凡纳滨对虾选育群体子代仔虾幼体耐低盐能力比较研究
2020-08-21黄种持杨章武陈思源陆承宽林嘉铭杜秀萍郑雅友李正良林克冰游伟伟
张 哲,黄种持,杨章武,陈思源,葛 辉,陆承宽,林嘉铭,杜秀萍,郑雅友,李正良,林克冰,游伟伟
(1.福建省水产研究所,福建 厦门 361013;2.福建省渔业资源监测中心,福建 福州 350003;3.厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361110;4.集美大学水产学院,福建 厦门 361021)
凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)原产于中南美洲太平洋沿岸水域,是目前我国对虾养殖产量最大的对虾种类。凡纳滨对虾对盐度适应范围广,在0.5~50.0盐度条件下均可生长[1]。虾苗经过低盐驯化,在半咸水中生长更快[2]。我国凡纳滨对虾养殖已被扩大到沿海河口低盐度水域以及内陆淡水水域等不同盐度条件的区域进行养殖生产。目前我国凡纳滨对虾低盐度养殖产量占养殖总产量近50%[3]。福建闽南地区是我国重要的凡纳滨对虾苗种生产基地。受外来品种种质资源来源的限制以及水域生态环境退化等影响,我国凡纳滨对虾养殖持续出现抗逆性退化、养殖存活率下降等现象。在大规模育苗生产中,探索有效、可行的凡纳滨对虾人工选育方法,提高凡纳滨对虾耐低盐能力,对虾苗业可持续发展具有重要意义。
盐度是影响凡纳滨对虾生长、免疫的重要生态因子,盐度变化直接影响其生理调节机制[4-6]。有关盐度对凡纳滨对虾生长、蜕皮、耗氧以及免疫机能等的影响,已有较多研究报道[7-9]。对虾耐低盐性状属于数量性状(Quantitative traits),数量性状易受生活环境的影响。通过统计学方法分析数量性状表型值,可以探究数量性状的遗传规律[10]。在凡纳滨对虾人工育种研究中,为了培育耐低盐凡纳滨对虾新品种,对具有不同遗传背景的群体、家系耐低盐能力进行比较研究,结果表明不同群体、不同家系的生长受盐度影响程度不同,这也说明了凡纳滨对虾适应低盐能力与种质背景相关[11-14]。本文在实验水温25.0~29.3℃、时间48 h条件下,选用仔虾发育期P11~P12、体长6.09~7.54 mm的A、B、C、D四个凡纳滨对虾选育群体的自交和杂交不同交配组合子代的仔虾幼体进行了耐低盐能力的比较实验,并以48 h的存活率为指标(结合体长规格)综合评价不同种源子代仔虾幼体的耐低盐能力,旨在探索人工筛选具有耐低盐性状的凡纳滨对虾子代的技术方法。
1 材料与方法
于2018年5月31日在厦门厦兴龙公司晋江种虾基地,选用发育期为P11~P12的凡纳滨对虾仔虾幼体进行耐低盐实验。
1.1 材料
实验虾苗是本项目组自行选育留种的4个凡纳滨对虾种虾繁育群体A、B、C、D,通过自交和正、反杂交繁育子代虾苗共16组,同时随机采购1组“土苗”(种虾来自一般食用虾养殖池的普通苗)。
1.1.1 种虾群体
A群:引进自海南种虾的自交1代; B群:引进自泰国种虾自交1代; C群:引进自普瑞莫种虾的自交1代; D群:由两个家系子代混合形成的群体,经自交传代6代。
1.1.2 实验虾苗
1.1.1中4个选育群体种虾自交和正、反杂交,形成16组虾苗。按凡纳滨对虾常规育苗方法,培育至发育期P11~P12。第17组是随机采购自厦门海沧鳌冠村育苗场的发育期相同的“土苗”。表1是17组实验虾苗的种质来源情况及实验时的体长。
表1 凡纳滨对虾仔虾幼体耐低温实验各实验组种源与体长信息
1.2 实验方法
1.2.1 设施
用塑料泡沫板挖好可套住漏杯的圆形槽,容积500 L、桶面直径95 cm的玻璃钢圆桶装满实验用水。不锈钢漏杯直径8 cm、高10 cm,吃水体积约450 mL。漏杯放置实验虾苗,置入圆形槽内,浮于实验桶水面。
1.2.2 方法
实验盐度设5和3两种,用海水和自来水混合调配而成,装满玻璃钢圆桶。实验水温为自然气温25.0~29.3℃。17组虾苗,每组设3个平行,每个实验盐度共51个漏杯分为两个实验桶同时进行。
虾苗从盐度28、水温28~30℃的育苗池取出,计数放入漏杯,每杯放苗50尾。计数过程用泡沫箱装上育苗池的水放置漏杯,计数时选择健康、无异常虾苗。计数后同时分别放入已调至实验盐度的实验桶。
实验观察时间设为48 h。实验开始后的2、6、12、24和48 h分别统计各杯死亡数量和存活数量。实验桶不间断充气,用吸管向每个漏杯投喂卤虫无节幼体。
1)计数方法:用1个透明小塑料盆装少量实验桶的水(盐度保持一致),实验杯移出放在小盆内,用手电照射,用镊子或吸管计数。
2)实验虾苗体长测量:每组取虾苗20尾,用低温冻死后置于方格纸上拍照。照片在Photoshop系统中以像素比例进行长度测量。为便于照片上辨认,以眼睛到尾扇末端的长度作为体长数据。
