青蛤不同地理群体的适温性比较
2016-10-21赵玉明王春德刘博
赵玉明 王春德 刘博
摘要[目的]验证青蛤不同群体间的遗传差异在养殖生长上的表现。[方法]比较了青蛤不同地理群体的浮游幼虫和幼贝在不同温度下的生长和存活率。[结果]在低温20 ℃下,丹东群体浮游幼虫的生长率为(6.87±0.51)μm/d,显著高于东兴群体和潍坊群体,但第6天存活率(75.62%)与东兴群体和潍坊群体(分别为57.43%和59.39%)差异不显著;丹东群体幼贝的生长率为(57.31±5.34)μm/d,也显著高于东兴群体和潍坊群体;丹东群体幼贝的存活率(63.62%)则与东兴群体(56.46%)和潍坊群体(61.76%)差异不显著。在高温30 ℃下,丹东群体浮游幼虫的生长率为(4.23±0.68)μm/d,显著低于东兴群体和潍坊群体;丹东群体浮游幼虫的存活率(13.47%)也显著低于东兴群体(44.28%)与潍坊群体(32.65%),但东兴群体与潍坊群体浮游幼虫的存活率差异不显著。东兴群体幼贝的生长率(71.65 μm/d)和60 d存活率(38.64%)均显著高于丹东群体和潍坊群体。[结论]该试验结果有助于对青蛤种质资源进行更好地利用和选育。
关键词青蛤;幼虫;幼贝;适温性
中图分类号S985.3文献标识码A文章编号0517-6611(2016)04-151-03
Comparative Studies on Temperature Adaptation of Different Geographical Populations of Cyclina sinensis
ZHAO Yuming,WANG Chunde,LIU Bo(College of Marine Science and Engineering,Qingdao Agricultural University,Qingdao,Shandong 266109)
Abstract[Objective] The aim was to verify genetic differences of different geographical populations of Cyclina sinensis in growth performance.[Method] The growth and survival rate of planktonic larvae and shellfish of different geographical populations of Cyclina sinensis under different temperature were compared.[Result] The results showed that growth rate of larvae from Dandong population (6.87±0.51)μm/d was significantly higher than that from Dongxing and Weifang populations at 20 ℃,which became insignificant after 6 days.Growth rate of juveniles from Dandong population (57.31±5.34)μm/d was also significantly higher than that from Dongxing population and Weifang population.But no difference was detected in survive rate of juveniles among the three populations.Conversely,at a high temperature of 30 ℃,both growth rate and survival rate of planktonic larvae from Dandong population were significantly lower than that from Dongxing population and Weifang population while no significant difference existed in survival rate between Dongxing population and Weifang population.Both growth rate and survive rate of juveniles after 60 days from Dongxing population (71.65 μm/d) and (38.64%) were significantly higher than that from Dandong population and Weifang population.[Conclusion] The results are helpful to the breeding and utilization of germplasm resources of Cyclina sinensis.
