眼柄摘除对红螯光壳螯虾生长、性腺发育及体色的影响

黄智伟，石耀华，王爱民，2，潘 志，刘春胜，顾志峰

（1．海南大学海洋学院，海南海口 507228；2．南海海洋资源利用国家重点实验室，海南海口 507228；3．北京水产技术推广站海南育种中心，海南文昌 571323）

红螯光壳螯虾（Cherax quadriarinatus），又称澳洲淡水蓝龙虾，属节肢动物门，甲壳纲，十足目，拟螯虾科，是世界上品质最优良的淡水虾类之一，具有个头大、生长速度快、含肉率高（腹部占总体质量的42%～47%）及适应性强等特点，深受养殖户和消费者喜爱［1-2］。目前红螯光壳螯虾已在澳大利亚、日本、新西兰、马来西亚、泰国、阿根廷、美国等国家开展规模化养殖，其中澳大利亚产量最多［3-7］。中国养殖红螯光壳螯虾相对较迟，1994年广东省成功进行红螯光壳螯虾养殖试验［8］，此后养殖规模逐年扩大。

甲壳类动物眼柄中含有X器官-窦腺复合体，能够分泌性腺抑制激素（GIH）、蜕皮抑制激素（MIH）等，进而控制性腺发育和蜕皮［9］。现有研究表明，切除甲壳类动物单侧或双侧眼柄，可加快其蜕皮与生长，促进性腺发育和成熟［10-12］。眼柄摘除已成为促进甲壳动物生长及性腺发育和成熟的最常用方法。国内学者也通过实验证实了剪除眼柄能促进甲壳动物生长和性腺的发育，如中华绒鳌蟹（Eriocheir sinensis）［13-14］、日本囊对虾（Marsupenaeus japonicus）［15］、凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）［16］、 克 氏 原 螯 虾（Procambarus clarkii）［17］等。相关研究表明，在未成熟的雌性日本囊对虾中，摘除单侧眼柄的雌虾残留的X窦腺-复合体能够分泌足够量的卵黄发生抑制激素（VIH）来抑制卵黄蛋白原（VTG）的合成，只有切除双侧眼柄才能消除内源性VIH，以促进VGR的合成，从而促进卵巢发育［15］。截至目前，仅见红螯光壳螯虾同步产卵的研究［18-19］，关于红螯光壳螯虾眼柄切除对其生长、性腺发育情况的研究报道较少，尚未见不同眼柄摘除数对红螯光壳螯虾生长、蜕壳及性腺发育影响的相关研究。本文通过摘除单侧或双侧眼柄，比较和分析红螯光壳螯虾生长发育、存活率以及体色变化等方面的差异性，以期为深入研究眼柄在红螯光壳螯虾生长与生殖调控中的作用提供参考。

1 材料与方法

1．1 实验材料

红螯光壳螯虾采购于海南文昌北京市水产技术推广站海南育种中心，试验虾为养殖6个月龄的成虾，体质量（47．47±3．48）g，性腺指数0．27±0．14。室内循环水养殖系统中暂养一周后，选取肢体完整、健康、活力较强的个体进行实验。

1．2 实验方法

1．2．1 眼柄摘除手术

实验设3组，分别为不剪眼柄组（对照组）、摘除单侧眼柄组和摘除双侧眼柄组，每组设3个平行，每个平行12尾虾。眼柄摘除手术采用镊烫摘除法，具体为先将镊子在酒精灯上灼烧至发红，然后用镊子夹住成虾眼柄基部2～3 s后摘除，再用少量红霉素软膏擦拭伤口消毒，放回养殖缸内。

