不同环境因素对克氏原螯虾后代幼虾生长状况的影响

许荟 李佳佳 严维辉 黄亚红

摘要：为研究克氏原螯虾亲虾受干旱胁迫和生境影响后，其子代生长表现是否存在差异，以及这种差异在不同饲养模式下的表现，对亲虾进行不同生境下的干旱处理（人工塑料池内干旱胁迫10 d、养殖塘内干旱胁迫20 d），胁迫结束获得抱卵虾后，在实验室内孵化并收集幼虾。在不同饲养模式（单养、群养）条件下进行30 d的生长试验，统计生长指标（体长、平均体质量、增质量率、特定生长率、存活率、蜕皮频率）。对试验结果进行广义线性混合模型分析，比较亲本培育生境、干旱胁迫、饲养模式对后代幼虾生长的影响。結果表明，饲养模式对幼虾的体长、特定生长率、蜕皮频率有极显著影响（P<0.01），单养组处理高于对照组处理;干旱胁迫对特定生长率有显著影响（P<0.05），对蜕皮频率有明显影响（P=0.055），胁迫组处理高于对照组处理;生境对幼虾特定生长率有显著影响（P<0.05），人工塑料池组的高于养殖塘组。表明胁迫后产出的幼虾生长速度高于普通幼虾，亲代所处的生境会影响子代的生长表现;为保证幼虾的生长速度，育苗时应适当降低饲养密度。

关键词：干旱胁迫;克氏原螯虾;幼虾;生长;饲养模式

中图分类号： S968.22文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2022）04-0143-05

收稿日期：2021-11-05

基金项目：江苏省农业重大新品种创制项目（编号：PZCZ201746）;国家虾蟹产业技术体系（编号：CARS-48）。

作者简介：许 荟（1995—），女，江苏南京人，硕士研究生，主要从事动物学研究。E-mail：505576242yi@sina.com。

通信作者：黄亚红，博士，副教授，主要从事动物学研究。E-mail：hyh518@ nju.edu.cn。

克氏原螯虾（Procambarus clarkii）俗称小龙虾，属于十足目、螯虾科、原螯虾属，是我国重要的淡水经济虾类之一。随着螯虾产业的扩大，发展先进的螯虾育苗体系以满足养殖需要也成为亟待解决的问题。目前，螯虾育种以土塘“留塘亲虾自繁”为主，成本低廉，易于实行，不需要额外投入太多建设费用，是使用最广的方法[1]。这种育苗方法，是任由亲虾在第1年秋季自行交配抱卵，打洞越冬，第2年春天出洞孵化。整个过程对自然条件的依赖性强，耗时长，且不能有效控制出苗时间和出苗量，因此难以对螯虾养殖进行高效的生产管理，存在诸多缺陷。

干旱胁迫同步化育苗技术可以提前批量化收获苗种。在繁殖期之前加强对螯虾的高营养饲料投喂，促使其性腺发育成熟;在繁殖期（9月）抽干池水，晒塘7 d，进行干旱胁迫，然后迅速提高水位，可促使螯虾短期内交配产卵，在11月时提前大量收获苗种。这样不仅可以缩短苗种培育时间，减少养殖投入，还可以在秋季得到大量规格一致的虾苗供应市场，提高养殖收益[2-6]。干旱胁迫调控克氏原螯虾同步化繁育所产苗种的质量，是决定该技术能否推广应用于实际养殖业的前提。但干旱胁迫以及亲本培育生境是否影响其后代幼虾的生长发育，还缺少相关研究。因此，本研究通过30 d的生长试验，在2种饲养模式（单养、群养）下，记录不同培育生境（塑料池、土池）所产的螯虾胁迫后代与普通后代的生长表现，以全面评估苗种的生长质量，为改进干旱胁迫同步化育苗技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用亲虾取材于江苏省淡水水产研究所克氏原螯虾繁育基地，挑选身体健康、肢体健全、有活力的成虾，平均体长为（8.29±0.64） cm，平均体质量为（27.27±7.29） g。试验用塑料池为1.6 m×1.2 m×0.5 m的白色塑料池，试验用土池为约3 m×200 m的土塘，塘底四周挖环沟。单养试验使用底部直径为3 cm，高8 cm的圆底聚乙烯塑料杯;群养试验使用15.0 cm×11.5 cm×7.0 cm的方形聚乙烯塑料盒。亲虾试验用水为经沉淀池沉淀后的池塘水，幼虾试验用水为曝气24 h的自来水，养殖水温为17～20 ℃，饲料为江苏省淡水水产研究所提供的螯虾专用饲料。

1.2 试验设计

1.2.1 亲虾胁迫处理

亲虾胁迫处理试验于2019年8—10月进行，试验前正常驯养亲虾，每天早晚投喂1次饲料。

塑料池环境为在池底用筛去杂物的泥土堆出斜坡，保持水深约30 cm，投放少量水葫芦作隐蔽所。试验组和对照组各设3个平行水池，每个水池内投放20尾螯虾，雌雄比为1 ∶1。胁迫开始时，放干塑料池的试验组的水，仅保持土壤湿润，然后进行10 d的干旱胁迫，结束后正常回水养殖。待螯虾抱卵后，每组取得8尾抱卵虾，共16尾，于实验室内饲喂。

