三种品系不同规格红罗非鱼的耐寒性能评价
2017-05-24何金钊陈子桂曹寿雄
何金钊，陈子桂，陈 诏，刘 康，曹寿雄
(广西壮族自治区水产引育种中心，南宁 530031)
三种品系不同规格红罗非鱼的耐寒性能评价
何金钊，陈子桂，陈 诏，刘 康，曹寿雄
(广西壮族自治区水产引育种中心，南宁 530031)
选取红罗非鱼(Oreochromisniloticus) 3个品系不同规格的实验鱼做为样本，采用室内人工降温进行低温胁迫试验，研究其半致死低温和死亡低温范围、死亡率、低温生理行为等技术指标，比较耐寒性能。结果显示：各组别的半数致死温度(LT50)为6.53～7.71 ℃，关岛品系组(A)的平均LT50在三个组别中最高,为7.46 ℃,佛罗里达品系组(B)次之,为6.77 ℃,最低的是珍珠白品系组(C)为6.68 ℃，其中A组不同规格之间半数致死温度(LT50)大小分别为H3>H2>H1，B组不同规格之间半数致死温度(LT50)大小分别为H1>H2>H3，C组不同规格之间半数致死温度(LT50)大小分别为H1>H2>H3；三个不同品系红罗非鱼群体开始出现死亡时最低死亡温度由高到低依次是 A>B>C。
红罗非鱼(Oreochromisniloticus)；品系；半致死温度；耐寒性能
红罗非鱼(Oreochromisniloticus)属丽鱼科罗非鱼属，是尼罗罗非鱼和莫桑比克罗非鱼杂交的突变种。红罗非鱼因其体色纯红或艳红，体型似真鲷型或尼罗罗非鱼型，身体无黑点，体腔无黑膜，肉质鲜嫩，且生长较快，产量高，效益好，颇受消费者喜爱。近年来，红罗非鱼在我国的罗非鱼养殖所占比重逐年提升，但在推广养殖中，红罗非鱼的耐寒性能较差，在越冬养殖期间，低温常常导致罗非鱼生长速度缓慢乃至大量死亡，致使红罗非鱼的供需关系失衡，对红罗非鱼养殖产业造成冲击。对罗非鱼耐寒性能国内外已经进行大量研究[1-6]。但对于红罗非鱼的耐寒性能评价少有报道。
实验通过三种红罗非鱼不同规格和品系的实验样本选取，采用室内人工降温进行低温胁迫试验，研究三种不同规格红罗非鱼的半致死低温和低温死亡范围、低温生理行为等技术指标，比较不同规格红罗非鱼的耐寒性能，为扩大养殖区域，延长生长期，为耐寒性品系选育和育种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验选取三种不同规格、不同品系的关岛红罗非鱼A(关岛)、B(佛罗里达)、C(珍珠白)，每个品系中挑选健康、体表无伤的红罗非鱼，在同一品系选出三种不同体重规格，分别为H1(20 g)、H2(80 g)、H3(120 g)，每种规格随机选择20尾，共180尾鱼，对应分配到9个相同规格的玻璃缸中暂养。
1.2 实验方法
实验为三种不同规格、不同品系的9个实验处理组，3个为实验对照组，实验所对应的编号如表1。实验前首先测量不同规格红罗非鱼的体重数据，具体情况如表2。实验在室内的玻璃缸进行，规格为长宽高76 cm×25 cm×50 cm，实验前对玻璃缸进行消毒，进水后曝气24 h后，将红罗非鱼在正常养殖水温20 ℃暂养5～7 d。
表1 各组别对应的编号Tab.1 Corresponding number for each group
注：每个试验组放入大小一致的红罗非鱼20尾，相同的管理水平
表2 3个实验组红罗非鱼的平均体重Tab.2 Average body weights of red tilapia in three experimental groups g
实验采取室内玻璃缸水体人工降温，降温梯度0.2 ℃/3 h, 误差在0.1 ℃以内，温度降至6～8 ℃。每天记录好室外、室内的气温；白天每2 h记录一次每个玻璃缸水温，夜晚每4 h记录一次水温。红罗非鱼死亡标准参考李晨红等[6]的研究方法。
1.3 数据处理
以温度为自变量x，各温度下的存活率为因变量Y，A、B为曲线拟合参数(常数)，依据Logistic模型Y=A/(1+Be-Kx)进行曲线拟合，曲线S的拐点对应的温度即为半致死温度LT50(℃)
2 结果与分析
2.1 实验过程中室外与室内的气温变化
如图1，实验选择在室内进行，并采用人工降温，保证了各个降温梯度。试验过程中，室内气温变化相对平缓，避免了气温骤降或骤升影响不同规格不同品系红罗非鱼耐寒性能的评价。
图1 实验过程中室外与室内的气温变化Fig.1 Temperature changes of outdoor and indoor during the experiment
2.2 各实验组的半数致死温度LT50
由图2可知，各组别的半数致死温度LT50在6.53～7.71 ℃之间，其中最高的是AH3为7.71 ℃，最低的为CH3为6.53 ℃，A组的平均半数致死温度LT50在三个组别是最高的,为7.46 ℃,B组次之,为6.77 ℃,最低的是C组为6.68 ℃。在A组中半数致死温度LT50大小分别为H3>H2>H1,实验表明,20 g规格的红罗非鱼耐寒性能最高，120 g的耐寒性最差，在B组中半数致死温度LT50大小分别为H1>H2>H3,实验表明,120 g规格的红罗非鱼耐寒性能最高，20 g的耐寒性最差，在C组中半数致死温度LT50大小分别为H1>H2>H3,实验表明,120 g规格的红罗非鱼耐寒性能最高，20 g的耐寒性最差。各组别的半致死温度如图2。
