、盐碱混合组[(10,2)g/L、(10,4)g/L和(10,6)g/L],分别用S0A0、S10A0、S10A2、S10A4和S10A6表示,研究其在不同盐碱环境中的生长,以评估选育二代的盐碱耐受性能和生长性能。慢性致死试验结果表明:选育二代与对照组(非选育群体)的半致死盐度分别为(57.37±1.56)g/L、(48.71±1.58)g/L,半致死碱度分别为(19.09±0.76)g/L、(16.32±0.45)g/L。60d的生长试验结果表明:在S0A0组中,选育二代日均增重率与对照组间差异不显著(P>0.05);在S10A0、S10A2、S10A4、S10A6组中,随着碱浓度的增加,选育二代与对照组日均增重率下降,选育二代日均增重率均显著大于对照组(P<0.05)。本研究结果表明:选育后代的盐碱耐受性能和盐碱环境下的生长性能均有明显提高。
尼罗罗非鱼;选育;盐碱;半致死浓度;生长
近年来,我国对内陆淡水资源(湖泊、水库、江河)的保护不断加强,淡水养殖的资源空间逐渐被挤压。另一方面,我国仍有大面积的盐碱水域因高盐、高碱等特性,不适宜常规水产养殖[1-3],尚待开发。因此,培育耐盐碱养殖新品种,对推进我国盐碱水域利用具有重要的现实意义。
尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus是我国淡水养殖主要对象之一,不仅生长速度快,对盐碱耐受能力也较强,可作为耐盐碱养殖品种培育的候选对象之一[4-8]。本实验室自2012年开展尼罗罗非鱼盐碱驯化与选育试验,对基础群体耐盐碱性能、盐碱生长性能的研究表明,尼罗罗非鱼可在一定范围的盐碱水体中养殖[9-11]。通过筛选耐盐碱、生长快的个体进行繁殖,分别于2013年和2014年得到选育一代和选育二代。选育一代鱼苗、鱼种的盐碱耐受能力都比基础群体有明显提高,生长性能也有所提升[12,13]。在鱼苗阶段,选育二代比选育一代的盐碱耐受性有所提升,但差异不显著[14]。为全面评估选育二代的选择效果,采用致死试验评估选育二代鱼种阶段的盐碱耐受性能及生长性能,以期为罗非鱼耐盐碱选育研究提供指导。
1 材料与方法
1.1 材料
耐盐碱尼罗罗非鱼选育试验开始于2012年6月,选育基础群体经盐碱慢性驯化后,在养殖车间盐碱水体中养殖,挑选耐盐碱、生长快的个体转入越冬池继续培育,第二年繁殖选育一代。依此方法,每年选育繁殖一代,2014年7月,繁育出选育二代鱼苗。2015年6月,挑选规格50g左右的选育二代越冬鱼种进行盐碱耐受性能与生长性能测试。同时,选用中捷国家级罗非鱼良种场繁育的同等规格越冬鱼种(非耐盐碱选育群体)作为对照组。
试验用水的配制参照梁从飞等[15]。盐碱致死试验中,当试验用水盐度低于55时,直接用当地盐卤水(盐度55)与地下深井水勾兑;盐度高于55的盐水通过在当地盐卤水中添加天然海水晶制备;碱水通过向地下深井水中加分析纯的NaHCO3制备而成,沉淀2d后取出上层清水用于试验;对照组的淡水为曝气2d后的地下深井水。
生长试验中,淡水组、盐度组用水的配制方法同盐碱致死试验;盐碱混合组的配制则是先用盐卤水和地下深井水勾兑成不同盐度,再按照相应的比例加入分析纯NaHCO3,配制成试验所需的盐碱梯度,沉淀2d后取上层清水用于生长试验。用WYY-I型光学折射盐度计测盐度,用HI83200型多参数水质检测仪测碱度。
1.2 方法
1.2.1 致死试验
试验在0.6m×0.4m×0.5m的淡水水箱中进行。试验前,先将鱼种在水箱中暂养两周,每组30尾,设3个重复,每天定时定量投喂罗非鱼专用饲料,每隔2d换水1次,换水量为总体积的1/3。盐度致死试验起始浓度为0,以后每天提高8g/L,直至全部死亡为止。碱度致死试验起始浓度为0,以后每天提高2g/L,直至全部死亡为止。试验期间不投喂,pH控制方法参照郑伟刚等[10],进行微充氧,温度控制在25℃左右,pH控制在8.5左右,观察鱼种活动情况,记录鱼种的死亡时间,并统计死亡尾数。以鳃盖停止活动、外来刺激无反应为死亡[10],直至最后1尾死亡,试验结束。
1.2.2 生长试验
生长试验在养殖车间水泥池(6.0m×5.0m× 1.6m)中进行。设置淡水组、盐度组(10g/L)、盐碱混合组 [(10,2)g/L、(10,4)g/L、(10,6)g/L],分别用S0A0、S10A0、S10A2、S10A4、S10A6表示。试验开始前,对试验鱼进行剪鳍标记,以鉴别选育二代与对照组,在淡水中暂养1周,喂食充足。驯化前一天及驯化过程中不喂食,驯化过程参照赵丽慧等[9]的方法进行,逐步驯化至相应的盐碱浓度后开始喂食。共5个养殖池,每个池中共240尾,选育二代和对照组鱼种各120尾。
