中华绒螯蟹大规格亲本育苗效果及产后雌性生理性能研究
2021-02-01岳武成张凯军黄爱彪王成艳朱根军王成辉
岳武成,张凯军,侯 鑫,贾 延,倪 青,黄爱彪,王成艳,朱根军,王 军,王成辉
(1.农业农村部淡水水产种质资源重点实验室,水产科学国家级实验教学示范中心, 上海水产养殖工程技术研究中心,上海海洋大学,上海 201306; 2.黄三水产苗种培育有限公司,江苏盐城 224300; 3 宝应县氾水镇水产技术指导站,江苏扬州225827)
中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)俗称河蟹,是重要经济甲壳类[1-3]。进入本世纪以来,我国中华绒螯蟹产业迅猛发展,成蟹养殖产量从2000年的23.24万t增加到2018年的75.69万t,并在全国28个省市区养殖[4,5]。众所周知,成蟹养殖产量的高速发展离不开中华绒螯蟹池塘生态育苗技术[6-8],至2018年,中华绒螯蟹的人工育苗产量已达891.83 t[4],养殖上已几乎完全摒弃了天然蟹苗。池塘生态育苗技术促进产业发展的同时也为我国河蟹天然种质资源的保护做出了重要贡献。
随着中华绒螯蟹养殖与繁育技术的逐步发展,河蟹育苗过程中亲本的使用规格也逐渐提高,育苗亲本从最开始的小规格亲蟹(50~100 g)发展至雌3(150 g)雄4(200 g)规格,再到被众多养殖户青睐的雌4(200 g)雄5(250 g)的大规格亲蟹[1,5,9,10]。亲蟹规格的逐渐提升为养殖户带来了良好的经济价值。茅海成等[5]比较不同规格中华绒螯蟹亲本的育苗效果发现,大规格亲本(雌≥150 g,雄≥200 g)出苗量更高、育苗效果更好,平均每只母本的出苗量达1.17 kg,比小规格母本(100~125 g,出苗0.85 kg/只)提高37.65%。邓燕飞等[9]在大规格亲本的规模化育苗中也发现,单只亲蟹出苗量高达1.20 kg。王少兵等[10]比较了三种不同规格亲本的繁育效果发现,随着育苗亲本规格的增大,蟹苗单产也逐步提升,这说明亲本规格对苗种产量的影响很大。在目前的河蟹产业中,大规格亲本后代良好的养殖性能逐渐被产业重视,但当前“大规格”亲本的使用量以及苗种产量远不能满足产业需求,且大规格亲本育苗技术难度也较高,这在很大程度上制约了河蟹产业的进一步发展。因此,开展大规格亲蟹繁育性能评估和育苗效果研究不仅有利于中华绒螯蟹的种质资源保护,也是实现中华绒螯蟹产业持续稳定发展的重要保障。
2019年在江苏省射阳县的育苗基地开展了大规格中华绒螯蟹亲本[♀:(260.39±10.92)g,♂:(364.20±10.78) g;俗称“5母7公”]的池塘生态育苗试验和效果观察,同时评估了亲本的基本繁殖性能参数和繁殖后生理状态,旨在为大规格亲本的池塘生态育苗提供相关数据,为中华绒螯蟹产业发展和良种选育提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验在江苏省射阳港M8标段的射阳县黄三水产苗种培育有限公司的育苗基地(30°52′20.65″N, 120°26′53.78″E)进行,该基地的海淡水交换方便,育苗池、生物饵料池、淡化池等设施完善,已有10余年育苗经验,育苗技术成熟。
1.2 亲蟹来源及规格
试验中华绒螯蟹来自上海海洋大学等单位选育的“江海21”亲本,♀:(260.39±10.92)g,数量868只,壳长(75.13±1.15)mm,肥满度指数(61.46±3.22);♂:(364.20±10.78) g,数量496只,壳长(79.49±2.12)mm,肥满度指数(72.77±5.56)。所用亲本体表无伤、四肢健全、活力强。
1.3 育苗试验
2018年11月13日,将挑选的大规格亲本放于育苗基地的同一越冬池进行自然交配(雌∶雄=1.75∶1),于亲蟹进池第2天开始投喂冰鲜海鱼,日投喂量为亲蟹体重的2%~4%。投喂时间为17点,投喂后于次日上午观察摄食情况并对后续投喂量进行调整。至12月25日排干池水取出越冬池中的所有雄蟹,保留抱卵雌蟹于原池中继续培育越冬并统计抱卵率。2019年3月29日,将抱卵雌蟹从越冬池中捕出,放于4个育苗池(0.307 hm2/个)中进行挂笼布苗,然后统计布苗后的雌蟹数量。育苗技术操作与管理按照“江海21”池塘生态育苗技术操作规程进行。为保证育苗期间水质条件优良,于抱卵亲本挂笼前使用大苏打(硫代硫酸钠)清除池塘中的余氯,并于育苗全程开启增氧机,在抱卵亲蟹放苗后于蚤Ⅰ阶段投喂酵母时配合使用乳酸菌调控水质,蚤Ⅱ至蚤Ⅲ阶段在晴天中午使用枯草芽孢杆菌调控水质,蚤Ⅳ至大眼幼体阶段配合使用枯草芽孢杆菌、光合细菌调控水质。育苗期间的每日早上(07:00)、中午(13:00)和傍晚(17:00)监测各育苗池的水温、溶氧、pH、盐度等主要水质参数,确保池塘水质良好。
1.4 母本攻击性能测试