A在三种不同品系的红罗非鱼中,耐寒性能最差, C耐寒性最好,在同一品系比较中，120 g规格半数致死温度LT50均为最低，表明耐寒能力较强。实验中A组出现120 g的耐寒性能比同组的20 g和80 g的要差，可能跟关岛红罗非鱼的热带生活史相关。
图2 3个实验组的半数致死温度LT50Fig.2 Half-lethal temperature (LT50) of the three experimental groups 死亡标准： 鳃盖停止活动，对刺激无反应，置于自然水温下5 min内没有恢复活动
2.3 三个实验组开始死亡时水温
红罗非鱼群体开始出现死亡时温度大小，可以从侧面反映红罗非鱼的耐低温的极限范围，有效评价红罗非鱼的耐寒性能。从表3分析， A组开始出现死亡的水温H1
综合上述，在不同品系之间、相同品系之间的比较结果表明，红罗非鱼的耐寒性能，随着生长规格(如体重)的增大而增加，但体重并不是唯一的决定因素，与控制耐寒性状的相关基因在不同温度下表达有关。另外，不同地理群体的红罗非鱼，通过对不同地理环境的适应，其耐寒能力有了差异。关岛红罗非鱼热带的生活史，是对较高水温的适应性，无论其开始死亡水温，还是半致死水温均比其它品系的要高。而C组开始死亡水温和半致死水温均为最低，可作为耐寒性能选育的基础群体。
表3 3个实验组开始出现死亡时水温Tab.3 Water temperatures which for the fish of three experimental groups began to die ℃
注：死亡标准同上
2.4 试验鱼在不同温度下的行为
在一定温度范围内罗非鱼可以通过调节自己的生理活动和新陈代谢来适应温度变化，这必然反映到它的行为活动上。若温度超过一定限度，则导致生命活动失调乃至死亡[7]。本实验观察到16 ℃以上时，各品系试验鱼的行为活动完全不受温度的影响，16～14 ℃行为发生变化，但还在正常范围内，可以正常游动，10 ℃以下，对刺激反应下降，游泳能力也下降，全部表现为游姿失去平衡，下降到8 ℃后，不同品系间大部分表现失去知觉，出现连续死亡状态，具体情况见表4和图3。
表4 在不同温度下三个品系红罗非鱼的生理行为Tab.4 Physiological behaviors of three strains red tilapia at different temperatures
图3 关岛红罗非鱼、佛罗里达红罗非鱼、珍珠白红罗非鱼在不同水温下的生理行为Fig3. The physiological behavior of Guam red tilapia, Florida red tilapia and Pearl white red tilapia under different water temperature 1～3为关岛红罗非鱼,4～6 为佛罗里达红罗非鱼,7～9为珍珠白红罗非鱼
3 讨论
3.1 红罗非鱼的耐寒能力
罗非鱼的耐寒能力受环境效应、遗传效应、驯化背景、健康以及营养状况等诸多因素的影响[8]。种类不同，耐低温的能力也不一样[9-10]。红罗非鱼类属于热带鱼类 ，它们不耐低温 ，其耐寒能力的大小不同品系亦有很大的不同。实验结果表明，不同品系间的低温半致死温度有明显差异性，关岛罗非鱼耐寒能力较差，相比其它两个品系，无论规格大小均是最不耐寒，这跟关岛红罗非鱼自身的驯化背景和遗传相关，关岛红罗非是在热带通过遗传选育培育出的品系。珍珠白红罗非鱼耐寒能力最强，珍珠白红罗非鱼品系的选育温度相对较低。采用非损伤性的临界温度适应的连续选育的方法可以改良罗非鱼不耐低温的性状，在模拟自然水域水温缓慢下降的条件下，C表现出耐低温的生存能力，可作为红罗非鱼耐寒性能进一步选育的基础群体。
半数致死温度LT50是衡量罗非鱼耐寒性能大小的关键指标，数值越大则表明耐寒性能小，反之则耐寒性强。从图2来看，红罗非鱼的生理行为受到低温胁迫的影响，同样是耐寒性能的反映，当水温在16 ℃以上时，红罗非鱼的生理行为表现正常，下降到10 ℃后，全部表现为游姿失去平衡，下降到8 ℃后，不同品系间大部分表现失去知觉，出现连续死亡状态。
关于罗非鱼的大小规格对耐寒性能是否存在明显的关系，有不少学者做了相当多研究，Dan等[11]研究发现罗非鱼的耐寒能力在规格为1 g的时候存在明显差异，而Hofer等[12]认为5 g以下的罗非鱼对低温胁迫差异较显著。但Cnaani等[13]指出鱼的体质量与耐寒力之间并无确切关系。本研究结果显示：关岛同一品系的红罗非鱼规格越大半致死温度越高，体重越小，半致死温度越低，而B、C组红罗非鱼的半致死温度与规格呈负相关。实验结果表明红罗非鱼耐寒性能大小与体重规格并无线性关系。，实验总体趋势上，红罗非鱼规格较小、发育程度较低时耐寒力差异较大，耐寒性差，但随着鱼体生长，生理发育逐渐完善，耐低温能力越强，这也表明发育到一定规格的红罗非鱼才能较好代表整个物种的耐寒能力表现。因此，在生产上，红罗非鱼越冬时应挑选规格较大的鱼种越冬。