试验期间,每天定时、定量投喂罗非鱼良种场自制饲料3次,根据天气、鱼的摄食及活动情况调整投喂量。每两周换水一次,换水量约为池水的1/3,pH控制在8.5左右,每日18:00至翌日6:00开增氧机。试验开始前及养殖60d后,分别测量鱼初始体质量、终末体质量,精确至0.1g。
1.3 数据分析
统计对应于盐、碱度变化下的鱼种累计存活率(CS=100%-累计死亡率),制作盐度、碱度的CS曲线图,推算出试验鱼的半致死盐度(MLS)、半致死碱度(MLA),即死亡率为50%时的盐度、碱度。用SPSS22.0软件进行数据统计分析,按下式计算不同盐碱梯度下试验鱼的日均增重率和体质量变异系数[16]。公式如下:
成活率=收获尾数/放养尾数×100%
日均增重率(AWG,g/d)=(W2-W1)/(T2-T1)
体质量变异系数(CV,%)=SD/W×100%
其中,W1、W2分别是试验初始T1和试验结束T2时的体质量:W为平均体质量,SD为体质量标准差。
2 结果与分析
2.1 致死试验
2.1.1 盐度
选育二代鱼种在24g/L盐度时摄食水平下降、活动减弱,32g/L盐度时开始出现死亡,40g/L盐度时死亡速度明显加快;对照组在24g/L盐度时开始出现死亡,32g/L盐度时死亡速度明显加快(图1)。数据统计表明:选育二代的半致死盐度显著高于对照组(P<0.05)。
图1 尼罗罗非鱼选育二代鱼种累计存活率与盐度关系Fig.1 Cumulative survival(%)versus salinity in the second selected generation of Oreochromis niloticus
2.1.2 碱度
选育二代鱼种在8g/L碱度时缓慢死亡,18g/L碱度死亡速度明显加快,26g/L碱度时全部死亡;对照组在6g/L碱度时开始死亡,14g/L碱度时死亡速度明显加快,24g/L碱度时全部死亡(图2)。数据统计结果表明:选育二代的半致死碱度显著高于对照组(P<0.05)。
图2 尼罗罗非鱼选育二代鱼种累计存活率与碱度关系Fig.2 Cumulative survival(%)versus alkalinity in the second selected generation of Oreochromis niloticus
表1 不同盐碱度处理下尼罗罗非鱼选育二代鱼种的生长比较Tab.1 Growth comparison of the second selected generation of O.niloticus under different salinity-alkalinity treatments
2.2 生长试验
各试验组的鱼种生长情况如表1和图3所示。S0A0、S10A0、S10A2三组中,试验鱼的成活率均为100%;S10A4组中选育二代的成活率为100%,对照组的成活率为98.3%;S10A6组中,选育二代的成活率为97.4%,对照组的成活率为94.6%。在S0A0组中,选育二代日均增重率[(3.01±0.33)g/d]与对照组[(2.98±0.38)g/d]无明显差异。在其他试验组中(S10A0、S10A2、S10A4、S10A6),随着碱度升高,试验鱼的日均增重率均下降。选育二代的日均增重率由S10A0组的(2.58±0.22)g/d下降到S10A6组的(1.06±0.10)g/d,对照组尼罗罗非鱼的日均增重率由S10A0组的(2.30±0.13)g/d下降到S10A6组的(0.75±0.06)g/d,同一群体间S10A0组与S10A2组日均增重率没有显著差异,但都显著高于S10A4、S10A6组。同浓度下两群体比较结果显示:选育二代日均增重率都显著高于对照组(P<0.05)。
图3 不同盐碱混合组中尼罗罗非鱼选育二代日均增重率比较Fig.3 Average growth rate of the second selected generation of O.niloticus under different salinity-alkalinity treatments
3 讨论
3.1 尼罗罗非鱼选育二代鱼种的盐、碱耐受性能
