葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)繁殖生物学及人工催产实验
2021-02-25张玉勇何宝全曹顶臣白庆利何立川
张玉勇,何宝全,曹顶臣,白庆利,何立川
(1.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江 哈尔滨 150070;2.东北林业大学野生动物资源学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
近些年,东北地区鲤(Cyprinus carpio)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和草鱼(Ctenopharyngodon idella)等大宗鱼类塘口价格低迷,渔民养殖积极性深受影响,养殖规模不断收缩。然而随着人们消费观念转变和需求多样性的增加,过去渔业生产中并未受到重视的小型鱼类,越来越受到消费者的青睐,成为鱼中上品,价格较高,市场前景看好。因此,小型特色经济鱼类的开发越来越成为水产养殖品种结构调整、提质增效的重要着力点。
葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)属鲈形目沙塘鳢科鲈塘鳢属,俗称“老头鱼”、“还阳鱼”等,在我国是东北地区特有小型鱼类[1,2]。随着人们对其“肉质细嫩、味道鲜美、口感独特、肌间刺少”等商品特性的认可,葛氏鲈塘鳢市场价格迅速上扬,体质量100 g左右的个体由原来的不足20 元/kg 升至40~60 元/kg。目前,受苗种制约,葛氏鲈塘鳢人工养殖规模小,市场销售主要以江河、水库和湖泊等自然水域捕捞为主,该鱼苗种市场前景被普遍看好。葛氏鲈塘鳢人工繁殖的相关研究虽然已有开展并取得一定成绩[3,4],但要实现规模化生产相关研究还需要深入。本研究在葛氏鲈塘鳢相关繁殖生物学研究的基础上开展几种药物的催产实验,以期为葛氏鲈塘鳢苗种规模化生产提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 材料
于2018 年5 月3 日、15 日、21 日,分三批次利用地笼在水产科学研究院黑龙江水产研究所渤海实验基地场区芦苇荡捕获野生葛氏鲈塘鳢,放入土池暂养,投喂小型杂鱼杂虾。
1.2 方法
生长及性比数据:采集葛氏鲈塘鳢体长和体质量数据,计算体长体质量关系。通过外形进行性比统计,对于外形难以区分的个体通过解剖的方式进行鉴别。并利用二项式检验来判断雌雄分布是否符合概率为0.5 的二项分布。
体质量体长关系式:W=aLb;式中W 为体质量(g),L 为体长(cm)。
繁殖力测定:解剖葛氏鲈塘鳢雌鱼50 尾,称量体质量和卵巢重(0.1 g),再取0.1~1.0 g 的卵巢,称重后计数其卵粒数,计算绝对繁殖力和相对繁殖力。
绝对怀卵量=单位体质量卵巢含有的卵粒数×卵巢重;
相对怀卵量=绝对怀卵量/体质量;
性成熟系数(GSI)=(性腺质量/空壳体质量)×100%。
人工催产:五月底,水温达13℃时,解剖发现部分葛氏鲈塘鳢雄鱼成熟较好,镜检发现其能够产生少量游离精子,故无须注射催产药物。解剖雌鱼没有发现卵巢进入Ⅴ期。将挑选的雌亲鱼随机分成4组,每组30 尾,分别放入平列槽中(L 4 m×W 50 cm×H 0.4 m)。对照组鱼注射生理盐水,3 个实验组分别注射促黄体素释放激素类似物(LHRH-A2)、地殴酮(DOM)以及二者混合物。采用胸鳍基部单次腹腔注射,剂量等见表1。
表1 葛氏鲈塘鳢人工催产效率Tab.1 Artificial propagation efficiency of Amur sleeper Perccottus glenii
