隋延鳴,高保全,劉萍,任憲云,李洋、3,丁金強(qiáng),段亞飛
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東青島266071;2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海201306;3.大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,遼寧大連116023)
三疣梭子蟹Portunus trituberculatus隸屬于甲殼綱Crustacea、十足目Decapoda、梭子蟹科Portunidae、梭子蟹屬Portunus,主要分布于中國、朝鮮、日本、馬來西亞群島等海域[1],是一種大型海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)蟹類。因其食用價值高、生長快,從1981年起被列為中國海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖對象[2]。
三疣梭子蟹是一種廣鹽性蟹,具有生殖洄游的特性,常在港灣或河口附近產(chǎn)卵,自然條件下對鹽度的適應(yīng)范圍很廣。在三疣梭子蟹的養(yǎng)殖中水體鹽度是一個很重要的因素。鹽度變化會引起三疣梭子蟹攝食、生長[3]、發(fā)育、蛻皮、肌肉組成[4-5]、非特異性免疫酶、蛋白酶活性[6-7]的一系列變化。三疣梭子蟹“黃選1號”為中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所經(jīng)過3年的研發(fā)工作,于2008年選育出具有明顯生長優(yōu)勢的一個新品系。本試驗(yàn)中,作者對鹽度變化下三疣梭子蟹“黃選1號”的存活情況以及不同鹽度條件下其生長差異進(jìn)行研究,旨在探索三疣梭子蟹“黃選1號”的適宜生長鹽度,為三疣梭子蟹“黃選1號”的健康養(yǎng)殖提供依據(jù)。
試驗(yàn)用三疣梭子蟹選自三疣梭子蟹“黃選1號”核心基礎(chǔ)群體,選用體質(zhì)量為 (44.55±6.58)g的80日齡三疣梭子蟹“黃選1號”。天然海水經(jīng)過濾、沉淀、消毒,鹽度為33.7,水溫為 (26.5±0.5)℃。低鹽度梯度試驗(yàn)用水,由充分曝氣的自來水與處理過的海水按一定比例調(diào)配;高鹽度梯度試驗(yàn)用水,由處理過的海水直接加粗鹽進(jìn)行調(diào)配。
1.2.1 三疣梭子蟹“黃選1號”的鹽度耐受性試驗(yàn) 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)置低鹽度梯度組和高鹽度梯度組,每個鹽度梯度設(shè)3個平行,每個平行放入10只健康三疣梭子蟹“黃選1號”,同時設(shè)立對照組。暫養(yǎng)3日后開始試驗(yàn),每個鹽度梯度的試驗(yàn)在水深為60 cm的水泥池 (4 m×2 m×1 m)中進(jìn)行。試驗(yàn)期間不投喂,不換水,連續(xù)充氣,隨時清除死蟹。分別于24 h、48 h和72 h觀察并統(tǒng)計蟹個體的死亡情況。
低鹽度組鹽度梯度設(shè)置為 5.7、7.7、9.7、11.7、13.7,高鹽度組鹽度梯度設(shè)置為 47.7、49.7、51.7、53.7、55.7,對照組為正常鹽度的海水,鹽度為33.7。
1.2.2 三疣梭子蟹“黃選1號”的適宜生長鹽度試驗(yàn) 根據(jù)鹽度耐受性試驗(yàn)設(shè)置鹽度梯度:18.7、23.7、28.7、33.7(對照)、38.7、43.7,每個鹽度梯度設(shè)3個平行。將540尾暫養(yǎng)3日的80日齡三疣梭子蟹“黃選1號”個體進(jìn)行標(biāo)記 (用記號筆在甲殼上注明序號)后平均放入水深為60 cm且底部鋪有細(xì)沙的不同鹽度的水泥池 (4 m×2 m×1 m)中進(jìn)行飼養(yǎng),水溫控制在 (26.5±0.5)℃,連續(xù)充氣,每日換水10%,餌料以藍(lán)蛤?yàn)橹骷嫖挂半s魚,如發(fā)現(xiàn)蛻皮個體需重新標(biāo)記序號。試驗(yàn)期間每日觀察記錄標(biāo)記死亡、蛻皮個體數(shù)。40 d后觀察并統(tǒng)計各池三疣梭子蟹的存活率、蛻皮次數(shù),測定其體質(zhì)量。