鱼类的环境耐受性能可通过急性致死与慢性致死试验来评价。急性致死试验能够迅速、直接检测鱼类对突变环境的适应能力[17,18]。急性致死试验结果显示:选育二代和选育一代鱼种的96h半致死盐度(21.809g/L、21.691g/L)、96h半致死碱度(8.514 g/L、8.238g/L)都显著大于基础群体(半致死盐度18.584g/L,半致死碱度7.705g/L),选育二代的耐盐碱性较选育一代仍有小幅提升(P>0.05),表明罗非鱼经驯化选育后耐盐碱性明显提高[12]。
在生产中,鱼类转移到新环境中养殖时,需要经过驯化过程。驯化致死试验能更准确地反映鱼种对渐变环境的适应能力。本研究中,选育二代与对照组的半致死盐度分别为(57.37±1.56)g/L、(48.71±1.58)g/L,半致死碱度分别为(19.09±0.76)g/L、(16.32±0.45)g/L,选育二代的半致死盐度、碱度显著高于对照组。与选育一代鱼种的半致死盐度(53.39±1.29)g/L、半致死碱度(18.73±1.20)g/L相比[15],选育二代鱼种盐、碱耐受性能也有所提高。与急性半致死盐度(21.809g/L)、急性半致死碱度(8.514g/L)[13]相比,半致死盐度、碱度明显提高,表明驯化过程有助于尼罗罗非鱼更好地适应不利环境条件。
3.2 尼罗罗非鱼选育二代鱼种的生长研究
本试验中,选育二代与对照组鱼种的日均增重率都随盐碱度的升高而降低,表明盐碱度升高会抑制鱼类生长[19-21],对生长的抑制作用可能是通过渗透压平衡、摄食行为等途径实现。在淡水组(S0A0)中,选育二代日均增重率与对照组间差异不显著;在其他盐碱组中,选育二代日均增重率都显著高于对照组(P<0.05),这表明在盐碱水域中经过驯化选育的后代比未经选育的鱼种具有明显生长优势。淡水组(S0A0)中,选育二代日均增重率与选育一代[(3.05±0.50)g/d]基本一致(P>0.05);在S10A0组中,选育二代日均增重率[(2.58±0.22)g/d]略高于选育一代[(2.37±0.26)g/d];在其他盐碱组中,选育二代日均增重率比选育一代也有提高(P>0.05)[18],这表明在盐碱环境中驯化选育的尼罗罗非鱼生长速度有一定提升。
在生长试验中,经慢性驯化后S0A0、S10A0、S10A2组的选育二代与对照组鱼种的养殖成活率均为100%;在S10A4组中,选育二代成活率为100%,对照组成活率为96.3%;在S10A6组中,选育二代成活率为97.4%,对照组成活率为92.6%。随着盐碱度的升高成活率下降,选育后代在盐碱环境下的养殖成活率高于未选育组,也表明选育后代对盐、碱双重因子的适应性更强。此前也有研究显示,盐碱度对鱼类有协同致毒效应,也使得鱼种成活率随着盐碱度的升高而降低[17,18]。本试验中,选育二代体质量变异系数为8.9%~15.6%,对照组体质量变异系数为9.4%~20.7%,盐碱环境中,选育二代的生长性能相对稳定,变异度降低。
[1]梁利群,任波,常玉梅,等.中国内陆咸(盐碱)水资源及渔业综合开发利用[J].中国渔业经济,2013,31(3):138-145.
[2]章征忠,张兆琪,董双林,等.pH、盐度、碱度对淡水养殖种类影响的研究进展[J].中国水产科学,1999,6(4):95-98.
[3]史为良.我国某些鱼类对达里湖碳酸盐型半咸水的适应能力[J].水生生物学集刊,1981,7(3):359-369.
[4]么宗利,李思发,李学军,等.尼罗罗非鱼和以色列红罗非鱼耐盐驯化初步报告[J].上海水产大学学报,2003,12(2): 97-101.
[5]邢宪利.盐碱地池塘养殖罗非鱼试验[J].河北渔业,2010, 6(6):19-20,61.
[6]么宗利,王慧.罗非鱼咸水养殖研究进展[J].海洋渔业, 2006,28(3):252-255.
[7]Al-amoundi M M.Acclimation of commercially cultured Oreochromis species to sea water-an experimental study[J].Aquaculture,1987,65(3-4):333-342.
[8]Lemarié G,Baroiller J F,Clota F,et al.A simple test to estimate the salinityresistance offish with specific application toO.niloticus and S.melanotheron[J].Aquaculture,2004, 240(1-4):575-587.
[9]赵丽慧,筴金华,张艳红,等.不同盐、碱度下3品系尼罗罗非鱼幼鱼网箱养殖的生长比较[J].南方水产科学,2013, 9(4):1-7.