3.2 影响评价红罗非鱼耐寒能力的因素
为客观评价红罗非鱼耐寒能力大小，试验遵守以低温作为主要影响因素，尽可能减少其它因素的作用或保持同一水平，红罗非鱼低温胁迫一是低温直接致死，低温环境造成罗非鱼组织或器官损伤，致使生理紊乱，继而死亡；另外是低温胁迫后的继发性死亡，在实验过程中，尽可能避免实验鱼应激反应，降温设施可控范围内，尽量缩短实验时间。随着低温胁迫时问的延长，可能由于饥饿和水质等其它因素干扰，此时如降温速率太慢，红罗非鱼用在对温度适应的能量消耗增大，对体质极为不利 ，从而造成鱼对低温的耐受能力将明显下降，影响红罗非鱼耐寒性能评价。
另外，降温梯度也可能是原因之一。有研究者认为，在鱼类升温驯化试验过程中每 24 h升温不超过2 ℃时，鱼类能够通过调节适应温度的升高而不会造成热冲击[14]。本实验过程中，24 h内也不应降温超过2 ℃，以免对试验鱼造成冷刺激，而影响对试验鱼真实的耐寒能力的反映。每一个降温梯度都应该保持恒定水温8 h以上，为红罗非鱼对低温胁迫提供过渡性适应，另外以便于对死亡红罗非鱼数据的统计。
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(责任编辑：邓 薇)
The cold resistant performance evaluation for three strains of different specifications of red tilapia
HE Jin-zhao，CHEN Zi-gui，CHEN Zhao，LIU Kang， CAO Shou-xiong
(GuangxiAquacultureIntroductionandBreedingCenter，Nanning,530031,China)
The fish of three different strains ofOreochromisniloticuswere selected as samples.The low temperature stress test was carried out to compare the cold-resistant performances, by indoor artificial cooling for studying the lethal temperature and low temperature range of death, mortality, low temperature physiological behavior and other technical indicators.The results show that, the lethal temperature (LT50) of each group ranged from 6.53 ℃ to 7.71 ℃.The average LT50value of Guam strain group (A) ,7.46 ℃, was the highest among the three groups.The Florida group (B) took second place with 6.77 ℃, and the lowest is the group of pearl white (C) 6.68 ℃.Among them, the half-lethal temperature (LT50) between the different specifications of group A was H3>H2>H1, the half-lethal temperature (LT50) between the different specifications of group B was H1>H2>H3, and the half-lethal temperature (LT50) between the different specifications of group C was H1>H2>H3.The lowest death temperature of three different strains of red tilapia began to descend from high to low in the order of A>B>C.
Oreochromisniloticus;strain; half-lethal temperature;cold resistance
2016-08-28；
2017-03-13
广西科学研究与技术开发项目(桂科能14121008-1-6);广西科技计划项目(桂科AB16380029)
何金钊(1976-)，男，工程师，从事水产养殖引种育种等工作。
陈子桂。 E-mail: 976816944@qq.com
S965.125
A
1000-6907-(2017)03-0079-05