土池环境为取材于实际生产一线的螯虾虾苗繁育塘口，中央水深约40 cm，环沟水深约150 cm，塘内种植少量水稻和伊乐藻。各设置1个土池作为试验组和对照组。胁迫开始时，放干试验池内的水，仅在回沟中保留少量积水，然后进行20 d的干旱胁迫，结束后正常回水养殖。待螯虾抱卵后，每组取得8尾抱卵虾，共16尾，于实验室内饲喂。

1.2.2 幼虾生长试验

待虾卵孵化后，移走母虾，饲喂获得的幼体，幼体蜕皮3次后成为幼虾。幼虾生长试验的对象为体长（0.73±0.09） cm，体质量约（17.07±3.00） mg的个体。分别设置2种饲养模式（单养、群养）的生长试验。单养模式的生长试验中，在每个塑料杯内投放1尾虾，水深约3 cm，每组设40个平行。群养模式的生长试验中，模拟养殖过程中投放虾苗的密度，在每个塑料盒内投放6尾幼虾，每组设5个平行，水深约3 cm。每天用吸管更换1/4体积的水，每隔2～3 d全部换水1次，每天09：00统计死亡情况并捞出残饵，投喂1次碾碎的饲料。在试验后10、20、30 d时，统计体长。

单养组中，以人工塑料池后代为A组，其中对照组为A0组，干旱组为A1组;土池组后代为B组，其中对照组为B0组，干旱组为B1组。群养组中，以人工塑料池后代为C组，其中对照组为C0组，干旱组为C1组;土池组后代为D组，其中对照组为D0组，干旱组为D1组。

1.3 试验方法

因幼虾个体过小，为避免损伤，不宜直接测量体长和体质量。所以测量体长时，将虾与尺子同时置于水中拍照，随机抽取20尾作样本，利用比例尺计算体长;测量体质量时，称量总质量，除以数量，得到体质量的平均數。指标计算公式如下：

增质量率=（mt-m0）/m0×100%;

特定生长率（%/d）=[ln（mt）-ln（m0）]/t×100%;

存活率=n30/n0×100%;

蜕皮频率=∑（nt/Nt），参考岳彩锋的方法[6]进行计算。

式中：t表示试验持续的时间;m0表示幼虾初始体质量;mt表示t时间时幼虾的体质量;nt表示t时间时组内蜕皮数量;Nt表示t时间时组内剩余幼虾数量;n0表示0 d时幼虾初始数量;n30表示30 d时幼虾终末数量。

1.4 数据统计

试验数据用SPSS 20.0进行广义线性混合模型分析，数据结果以“平均数±标准差”表示，各因素的分析结果也以表格形式表示，以P<0.05为差异显著，以P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 幼虾的体长

记录10、20、30 d时各组幼虾的体长，结果见表1;检验各个因素的显著性，结果见表2。

分析结果显示，饲养模式对体长结果有极显著的影响（P=0.006），单养组幼虾体长大于群养组，其他处理对幼虾的体长增长没有显著影响（P>0.05）。由此可得，饲养模式对幼虾的体长增长影响是极显著的，而亲代培育生境和干旱胁迫处理不影响后代幼虾的体长增长。

2.2 不同处理对幼虾体质量、增质量率、特定生长率的影响

分别于10、20、30 d时统计各组幼虾的平均体质量，计算增质量率和特定生长率，结果见表3。分别检验各个因素的显著性，结果见表4。

分析结果表明，生境（P=0.000）、饲养模式（P=0.005）、干旱胁迫（P=0.002）均对幼虾的特定生长率有极显著影响，塑料池后代的特定生长率高于土池后代，单养组的特定生长率高于群养组，干旱组的高于对照组;对平均体质量和增质量率的影响不显著（P>0.05）。因此，干旱组后代生长速度高于对照组后代，而不同生境后代的幼虾在不同饲养模式下的生长速度也有显著差异。

2.3 幼虾的存活率和蜕皮频率

在30 d时，分析幼虾的蜕皮情况和死亡情况并计算存活率和蜕皮频率，结果见表5;分别检验各个因素的显著性，检验结果见表6。

分析结果，饲养模式对蜕皮频率的影响极显著（P=0.000），单养组大于群养组;干旱胁迫对蜕皮频率的影响很大（P=0.055），干旱组大于对照组;其他处理对存活率和蜕皮频率的影响很小。因此，饲养模式会显著影响幼虾的蜕皮频率，干旱胁迫对蜕皮频率也有明显影响，而幼虾的存活率不受不同处理的影响。