Key wordsCyclina sinensis; Larvae; Juveniles; Temperature fitness
主要分布于朝鮮、日本、琉球群岛和东南亚一带以及我国南北沿海,大多生活在近高潮和中潮区的泥砂滩中,并多在有淡水流入的河口附近,为黄渤海沿岸常见种[1-3]。青蛤味道鲜美,营养丰富,具有广阔的增养殖前景。迄今为止,利用人工培育的苗种从事养殖工作也已开展多年[4]。此外,从资源保护和品种选育角度考虑,国内对其种群遗传现状[5-11]、家系选育[12-15]和部分生长相关基因的研究也已陆续展开[16-20]。以前的研究已经揭示了青蛤南北群体间出现了显著的遗传分化[5,7,9]。笔者采集了地域相隔较远的青蛤广西东兴、山东潍坊和辽宁丹东地理群体,对其与生长相关的适温性进行了初步研究。
1材料与方法
1.1试验材料2011年5月采集广西东兴、青岛潍坊和辽宁丹东自然生长的青蛤各300个(壳长为29.4~58.1 mm),于山东省海阳市大闫家镇一育苗车间升温培育,当年6月各地理群体自繁获得F1代在室内饲养至2012年9月,分别对其浮游幼体和幼贝在不同温度下的相关生长指标进行测量。
1.2试验方法浮游幼虫培育采用长1.0 m、宽0.75 m、高0.6 m的塑料水槽,容水量约0.375 m3,培育密度为5个/mL,温度设置20、25、30 ℃ 3个梯度,每个梯度设置3个平行,胚胎刚发育至D型幼虫时,选幼并随机选取100个幼虫测量壳长,每水槽投放初期D型幼虫187万个,每天换水50%,投喂球等鞭金藻(Isochrysis galbana)和新月菱形藻(Nitzschia closterium f.minutissima),使试验水槽中终浓度为2×104~4×104 cells/mL。浮游幼虫培育6 d后,对各水槽幼虫总数进行取样统计,并随机选取100个幼虫测量壳长。
幼贝试验于2011年9月10至11月10日进行,选取壳长为(29.0±2.0)mm的幼贝置于长1.0 m、宽0.75 m、高0.6 m的塑料水槽内,槽底预铺粒径100~250 μm的粗沙,沙层厚度5 cm。幼贝培养的温度梯度设置为20、22、24、26、28和30 ℃,每个梯度设置3个平行,每个水槽投放22 000个幼贝,在投放幼贝当天随机选取100个幼贝测量壳长,培育期间每天换水50%,投喂球等鞭金藻(1×104~2×104cells/mL)和亚心型扁藻(Platymonas subcordiformis)(0.2×104~0.3×104 cells/mL)。试验结束时,对每个水槽存活的幼贝总数取样统计,并随机选取100个幼贝再次测量壳长。
1.3测定指标及数据处理
1.3.1测定指标。浮游幼体的测量指标选取壳长生长率GF和浮游期成活率SF,而幼贝的测量指标为壳长生长率GL和存活率SY,按照以下公式进行计算:
浮游幼体壳长生长率(GF)=(L终-L初)/浮游期天数(1)
浮游期成活率(SF)=Q初/Q终×100%(2)
幼贝壳长生长率(GL)=(LJ终-LJ初)/幼贝试验天数(3)
幼贝成活率(SJ)=QJ初/QJ终×100%(4)
式中,L初为各水槽选幼所获得D型幼虫平均壳长,L终为40%眼点出现时后期幼体平均壳长,Q初为各水槽选幼所获得D型幼虫投放总量,Q终为40%眼点出现时后期幼体总量,LJ初为试验开始时幼贝平均壳长,LJ终为试验结束时幼贝平均壳长,QJ初为试验开始时各水槽投放幼贝数量,QJ终为试验结束时各水槽存活幼贝数量。
1.3.2数据处理。试验数据均使用SPSS 14.0统计软件进行均值及方差计算,并对不同群体间的相关测量指标进行显著性差异分析。
2结果与分析
2.1青蛤不同地理群体浮游幼虫的壳长生长比较由表1可知,3个群体的浮游幼虫在不同温度下的生长有差异,其中20 ℃下东兴和潍坊群体的壳长生长显著低于丹东群体,而东兴和潍坊群体之间差异不显著;30 ℃下,东兴群体的壳长生长则显著高于潍坊和丹东群体,而潍坊群体也显著高于丹东群体;25 ℃下,丹东群体的壳长生长显著高于东兴群体,而丹东与潍坊群体之间以及潍坊与东兴群体之间差异不显著。
2.2青蛤不同地理群体浮游幼虫的存活率比较从图1可以看出,3个群体的浮游幼虫在不同温度下的存活率不同,其中20 ℃下3个群体幼虫在第2天和第4天的存活率差异不显著,第6天东兴和潍坊群体幼虫的成活率差异不显著,而丹东群体幼虫的成活率则显著高于东兴群体,但丹东群体与潍坊群体之间差异不显著;25 ℃下,3个群体的第2、4、6天的幼虫成活率差异均不显著;在30 ℃培养水温下,第4天和第6天丹东群体的幼体存活率显著低于潍坊和东兴群体,而潍坊群体和东兴群体的幼体存活率在第2、4、6天则均差异不显著。注:A.20 ℃;B.25 ℃;C.30 ℃。
Note: A.20 ℃; B.25 ℃; C.30 ℃.