催产后的雌鱼分别放入已布好集卵巢的产卵池,并按照雌雄比2∶3 的比例配置挑选好的雄性亲鱼。放置亲鱼后水体交换量增大,流速0.3~0.5 m/s。从注射药物算起,每3 d 检查一次集卵巢是否有鱼卵分布。产卵后将集卵巢移入室内平列槽中流水孵化。光照控制在500 lux 以下、流速0.1~0.2 m/s。催产率、发眼率、孵化率和上浮率的统计方式如下:
催产率(%)=产卵的雌鱼数/催产的总雌鱼数×100;
发眼率(%)=发眼卵数/产卵总数×100;
孵化率(%)=破膜仔鱼数/发眼卵总数×100;
上浮率(%)=上浮仔鱼数/ 破膜总仔鱼数×100。
2 结果与分析
2.1 生长、性比
采捕到的葛氏鲈塘鳢群体体长变化在5.80~19.42 cm 之间,其中以全长12.00~15.00 cm 占优势(33.8%)。雌性群体的平均体长为(14.61±9.24)cm,平均体质量为(55.8±18.5)g;雄性群体的平均体长为(15.23±6.46)cm,平均体质量为(61.8±11.9)g。雌、雄性群体体长体质量关系曲线分别为W=0.0326 L3.0595(R2=0.9860)和W=0.0274L3.0008(R2=0.9471)。
三批次群体性别鉴定结果显示,葛氏鲈塘鳢雌雄性比分别为1∶1.091(n=69)、1∶0.970(n=132)、1∶0.938(n=93),三批次的整体雌雄性比为1∶0.986(n=294)。二项式检验结果显示:葛氏鲈塘鳢繁殖群体雌雄性别分布服从平均概率0.5 的二项分布(P=1.00>0.05),即雌雄分布均匀。
2.2 繁殖力
用于测定繁殖力的样本体长分布范围为9.10~16.77 cm,年龄分布为2+龄~5+龄。由表2 可见,葛氏鲈塘鳢的GSI 区间为6.95%~13.3%,最高值出现在3+龄组;绝对怀卵量与年龄呈正比,从2+龄的2 140 粒增至5+龄的8 680 粒;相对怀卵量区间为86.5~103.1 粒/g,最高值仍出现在3+龄组。
表2 葛氏鲈塘鳢雌鱼繁殖力测定Tab.2 Fecundity of female Amur sleeper(Perccottus glenii)
2.3 人工催产
葛氏鲈塘鳢刚产出的卵为球型,立即吸水膨胀后呈纺锤形,黏性较强,一端粘附在鱼巢的避光面。卵的长轴:(4.5±0.7)mm,短轴:(1.2±0.4)mm。卵呈淡黄色,卵膜透明,用解剖镜可以清晰观测胚胎发育(图1)。
图1 葛氏鲈塘鳢受精卵、发眼卵及待破膜胚胎Fig.1 The fertilized eggs,eye-eggs and larva in egg membrane of Amur sleeper(Perccottus glenii)
由表1 可知,催产药物对葛氏鲈塘鳢的催产效果明显,药物间差异很大,注射药物3d 后开始发挥作用,6 d 或9 d 时效果最佳,但持续统计到12 d时,产卵亲鱼数量没有新增。最终催产效率由高至低依次为:LHRH-A2+DOM>DOM>LHRH-A2,三组的催产率分别达到60.00%、46.67%和46.67%。药物催产没有明显影响葛氏鲈塘鳢胚胎及苗种的早期发育。发眼率、孵化率和上浮率均维持在较高水平,其中,DOM 组发眼率最低,为87.3%,LHRH-A2+DOM组最高,为90.1%;LHRH-A2组的破膜率最低,为89.2%,DOM 组最高,为91.5%;LHRH-A2组上浮率最低,为88.2%,DOM 组最高,为92.7%。
3 讨论
3.1 生长与性别
不同文献记载的葛氏鲈塘鳢生长数据差异较大。在俄罗斯的Gusinoe 湖泊中捕获的3+龄葛氏鲈塘鳢的标准体长为11.0 cm,而在Bodrog 河洪泛区,3+的标准体长仅有6.2 cm[5,6]。这种较大的生长差异可能是气候、食物资源、密度等环境差异造成。事实上,同一物种存在较大生长变异是一种常见的现象,广泛存在于多种鱼类中[7-9]。本研究中,3+龄葛氏鲈塘鳢体长为11.5 cm,这主要得益于其生存环境。其栖息沼泽区域上游是鲑鳟鱼养殖实验区,残饵和粪便等的排入导致沼泽地小型底栖生物和小型杂鱼杂虾等天然饵料生物极为丰富,导致较高的生长效率。