1.2.3 評價指標(biāo)的計算
增重率=(終末體質(zhì)量-初始體質(zhì)量)/初始體質(zhì)量×100%,
成活率=試驗(yàn)結(jié)束時存活數(shù)量/試驗(yàn)開始時的數(shù)量×100%,
蛻皮次數(shù)=存活個體蛻皮總次數(shù)/存活個體。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,試驗(yàn)結(jié)果用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,當(dāng)差異顯著(P<0.05)時,采用Duncan檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較。采用周一平[8]的方法計算 LD50半數(shù)致死值(LD50)。
從表1和表2可見:低鹽條件下,無死亡鹽度最低為13.7,百分之百死亡鹽度為5.7,24、48、72 h LD50分別為5.13、7.49、8.57,隨著時間的延長LD50逐漸變大。在所有回歸模型中,鹽度與死亡率的關(guān)系為一元一次方程,表現(xiàn)為單調(diào)遞減函數(shù),即在低鹽度范圍內(nèi),隨著鹽度的升高其死亡率逐漸降低。高鹽條件下,無死亡鹽度最高為47.7,百分之百死亡鹽度為55.7,24、48、72 h LD50分別為54.49、52.74、52.21,隨著時間的延長LD50逐漸變小。在所有回歸模型中,鹽度與死亡率的關(guān)系為一元一次方程,表現(xiàn)為單調(diào)遞增函數(shù),即在高鹽度范圍內(nèi),隨著鹽度的升高其死亡率逐漸升高。
表1 不同鹽度梯度下三疣梭子蟹“黃選1號”的死亡情況Tab.1 The mortality of“Huangxuan No.1”at different salinities
表2 三疣梭子蟹“黃選1號”半數(shù)致死值 (LD50)Tab.2 The LD50to salinity in“Huangxuan No.1”
從表3可知:鹽度為28.7時三疣梭子蟹”黃選1號”表現(xiàn)出最好的生長性能;無論鹽度從28.7降低或者升高,其存活率、增重率、全甲寬增長率及蛻皮次數(shù)等生長指標(biāo)均降低。鹽度由28.7降至18.7時,存活率由63%降至60%,增重率由105.4%降至102.6%,全甲寬增長率由27.23%降至26.89%,蛻皮次數(shù)由2.24降至2.11;而當(dāng)鹽度由28.7升至43.7時,存活率由63%降至38%,增重率由105.4%降至93.6%,全甲寬增長率由27.23%降至22.06%,蛻皮次數(shù)由2.24降至1.83。通過比較得出,鹽度由28.7降至18.7時,各項(xiàng)生長性能略有降低,但變化不顯著(P>0.05),但鹽度由28.7升高至43.7時,各項(xiàng)生長性能顯著降低 (P<0.05)。綜合比較,三疣梭子蟹“黃選1號”安全生存鹽度為18.7~28.7,三疣梭子蟹“黃選1號”生長的最適宜鹽度為28.7。
表3 鹽度對三疣梭子蟹“黃選1號”存活、體質(zhì)量、全甲寬和蛻皮的影響Tab.3 Influences of salinity on full carapace width,body weight,survival and molting frequency in“Huangxuan No.1 ”