3 讨论与结论

3.1 干旱胁迫亲虾对后代幼虾生长的影响

生长速度、存活率、繁殖方式和繁殖力是表现生物存活能力的重要生活史特征，当受到胁迫时，部分生物会选择加强生长、生殖活动，以保证种族延续[7]。同一物种在不同生境下表现出的不同性状，即种内性状变异，体现了物种对不同环境的适应性和采取的生态对策[8]。 Kouba等对比4种螯虾种内互作和种间互作的结果发现，生长速度更快的物种在混合种群中拥有更高的存活率[7]。Kurup等证实，淡水蟹在受到残肢刺激后，会促进其卵巢发育[9]。特定生长率体现了幼虾的每日体质量增长情况，在本试验中，干旱胁迫处理对子代幼虾的特定生长率有显著影响，对其蜕皮频率有明显影响，表明在干旱胁迫作用下，子代生长得更快。因此，根据试验结果，螯虾在胁迫下选择提高子代的生长速度以应对逆境，从而在自然竞争中获得生存优势。

3.2 不同亲本培育生境对后代幼虾生长的影响

塑料池属于小水体干旱环境，容易控制缺水程度;土池模拟实际生产过程，水体环境大，同时生境也更为复杂。设置土池的缺水环境时，仍在回沟中保留了少量积水，考虑到螯虾喜欢在石缝等狭小环境中栖息[10-12]，在干旱时会通过迁移、掘洞等方式躲避逆境[13-14]，因此在实际生产中对螯虾进行完全有效的干旱处理比较难。本试验结果表明，单养和群养模式下，塑料池组的后代幼虾生长速度均高于土池组，亲本培育生境对幼虾的生长速度具有显著影响（P<0.05）。虽然本试验中，塑料池组亲虾的干旱时间（10 d）低于土池的干旱时间（20 d），但塑料池组幼虾的生长速度仍然高于土池组，即塑料池组的10 d干旱处理效果优于土池的20 d干旱处理，故推测在一定耐受范围内，处于较小水体环境的克氏原螯虾亲代，更容易受到胁迫压力的影响，并遗传给子代。同时，土池中的干旱组螯虾可能没有受到有效的干旱压力，也可能是因为干旱已经对其造成损伤，导致其后代生长速度低于塑料池的后代。从这一方面来看，可以考虑采集亲本进行重点干旱胁迫处理，精细化培育，有助于缩短处理时间，降低成本，并获得生长质量更高的后代。

表观遗传学的研究发现，营养、环境、经历等可以引起基因表达的变化，而这种变化的效应可能会传递给下一代[15-16]。如目前发现动物的肌肉、脂肪生长和初情期受到DNA甲基化的重要调控，免疫系统也与其关系密切[17-19]。所以，亲代螯虾受到的胁迫压力可能导致基因表达和修饰的变化，并遗传给子代，从而导致子代表现出不同的生长速度。而环境和压力的差异也导致基因表达水平的变化。因此，处于不同生境和受到不同胁迫压力的亲虾，其子代生长表现也不同。但是这一推测，以及适宜的干旱处理环境和时长，仍需进一步的研究阐明。

3.3 饲养模式对幼虾生长的影响

幼虾生长速度快，机体脆弱，易受到外界影响，母体规格、环境波动、斗争和捕食行为、食物种类等都能影响幼虾的生长[20]。同时，克氏原螯虾喜好斗争，设置隐蔽所对保证幼虾的生长和存活也有重要作用[21]。肖鸣鹤等发现，养殖密度会显著影响幼虾的生长和酶活力[22]。方卉等研究了隐蔽所在螯虾不同生长阶段的作用[10]。田捷等研究了空间大小对幼虾生长的影响，证明不同月龄的幼虾需要的空间环境也不同[23]。所以，生长空间对幼虾的生长速度也有重要影响。

其中，群养组的幼虾有社会压力，还缺少对应的隐蔽所[24]，使得它们更多地将能量用于争斗而不是生长，存活率也低于单养状态的幼虾[11];尽管二者占有相似的平均面积，但单养组的幼虾没有社会压力，不需要斗争，而较小的容器也能被视为一种保护环境[12，25];故而，单养组的幼虾可以将更多的能量用于生长，拥有更快的生长速度。本试验结果表明，饲养模式对幼虾的体长、特定生长率和蜕皮频率（除培育生境外）有极显著影响（P<0.01）。刘伟杰等认为，干旱调控螯虾同步化生殖产下的后代，生长速率相似，总体小于非同步化后代，可能是因为同步化调控后，螯虾在短时间内大量出苗，幼虾的生存空间不足，种内竞争激烈，所以个体较小[5]。建议在实际生产中，结合实际情况降低幼虾的养殖密度，并设置足够的隐蔽所，给幼虾提供足够的生长空间。

本研究通过30 d幼虾的生长试验，对比不同培育环境下所产的胁迫后代在2种模式下的生长表现，评估了4龄克氏原螯虾幼虾的生长质量，发现胁迫后产出的幼虾生长速度高于普通幼虾，即同步化生产的虾苗生长速度更快;不同胁迫环境也对后代幼虾的生长速度有显著影响;饲养模式对幼虾生长速度的影响极显著，为保证幼虾的生长速度，应适当降低养殖密度。本试验结果丰富了环境因素对克氏原螯虾生殖影响的研究，为发展干旱胁迫同步化育苗技术提供了理论依据。

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