育苗母本布苗完成后,随机抽取四肢健全、体表无伤、活力正常的母蟹30只,将每只母蟹放置于120 L(64 cm×45 cm×38 cm)蓝色整理箱中逐个测试个体攻击性,测试方法参考文献[11]。并于早上(08:00)、中午(13:00)和傍晚(17:00)进行三次试验,分析大规格母本产后的生理状态。
1.5 母本肌肉组织结构观察
取攻击性能测试后四肢健全、体表无伤、活力正常的母本6只,使用无菌镊子和剪刀采取大螯闭合肌肌肉并切成 2 mm×2 mm×2 mm 的小块,立即投入电镜固定液(塞维尔生物科技有限公司,武汉)中于4 ℃固定4 h(固定液和组织的体积比为20∶1),固定完成后用冰盒邮寄至公司进行电镜制片和拍照观察。
1.6 数据处理
利用SPSS20.0 、EXCEL2019等软件对试验河蟹的体重、壳长、肥满度、成活率、出苗率等参数进行统计分析、 相关参数和公式如下:
RIN=(TIN/TMA)×100%
(1)
REM=(TEM/TIN)×100%
(2)
(3)
式中:RIN为成活率(%),TIN为抱卵雌蟹数量;TMA为交配雌蟹数量;REM为出苗率(%);TEM为总出苗量(kg);FC肥满度指数;WB为体重(g);LC为壳长(cm)。
2 结果分析
2.1 育苗效果
868只交配母本越冬至挂笼时存活599只,亲本成活率达74.29%,挂笼母本的总出苗量达1 299 kg,单只母蟹产出大眼幼体量2.17 kg,平均每公顷产蟹苗量1 057.82 kg,产量达到较高水平,表明育苗效果较好。
2.2 繁育后母本攻击力与肌肉组织结构观察
通过繁育后母本的攻击力测试,发现母本离水后随着时间的延长,其攻击力逐渐下降,上午08:00攻击力最高,达到(19.4±1.38)次,中午13:00攻击力下降到(18.63±2.25)次,晚上17:00降低到(15.53±4.73)次。但全天的平均攻击力相对较强,每20次测试攻击次数达到(17.85±3.52)次,说明繁殖后亲本活力较好。
对产后母本的大螯肌肉组织(闭合肌)进行电镜观察,发现其肌纤维结构完整、排列整齐,无降解和溶蚀现象,A带(横纹肌暗带)和I带(横纹肌明带)边界清晰可见,肌纤维的肌质网(SR)结构中的线粒体数量丰富且完整,说明本实验的大规格亲本繁殖后肌纤维生理特性较好,母本仍然具有较好的活力(图1)。
图1 繁殖后母本的肌肉组织电镜观察Fig.1 Muscle histological observation under the electron microscope of the female parent after breeding A:A带;I:I带;SR:肌浆网;M:线粒体
3 讨论
在实际生产中,大规格亲本的单产可以达到小规格亲本的1.5~3倍。王少兵等[10]对三种不同规格亲蟹的育苗效果对比发现,当雌性亲本的规格提升69.89%时,单只抱卵母蟹的大眼幼体产量提升了64.19%,大规格亲本单产是小规格的1.64倍。而在茅海成等[5]对五种规格亲本的对比实验中,最大规格亲本的单产是最小规格的2.52倍,说明亲本规格对大眼幼体单产的贡献来源于大规格抱卵母本具有更高的繁殖性能。然而研究也发现:亲本规格越大,越冬成活率越低,随着亲本规格逐渐上升,最大规格亲本的死亡率达到49.22%,大规格亲本的投入产出比较低[10]。然而在本研究中大规格亲本的成活率(74.29%)达到较高水平,说明大规格亲本的越冬成活率并非不可控,亲本规格的增大应提升的是亲本培育的技术难度。此外,当前生产上的苗种产量通常在750 kg/hm2左右,但也有的育苗实验产量最高分别达到957 kg/hm2和917 kg/hm2[10,12,13]。本实验中大规格亲本的单位产量达到1 058 kg/hm2,育苗产量进一步提高,说明在良好的亲本培育和育苗技术的保障下,大规格亲本的繁殖性能可以达到较高水平。
另一方面,中华绒螯蟹是典型的2年生甲壳类,通常情况下,繁殖后的中华绒螯蟹亲本会逐渐失去活力并死亡[1,14]。本试验中,对产后母本通过攻击力测试发现,产后亲本仍然具有较高活力,进一步对螯足肌肉组织进行显微观察也从生理层面证实了大规格产后亲本较好的生理机能。研究发现,攻击力强的动物个体在生存环境中具有更高的资源统治地位[15],如Matheson等[16]在普通滨蟹(CancerirroratusSay)的资源争夺的研究中发现,规格大的个体具有更强的竞争优势,攻击力也更强,并且其竞争优势不会受到环境温度、大螯丢失的影响。而Beattie等[17]和McLain等[18]在大西洋招潮蟹(Ucapugilator)、锯缘青蟹(Scyllaserrataforskal)的打斗实验中也发现规格越大的个体越容易获得胜利。而对于繁殖期的中华绒螯蟹来说,竞争获胜可以使得动物个体获得更多的领地以及食物资源,这对大规格母本更高的营养需求以及配子更好的发育提供了进一步保障。