甲殼動物離子調(diào)控主要通過鰓上皮細(xì)胞膜上的Na+K+-ATPase、V-ATPase和HCO3-ATPase等離子轉(zhuǎn)運(yùn)酶的作用來完成[9],其中Na+K+-ATPase約占總 ATPase 活性的 70%[10-11];Towle[12]研究發(fā)現(xiàn),甲殼動物鰓絲Na+K+-ATPase在維持機(jī)體離子調(diào)節(jié)和細(xì)胞水分平衡(Cellular water balance)上起主要作用,并認(rèn)為Na+K+-ATPase活力大小與滲透調(diào)節(jié)能力顯著相關(guān)。這說明Na+K+-ATPase在甲殼動物離子調(diào)控中占主導(dǎo)地位,能反映甲殼動物對外界環(huán)境變化的滲透生理適應(yīng)能力。本研究中通過急性鹽度耐受性試驗(yàn)得出:三疣梭子蟹“黃選1號”從自然海水中驟降至鹽度為13.7和驟升至鹽度為47.7的水中時,沒出現(xiàn)死亡且能夠正常存活,推測鹽度由33.7降至13.7或升至47.7時沒有超出三疣梭子蟹“黃選1號”鰓絲Na+K+-ATPase滲透壓調(diào)節(jié)范圍。而在這一變化中,鹽度降低20個單位時,三疣梭子蟹“黃選1號”沒出現(xiàn)死亡,但鹽度升高超過14個單位時,就會出現(xiàn)個體死亡,推測三疣梭子蟹“黃選1號”鰓絲Na+K+-ATPase應(yīng)對鹽度降低的能力強(qiáng)于應(yīng)對鹽度升高的能力。這一推斷也符合三疣梭子蟹的生活習(xí)性。三疣梭子蟹具有生殖、生長的洄游習(xí)性,在生殖期性成熟的雌蟹到近岸河口附近繁殖,幼體在此生長、變態(tài)和發(fā)育,隨著幼蟹的不斷蛻皮生長,幼蟹逐漸向深水區(qū)移動,并在深水區(qū)越冬[13]。在三疣梭子蟹池塘養(yǎng)殖過程中,鹽度一般為28~35,夏天持續(xù)高溫或持續(xù)降雨會導(dǎo)致鹽度有一定波動,但不會超出三疣梭子蟹“黃選1號”生存的鹽度范圍。因此,推廣三疣梭子蟹“黃選1號”不會受海水鹽度的制約。
鹽度對甲殼動物生長的影響主要通過影響滲透壓而對甲殼類動物起作用,蝦蟹類可以通過改變自身的代謝狀況以適應(yīng)不同鹽度的環(huán)境。研究表明,保持體內(nèi)滲透壓平衡的主要離子是Na+和Cl-。甲殼動物鰓內(nèi)薄層隔膜細(xì)胞內(nèi)陷膜上的Na+K+-ATPase可將細(xì)胞中的Na+轉(zhuǎn)運(yùn)到血淋巴當(dāng)中,使細(xì)胞內(nèi)Na+局部降低,促使外界的Na+進(jìn)入體內(nèi),這一過程需要ATP釋放能量,以增加體內(nèi)的代謝水平。因此,當(dāng)甲殼動物的體液達(dá)到等滲點(diǎn)時,滲透壓力最小,代謝率最低,呈現(xiàn)良好的生長和較高的能量轉(zhuǎn)換效率[14-16],因?yàn)榇藭r維持內(nèi)穩(wěn)態(tài)的滲透壓調(diào)節(jié)能耗最少,而遠(yuǎn)離等滲點(diǎn)時需要消耗更多的能量用于滲透壓調(diào)節(jié)[17]。張碩等[18]和王興強(qiáng)等[19]研究得出,凡納濱對蝦處于基本等滲的環(huán)境時,其消耗能最小,攝食、生長和轉(zhuǎn)換效率最大。本試驗(yàn)中,鹽度為28.7時三疣梭子蟹“黃選1號”蛻皮速度、相對增重率及全甲寬增長率都顯著高于其他組,由此推測,鹽度為28.7時最接近三疣梭子蟹“黃選1號”的等滲點(diǎn),此鹽度下三疣梭子蟹轉(zhuǎn)化為生長的能量較多。
筆者綜合分析認(rèn)為,三疣梭子蟹“黃選1號”比較適宜的養(yǎng)殖海水鹽度為18.7~28.7,三疣梭子蟹“黃選1號”生長的最適宜鹽度為28.7。建議在三疣梭子蟹“黃選1號”養(yǎng)殖過程中,適度地向養(yǎng)殖池塘注入淡水,以維持其最佳生長環(huán)境。
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