[10]范武江,李思发,孟庆辉,等.4种遗传型罗非鱼的耐盐慢性驯化表现[J].中国水产科学,2012,19(3):430-435.
[11]李学军,李爱景,李思发,等.新引进萨罗罗非鱼与其它8种罗非鱼耐盐差异[J].水产学报,2010,34(7):1072-1079.
[12]赵丽慧,筴金华,张艳红,等.3种品系尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)盐碱耐受性和生长比较[J].渔业科学进展,2014,35(5):26-32.
[13]梁从飞,赵丽慧,筴金华,等.尼罗罗非鱼基础群体与选育一代幼鱼盐碱度耐受性比较[J].江苏农业科学,2014, 42(8):227-231.
[14]吴俊伟,梁从飞,筴金华,等.尼罗罗非鱼盐碱选育二代幼鱼耐受性研究[J].河北渔业,2015,7(7):11-13
[15]梁从飞,筴金华,张艳红,等.尼罗罗非鱼选育一代耐盐碱和生长性能评估[J].广东农业科学,2015,42(9):115-119.
[16]李思发.淡水鱼类种群生态学[M].北京:中国农业出版社,1990:25-30.
[17]郑伟刚,张兆琪,张美昭,等.盐度与碱度对花鲈幼鱼的毒性研究[J].中国生态农业学报,2005,13(3):116-118.
[18]雷衍之,董双林,沈成钢.碳酸盐碱度对鱼类毒性作用的研究[J].水产学报,1985,9(2):171-183.
[19]Watanabe W O,Kuo C Mand Huang MC.The ontogeny ofsalinitytolerance in the tilapias Oreochromis aureus,O. niloticus,and O.mossambicus×O.niloticus hybrid,spaw nedandrearedinfreshwater[J].Aquaculture,1985,47(4): 353-367.
[20]Breves J P,Hasegawa S,Yoshioka M,et al.Acute salinity challenges in Mozambique and Nile tilapia:differential responses of plasma prolactin,growth hormone and branchial expression of ion transporters[J].General and Comparative Endocrinology,2010,167(1):135-142.
[21]王飞,筴金华,张艳红,等.尼萨F2家系后代与混合后代幼鱼耐盐及生长比较[J].华北农学报,2013,28(S):278-282.
Salinity-alkalinity Tolerance and Growth of Second Selected Generation of Oreochromis niloticus
WU Jun-wei1,TU Han-qing1,JIA Jin-hua2,ZHANG Yan-hong2,REN Bing-chen2,ZHAO Yan1,ZHAO Jin-liang1
(1.Key Laboratory of Freshwater Fisheries Germplasm Resources,Ministry of Agriculture,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2.Sino-Czech National Tilapia Seed Farm,Cangzhou 061108,China)
Chronic salinity-alkalinity lethal test was in a tank of 0.6 m×0.4 m×0.5 m in the water with elevated salinity from 0 g/L to the lethal salinity in an increasing 8 g/L salinity and 2 g/L alkalinity interval a day and 60 days growth trail were carried out cement tanks of each 6.0 m×5.0 m×1.6 m in second selected generation of juvenile Oreochromis niloticus with body weight of some 50 g reared in fresh water(S0A0 group),salinity group(10 g/L,S10A0 group)and different salinity-alkalinity waters[(10,2)g/L,S10A2 group;(10,4)g/L,S10A4 group;and(10,6)g/L,S10A6 group]in order to assess salinity-alkalinity tolerance and growth performance of the second selected generation of Oreochromis niloticus.It was found that the median lethal salinity was(57.37±1.56)g/L in the second selected generation,and(48.71±1.58)g/L in the control group,and that the median lethal alkalinity was(19.09± 0.76)g/L in the second selected generation group and(16.32±0.45)g/L in the control group.The growth comparison showed that there was no significant difference in average growth rate between the S0A0 group and the control group(P>0.05).However,the average growth rate was shown to be decreased in S10A0,S10A2,S10A4 and S10A6 groups with the elevation of alkalinity,significantly different in the second selected generation group than the fish in the control group(P<0.05),indicating that the selected generation of Oreochromis niloticus showed high salinity-alkalinity tolerance and good growth performance.
Oreochromis niloticus;selection;salinity-alkalinity;median lethal concentration;growth
S965.125
A
1005-3832(2016)03-0030-05
2015-12-30
现代农业产业技术体系专项(CARS-49);国家科技支撑计划(2012BAD16B03);水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心(ZF1206).
吴俊伟(1992-),男,硕士研究生,从事水产动物遗传育种与繁殖研究.E-mail:jarvis0803@163.com
赵金良(1969-),男,博士,教授,从事水产动物遗传育种与繁殖研究.E-mail:jlzhao@shou.edu.cn