2.3青蛤不同地理群体幼贝的壳长生长比较由表2可知,3个群体的幼贝在不同温度下的生长有差异,其中20和22 ℃下东兴和潍坊群体的壳长生长显著低于丹东群体,潍坊群体的幼贝壳长生长显著高于东兴群体;在28和30 ℃下,东兴群体的幼贝壳长生长则显著高于潍坊和丹东群体,而潍坊群体也显著高于丹东群体;在24和26 ℃下,3个群体幼贝的壳长生长均差异不显著。
2.4青蛤不同地理群体幼贝的存活率比较由表3可知,3个群体的稚贝在20、22、26和28 ℃下的存活率均差异不显著;在30 ℃下,东兴群体幼贝的存活率显著高于丹东群体,但与潍坊群体差异不显著,而潍坊群体和丹东群体间的幼贝存活率也差异不显著。
3讨论与结论
该试验中3个青蛤地理群体相距较为遥远(直线距离约550~2 100 km),其中丹东与潍坊群体虽相距较近,但却被黄海与渤海相隔,很难被沿岸埋栖生活的青蛤及其浮游幼虫所跨越,除了地域上的相对隔绝外,水温也是主要的生境差异因子。目前,已有的研究报道认为我国沿海分布的青蛤群体遗传差异主要来自于以长江为界的南北群体之间[7-9],而Herman等[21]认为双壳贝类(Macoma balthica)在Pechora Sea的地理群体之所以与北欧其他群体产生显著差异,就是适应北极寒冷气候的结果。
楊凤等[12]通过对6个青蛤家系的相关指标进行比较,发现其幼虫的存活率存在具有显著差异的家系。闫喜武等[13-15]对菲律宾蛤仔的研究也发现不同壳色群体蛤仔的生长速度、存活率等性状存在显著差异。该试验中不同青蛤的地理群体间对温度的适应能力也出现显著差异。这说明种内的遗传差异在一定程度上可以表现为与生长、存活相关的外在表型差异。
李晨虹等[22]对中华绒鳌蟹长江种群和辽河种群的生长和存活率的比较表明,长江蟹、辽河蟹在不同养殖条件下存在遗传与环境的相互作用,即长江蟹对辽河蟹的生长优势在积温高、天然饵料丰富、较好的生态条件下表现得明显。同批培育和运输放养的蟹种在相同的养殖条件下,长江蟹的成活率显著高于辽河蟹。当某种基因型对环境不敏感或者几种基因型在不同的环境中优劣完全相反时,则会产生交互效应。王新安等[23]对大菱鲆(Scophthalmus maximus)不同群体的生长性能研究表明,在相同的养殖条件下英国、法国、丹麦和挪威4个不同群体的大菱鲆群体间体长和体重的差异均较大,由此认为这4个群体的大菱鲆均可作為选育的基础群体。Cruz等[24]对不同扇贝种群的研究也得到类似的结果。
该试验结果表明,东兴群体在高水温下的存活率显著高于其他2个群体,其在高温下的生长性能也较为显著,在20 ℃的低温试验条件下,东兴群体的相关指标则不及其他2个群体。这种对温度适应能力的不同表现是否可以加以利用来杂交选育新品种,则有待于进一步证实。
参考文献
[1] 于业绍,王慧.青蛤生物学及育苗研究[J].海洋渔业,1993,15(4):155-161.
[2] 于业绍,王慧,陈平,等.青蛤生境及生长[J].水产学报,1995,19(3):276-279.
[3] 王兴强 ,曹梅 ,阎斌伦.青蛤的生物学及其繁殖[J].水产科学,2006,25(6):312-316.