鱼类生长具有性成熟前生长迅速,而性成熟后生长缓慢的特点[10],这主要是由于鱼类性成熟后所消耗的饵料大部分不再用于体长的生长,而要保证性腺发育和成熟,以及越冬物质的积累[11]。但测量发现,葛氏鲈塘鳢在性成熟后仍会持续保持快速生长,这表明不能用性成熟来划分该鱼的生长阶段。根据W=aLb中的b 值可以判别鱼类的生长式型,即b=3 时为等速生长,b>或<3 时为非等速生长。等速生长是指鱼类生长过程中体型和比例均保持不变[12]。鱼类生长受环境变化的影响,使得b 值很少会等于3。在实际研究中,如果b 值接近3,就认为鱼类的生长接近等速的[13]。本研究中不论雌性还是雄性b 值均接近3,所以葛氏鲈塘鳢是接近等速生长。这是由于标本采集的时间临近葛氏鲈塘鳢的产卵期,2 龄时已经达到性成熟。此时鱼体所获能量主要用于性腺发育,为生殖做准备,所以表现出了较高的肥满度指标。在多数鱼类中,进入繁殖期的雌性生长指标会高于同龄的雄性,但葛氏鲈塘鳢并没有发现雌性生长方面的二态性,这或许与该鱼繁殖过程中的雄性护巢行为需要能量消耗相关,更大的雄性体型也有利于守护巢穴。但这种雌雄生长的差异是否会随着年龄或栖息地等的不同而变化需要进一步的研究。
利用地笼三批次共捕获葛氏鲈塘鳢294 尾,不论作为一个整体还是分批次统计分析,均显示性比符合1∶1 分布。考虑到葛氏鲈塘鳢雄鱼护巢的繁殖习性,1∶1 的雌雄比例分布将非常有利于葛氏鲈塘鳢群体的最大化扩张,最大程度上保证后代的延续。
外形对比和解剖观察发现,雌雄异体的葛氏鲈塘鳢两性差异主要表现在:在非繁殖期,雌鱼体色比雄鱼略浅,进入繁殖期,雌、雄鱼体色都会加深,但雄鱼体色明显深于雌鱼;繁殖期葛氏鲈塘鳢雄性生殖凸顶端较尖,雌性的较为钝平(图2);雌鱼卵巢一对,成熟的卵巢呈淡黄色至金黄色,充满腹腔。雄鱼的精巢成对,性成熟的精巢为白色,前粗后细弯曲管状,表面光滑。
图2 葛氏鲈塘鳢雌雄生殖凸形态Fig.2 Reproductive convex morphology of female and male Amur sleeper(Perccottus glenii)
3.2 繁殖与催产
资料显示:葛氏鲈塘鳢已经成为近几十年来东欧和中欧最具入侵性的鱼类之一[14]。其分布范围从原分布地俄罗斯东西伯利亚、中国东北部和朝鲜半岛北部,迅速拓展到中东欧地区[15]。显然,葛氏鲈塘鳢的生物学特征是促进其传播的主要原因。而繁殖力或者繁殖习性更是一个品种最重要的扩张武器。本研究显示,葛氏鲈塘鳢的绝对繁殖力在2 140~8 680 粒/尾,平均值为5 410 粒/尾。这一数据要高于金广海(1 370~2 673 粒/ 尾)的报道[4],而低于Litvinov 报道[16]的数据。造成这种不同水域个体繁殖力差异的主要原因与这种鱼的产卵策略密切相关。分布范围比较广的物种在生活史上往往会表现出很大的种内差异,这些差异是对当地环境条件的一种积极响应[17]。总体来看,葛氏鲈塘鳢繁殖力相对较低,考虑到能量分配,这应与该鱼通过护巢等繁殖策略来提高繁殖的成功率密切相关。
葛氏鲈塘鳢繁殖期间水温较低,而低温条件下,性腺发育较慢,性腺同步性差,这对规模化养殖非常不利。为了提高亲鱼暂养成活率,促使其集中产卵,人工药物催产繁殖成为必要手段。一般来说,温度肯定会影响药效的作用,因此试验期间,一直耐心等到水温稳定在12℃以上才开始进行药物注射。实验结果表明,LHRH-A2和DOM 这两种常用的鱼类催产药物对葛氏鲈塘鳢催产效果较好,其中两种药物搭配使用效果最佳。同时各组别催产所获受精卵在后期的发眼率、孵化率和上浮率均较高。考虑到低温对药效的不利影响,结合水温调控来进行药物催产效果应更佳。此外,考虑到葛氏鲈塘鳢的应激反应,建议选择一次性药物注射。