1．2．2 眼柄摘除后养殖管理

眼柄摘除后将红螯光壳螯虾饲养在室内循环水养殖系统中，其中养殖缸底面长宽为90 cm×55 cm，面积为 0．5 m2，放养密度为 24尾·m-2，每个缸中投放12个PVC管（20 cm×7 cm）作为亲虾的遮蔽物。实验期间养殖水温（28±1）℃，24 h不间断增氧；采用室内LED提供光源，光强500 lx，光周期为12 h∶12 h。每天 18∶00投喂佛山市全兴水产饲料有限公司生产的斑节对虾配合饲料，日投喂量为虾总体质量的3%。次日8∶00吸去粪便和残饵，每周换水1／3。

1．2．3 生长、存活率测定

分别在实验开始前和实验结束后测量每组红螯光壳螯虾体长、体质量等基础生物学指标，计算试验虾的特定生长率（SGR）。其中体长为眼柄基部到尾扇末端距离，体质量为鲜活湿重。实验期间每7 d统计一次红螯光壳螯虾的存活数和蜕壳数，计算存活率和蜕壳率。计算公式如下：

特定生长率SGR＝［（ln W末-ln W初）／T］×100%

其中，W末为养殖28 d后体质量；W初为养殖初期体质量；T为实验天数。

1．2．4 性腺指数测定

实验开始前随机选取15尾红螯光壳螯虾测定其体长、体质量及性腺重。实验结束对每组所有存活个体的体长、体质量及性腺重进行测量。分别计算性腺指数（HIS），公式如下：

性腺指数HIS＝（性腺湿重／体质量）×100%

1．2．5 体色测定

实验结束后在相同条件下对各试验组每尾红螯光壳螯虾进行拍照，照片采用ImageJ软件进行图像处理，并采用RGB（三原色）颜色分析模型进行比较。相机及拍照相关参数为佳能单反相机，光强为 1 000 lx，光圈 f 5．6，自动曝光。

1．2．6 数据统计与处理分析

各实验数据均以平均值±标准差表示。所有数据采用Excel和SPSS 18．0软件进行处理。各处理组间显著性分析采用单因素方差进行分析，显著性水平为P＜0．05。

2 结果与分析

2．1 眼柄摘除对红螯光壳螯虾生长与存活的影响

养殖28 d后，各组间体长与体质量存在显著差异（P＜0．05）（表1）。其中摘除双侧眼柄红螯光壳螯虾的体长为（142．45±3．42）mm，体长特定生长率为 0．83±0．11；体质量为（112．30±8．63）g，体质量特定生长率为 1．97±0．37，显著高于摘除单侧眼柄和不摘除眼柄的红螯光壳螯虾（P＜0．05）。

摘除单侧眼柄红螯光壳螯虾存活率为97．2%，与对照组差异不显著（P＝0．63＞0．05）。摘除双眼柄红螯光壳螯虾存活率仅为60%，显著低于其它两组（P＜0．05）。如图1所示，摘除双眼柄组在7 d内死亡率20%，随时间推移死亡速率逐渐降低，14 d后其存活率趋于稳定。

表1 眼柄摘除对红螯光壳螯虾生长的影响Tab．1 Effects of eyestalk ablation on the growth of C．quadricarinatus

图1 眼柄摘除对红螯光壳螯虾存活率的影响Fig．1 Survival rate of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

2．2 眼柄摘除对红螯光壳螯虾蜕壳率及性腺指数的影响

摘除眼柄对红螯光壳螯虾蜕壳率影响显著（图2），其中摘除双侧眼柄的红螯光壳螯虾在实验结束时蜕壳率达到100%，显著高于摘除单侧眼柄33．3%和不摘除眼柄16．7%。摘除双侧眼柄红螯光壳螯虾性腺指数为1．23，显著高于摘除单侧眼柄 0．35和不摘除眼柄 0．20（P＜0．05）（图3）。如图4所示性腺图片，可以看出：摘除双侧眼柄组的卵巢饱满，卵粒大，而不摘除眼柄组的卵巢稀松，卵粒小。

图2 眼柄摘除对红螯光壳螯虾蜕壳率的影响Fig．2 Molting rate of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