[4] 刘相全,方建光,包振民,等.中国沿海帘蛤科贝类主要经济种育苗与养殖技术研究进展[J].动物学杂志,2003,38(4):114-119.
[5] 潘宝平,宋林生,卜文俊.青蛤两个异域种群的遗传多样性与分化研究[J].水生生物学报,2005,29(4):372-378.
[6] 么宗利,王慧,周凯,等.我国5 个青蛤地理群体形态差异分析[J].海洋水产研究,2007,28(2):63-70.
[7] ZHAO Y M,LI Q,BAO Z M,et al.Genetic diversity and divergence among Cyclina sinensis populations assessed using amplified fragment length polymorphism [J].Fisheries science,2007,73:1338-1343.
[8] 白胡木吉力图,高悦勉,姚红伟.青蛤北方3个群体遗传多样性分析[J].水产科学,2008,27(9):487-489.
[9] ZHAO Y M,LI Q,KONG L F,et al.Genetic and morphological variation in the venus clam Cyclina sinensis along the coast of Chi[J].Hydrobiologia,2009,635:227-235.
[10] 王兰萍,耿荣庆,冯俊.青蛤不同地域群体的遗传结构分析[J].安徽农业科学,2010,38(22):11846-11850.
[11] 古恒光,刘建勇,杨国宏.我国南海4 个青蛤野生群体的形态差异分析[J].广东海洋大学学报,2010,30(3):1-5.
[12] 杨凤,张跃环,赵越,等.青蛤家系的建立及早期生长发育比较[J].水产科学,2008,27(8):390-396.
[13] 闫喜武,张国范,杨凤,等.菲律宾蛤仔莆田群体两个壳色品系生长发育的比较[J].大连水产学院学报,2005,20(4):266-269.
[14] 闫喜武,张跃环,霍忠明,等.不同壳色菲律宾蛤仔品系F2 的表型性状[J].水产学报,2010, 34( 6):881-889.
[15] 闫喜武,张跃环,孙焕强,等.菲律宾蛤仔两道红与白斑马品系的三元杂交[J].水产学报, 2010,34( 8):1190-1197.
[16] 吕达,罗凯娅,潘宝平,等.青蛤金属硫蛋白及硫氧还蛋白基因的克隆与表达分析[J].海洋与湖沼,2012,43(1):47-51.
[17] 潘宝平,宋欣,罗凯娅.青蛤溶菌酶基因在鳗弧菌刺激下的表达[J] 海洋与湖沼,2010,41(6):901-906.
[18] 孙长森,王腾达,董迎辉,等.青蛤生长性状相关分子标记的AFLP分析[J].海 洋 与 湖 沼 ,2012,43(1):106-112.
[19] 刘欣欣,罗凯娅,葛端阳,等.青蛤抗茵肽基因的克隆及其在组织间的表达分析[J].四川动物,2013,32(1):35-39.
[20] 高玮玮,潘宝平.青蛤(Cyclina sinensis) cDNA文库构建及免疫相关因子基因的筛选[J].海洋与湖沼,2013,44(1): 90-94.
[21] HUMMEL H,BOGAARDS R,BEK T,et al.Growth in the bivalve Macoma balthica from its northern to its southern distribution limit: A discontinuity in North Europe because of genetic adaptations in Arctic populations[J].Comparative biochemistry and physiology.Part A,molecular & integrative physiology,1998,120:133-141.
[22] 李晨虹,李思发,邢益于.池养长江蟹、辽河蟹生长性能及其遗传-环境交互作用分析[J].水生生物学报,2002,26(4):335-341.
[23] 王新安,马爱军,侯仕营.大菱鲆4个不同地理群体生长性能的比较[J].渔业科学进展,2010,31(1):34-39.
[24] CRUZ P,RAMIREZ J L,GARCIA G A,et al.Genetic differences between two populations of catarina scallop (Argopecten ventricosus) for adaptations for growth and survival in a stressful environment[J].Aquaculture,1998,166:321-335.安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci.2016,44(4):154-156,221