3)数据分析:用SPSS 22对不同组别存活率进行差异显著性分析和多重比较。为综合评价整个实验过程的耐低盐能力,以存活率排名赋值法对不同时段的存活率进行赋值排名,以总排名评价各组耐低盐能力。具体方法:同一时段各组存活率从大到小排名,第一名赋值1、第二名赋值2…以此类推,然后取各组在不同时段的排名均值作为该组的存活率总排名。考虑到仔虾幼体个体大小与耐低盐能力成正相关,即规格越大,耐低盐能力越强[5]。在本文分析、比较由不同组别种质体现的耐低盐能力时,应扣除因虾苗大规格而增加的存活率部分,因为在相同存活率情况下,体长越小说明其由种质决定的耐低盐能力越强。因此,体长大小反映在(种质)耐低盐能力对应的存活率排名上就是从小到大进行排名,即体长最小的排名第一名,赋值为1。
2 实验结果
2.1 低盐条件下不同组别的存活率
仔虾从正常盐度28瞬间同时进入盐度5和盐度3的实验桶,实验虾苗对低盐环境应激强烈,明显的死亡现象发生在实验开始后的2 h内,2 h后各组存活情况基本稳定,因此实验48 h的存活率足以反映虾苗对低盐环境的应激结果。表2 是不同实验组凡纳滨对虾仔虾低盐实验48 h存活率。表2显示,盐度越低,仔虾存活率越低。数据分析结果表明,除实验组6和实验组14两组在盐度3和5时的存活率无显著差异(P>0.05)外,其余各实验组在盐度3时的存活率都显著低于盐度5(P<0.05)。
表2 凡纳滨对虾仔虾低盐实验48 h存活率
2.2 各组存活率S-N-K多重比较
用SPSS 22对各组存活率进行线性单变量分析,S-N-K多重比较,归类为若干子集,表示相同子集各组存活率无显著差异(P>0.05)。表2中体现了多重比较结果。
表2显示,4#在盐度5和盐度3时存活率都是最低,且盐度3时单独成为子集,与其他组差异显著(P<0.05),并在盐度5时与17#土苗同属存活率最低子集(P﹥0.05),与其他组差异显著(P<0.05)。
分析盐度3时最低存活率和次低存活率子集,包括17#土苗和4#、12#、7#、8#、9#共6组,存活率为17.69%~57.37%。最高存活率子集包括了其他11个实验组,存活率从68.72%到96.10%。在盐度3时,17个实验组可分为耐低盐能力较弱的6组和耐低盐能力较强的11组两类,两者存活率存在显著差异(P<0.05)。
2.3 耐低盐能力排名赋值分析
表3是凡纳滨对虾仔虾幼体盐度5和盐度3实验48 h存活率和体长排名赋值表。以低盐存活率和体长的综合排名赋值体现各组耐低盐能力排名。表3显示,排名均值前3位是16#、15#和3#,与在盐度5和盐度3时最高存活率排名完全一致。排名赋值分析,已考虑了会影响存活率的仔虾个体规格因素,可以更真实地反映不同种质虾苗的耐低盐能力。
表3 凡纳滨对虾仔虾幼体低盐实验48h存活率、体长排名赋值表
3 讨论
仔虾幼体耐低盐实验,从盐度28瞬间进入低盐环境,虾苗反应激烈,前2 h内死亡最多,6 h后基本稳定,24 h后不会再死亡,相关研究已有类似结果[11]。因此本实验观察48 h,实验时长足以反映不同组别耐低盐的存活率。表2还显示,在盐度5和盐度3时存活率最高子集包含的组数,分别是13#和11#,但研究未能更精确显示各组耐低盐能力的差异,这与实验盐度不够低有关。
根据排名赋值分析结果,耐低盐能力最强的2个实验组16#和15#,分别是A群种虾和D群种虾的正、反杂交子代。而耐低盐能力最弱的2个实验组7#和8#(土苗除外),分别是D群种虾和C群种虾的自交子代。结果表明不同种源、不同交配组合繁育的子代仔虾,其耐低盐能力存在差异。
罗坤等[12]研究10个凡纳滨对虾家系在不同盐度30、15和1条件下的生长和存活,表明相同盐度下各家系具有不同的生长速度和存活率,而同一家系于不同盐度下的生长、存活在10个家系中的排名也并不一致。吴立峰等[13]研究2个遗传背景不同的凡纳滨对虾家系,发现在9个盐度梯度中生长速度不同,不同家系具有较高存活率时的盐度也不同。相关类似研究都说明不同种质来源的虾苗具有不同的耐低盐能力,可能与遗传差异有关。因此,通过不同盐度的测试筛选,可以获得具有不同适盐范围的种质资源,可为选育凡纳滨对虾耐低盐品种奠定基础。
本实验中,耐低盐能力最强的16#和15#,在随后的17组养殖(盐度30的自然海水)性状对比实验中(另文报道),养殖生长速度的排名分别是第十五名和第十二名,即耐低盐能力最强的两组,在正常海水盐度下生长速度排名靠后。这可能说明耐低盐能力强,仔虾适应盐度较低,因此影响其在较高盐度条件下的生长速度。但养成期生长速度排名靠前的2#、11#、1#、12#和5#,其在表3中的耐低盐能力排名处于中位,显示其与适应低盐能力关系不密切。耐低盐能力与养成期特定盐度环境生长速度的关系有待进一步观察。
土苗组存活率在17组赋值排名中属于次低,与本项目低温实验[15]中土苗耐低温存活率最高形成鲜明对照。“土苗”系指亲本来源于一般商业化对虾养殖池,种质背景不清晰的普通凡纳滨对虾苗。本实验土苗随机采购自虾苗市场,没有耐温、耐盐性状的定向选育,却有着最强的耐低温能力和最弱的耐低盐能力,这为凡纳滨对虾选择育种研究提出了需要进一步探索的问题。