图3 眼柄摘除后红螯光壳螯虾性腺指数（HIS）变化Fig．3 HIS of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

图4 眼柄摘除对红螯光壳螯虾性腺发育的影响Fig．4 Gonad development of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

2．3 眼柄摘除对红螯光壳螯虾体色影响

不摘眼柄组（对照组）、摘除单侧眼柄组和摘除双侧眼柄组体色产生差异（图5），从图5中可以看出，不同眼柄摘除后红螯光壳螯虾甲壳的三原色RGB颜色值具有差异性。摘除双眼柄组红螯光壳螯虾体色 G值和 B值（99．26±5．23和98．40±3．58）显著高于摘除单侧眼柄组（59．02±3．85和44．07±4．57）（P＜0．05）。

3 讨论

甲壳类动物生长与蜕壳密切相关，每蜕壳一次，体质量便急速增长一次。眼柄是甲壳动物最为重要的内分泌器官之一，能够分泌高血糖激素（CHH）、蜕皮抑制激素（MIH）、性腺抑制激素（GIH）、离子转运肽（ITP）和大颚器抑制激素（MOIH）等多种神经多肽类物质，参与调控动物的生长／蜕壳和性腺发育等生命活动［23］，其中MIH和GIH对甲壳动物生长和性腺发育有重要的调控作用。研究表明，眼柄摘除能够刺激甲壳动物生长、性腺发育及体色的改变等［13-16］。

图5 眼柄摘除后红螯光壳螯虾体色RGB值Fig．5 RGB value of C．quadricarinatus with eyestalk ablation treatment

眼柄摘除后，甲壳动物X器官-窦腺复合体分泌的MIH下降或消失，靶器官-Y器官分泌蜕皮激素（MH）增高，引起蜕壳［20］。实验摘除红螯光壳螯虾单侧眼柄和双眼柄28 d后均促进红螯光壳螯虾的蜕壳与生长，其中摘除双侧眼柄组增长显著高于摘除单侧眼柄和不摘除眼柄组，该结果与水燕等［9］报道一致。亓一舟等［20］在关于甲壳动物蜕皮抑制激素调控机制的研究中也指出眼柄摘除能促进甲壳动物生长和发育。

甲壳动物眼柄摘除后X器官-窦腺复合体分泌的GIH和卵黄发生抑制激素（VIH）下降，进而导致卵黄蛋白原（VTG）的合成增加，促进卵巢的生长与发育［20］。摘除红螯光壳螯虾眼柄28 d后其性腺指数（HIS）显著高于对照组，其中摘除双侧眼柄性腺指数最高，达到1．23。该实验结果在凡纳滨对虾和克氏原螯虾有类似报道［16-17］。但在凡纳滨对虾和克氏原螯虾中摘除单侧眼柄就能明显促进性腺发育，而红螯光壳螯虾需要摘除双侧眼柄才能更好促进性腺发育，这可能是因为红螯光壳螯虾摘除单眼柄后剩下另一个眼柄所分泌的GIH量足以抑制性腺发育，只有摘除双侧眼柄才足以消除这种影响。实验还发现摘除眼柄后红螯光壳螯虾体色发生改变，表现为颜色参数R值降低和B值升高。有报道称甲壳动物眼柄摘除后可刺激红色素聚集激素（RPCH）和色素分散激素（PDH）两种促色素细胞激素分泌量发生改变［21］。红螯光壳螯虾体色改变或许是由上述原因造成的，具体原因还有待进一步深入研究。

尽管实验摘除双侧眼柄对生长和发育都有较好影响，但是摘除双侧眼柄红螯光壳螯虾存活率仅60%。这与翁雄等［24］对日本囊对虾亲虾的眼柄摘除实验存活率为59．3%的结果基本一致。究其原因，可能是摘除双侧眼柄导致甲壳类动物体内激素分泌与调控发生紊乱，影响其机体免疫力，运动能力下降，在蜕壳时更易受同类捕食。