彭瑞冰,蔣霞敏, 于曙光, 羅 江,唐 鋒,王春琳
(寧波大學(xué)海洋學(xué)院,寧波 315211)
幾種生態(tài)因子對擬目烏賊胚胎發(fā)育的影響
彭瑞冰,蔣霞敏*, 于曙光, 羅 江,唐 鋒,王春琳
(寧波大學(xué)海洋學(xué)院,寧波 315211)
研究鹽度、光照周期、孵化密度、溶解氧對擬目烏賊(Sepialycidas)胚胎發(fā)育的影響,以確定其胚胎發(fā)育最佳生態(tài)條件。在室內(nèi)控制條件下,采用單因子試驗研究了不同鹽度(18、21、24、27、30、33、36),光照周期L∶D(0 h∶24 h、6 h∶18 h、12 h∶12 h),孵化密度(3、6、9、12、15 個/L)等對其胚胎孵化率、培育周期、孵化周期、卵黃囊完全吸收率和初孵幼體大小的影響。結(jié)果表明:不同鹽度對胚胎發(fā)育影響顯著(Plt;0.05),適宜鹽度為27—33,最適鹽度為30,最適鹽度下孵化率達(dá)(93.33±2.89)%、培育周期為(25.67±0.58)d、孵化周期為(5.33±0.58)d、卵黃囊完全吸收率達(dá)(89.27±0.33)%、初孵幼體體重達(dá)(0.247±0.006)g;光照周期對孵化周期影響不顯著(Pgt;0.05),對其它指標(biāo)影響顯著(Plt;0.05),適宜光照周期為L∶D(6 h∶18 h),最適光照周期下孵化率達(dá)(80.33±2.89)%,培育周期為 (35.67±0.57) d、孵化周期為(4.67±0.57)d、卵黃囊完全吸收率達(dá)(82.18±7.72)%、初孵幼體體重達(dá)(0.243±0.012)g;在各孵化密度下充氣與否,對胚胎發(fā)育有顯著影響(Plt;0.01),水中含氧量≤5.55 mg/L時,胚胎發(fā)育受阻。在充氣情況下不同孵化密度對胚胎發(fā)育影響顯著(Plt;0.05),適宜孵化密度3—9 個/L,最適宜孵化密度6 個/L,最適孵化密度下孵化率達(dá)(96.67±2.89)%、培育周期為(29.67±0.58)d、孵化周期為(5.67±1.15)d、卵黃囊完全吸收率達(dá)(89.65±0.31)%、初孵幼體體重達(dá)(0.244±0.005)g。由此確定,其適宜的孵化鹽度為27—33,光照周期為L∶D(6 h∶18 h),孵化密度為3—9 個/L。
擬目烏賊;胚胎發(fā)育;鹽度;光照周期;孵化密度;孵化率
擬目烏賊(Sepialycidas)屬于頭足綱烏賊目烏賊科烏賊屬,主要分布在印度洋—西太平洋大陸架附近海域,為暖水性種,個體大,肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)價值高等特點,是一種極具養(yǎng)殖前景的種類[1]。國內(nèi)外關(guān)于其的研究報道不多,主要由Nagai等[2]研究了其體內(nèi)膠原蛋白的分離與鑒定,Wada等[3]和Lucky等[4]對其繁殖行為學(xué)、形態(tài)學(xué)進(jìn)行了研究,Kikkawa等[5]開展了其CO2耐受程度的研究;國內(nèi)學(xué)者文菁等[6]對其繁殖行為學(xué)研究,蔣霞敏等[7]對其營養(yǎng)成分分析與評價。關(guān)于其在繁殖生物學(xué)、生態(tài)習(xí)性等方面的研究資料還十分匱乏,生態(tài)因子對其胚胎發(fā)育和生長研究未見報道。為此,本文采用單因子試驗方法,研究了鹽度、光照周期、孵化密度、溶解氧對擬目烏賊胚胎發(fā)育的影響,旨在確定其胚胎發(fā)育的最佳生態(tài)條件,以期為人工育苗提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。
1.1 實驗材料
實驗在福建省詔安縣梅嶺鎮(zhèn)耀榮水產(chǎn)有限公司水產(chǎn)種苗場進(jìn)行,親體捕自福建南部海域(19°—20°N和111°—112°E),共324尾,雄體體重 2.20—4.10 kg((2.84±0.44) kg),雌體重 0.50—2.50 kg((1.20±0.36) kg),暫養(yǎng)在水泥池中(水溫15—20 ℃、鹽度28—31),吊掛網(wǎng)片與繩子作為附卵器,讓其自然產(chǎn)卵。本實驗取自同一時間段所產(chǎn)、發(fā)育正常、大小均勻的擬目烏賊胚胎(平均卵徑長 (3.76±0.35) cm、平均卵徑寬(1.73±0.16) cm、平均卵重(4.28±0.38) g,處于卵裂的多細(xì)胞期)。實驗用自然海區(qū),經(jīng)過暗沉淀與沙濾的海水,水溫 18.3—25.5 ℃,鹽度 28.0—31.0(ATAGO鹽度折光儀),pH值 7.80—8.10(pH計),COD 6.05—7.89 mg/L(YSI溶氧測定儀);淡水取自詔安縣梅嶺鎮(zhèn)的地下水,水溫19.3—21.3 ℃,pH值 6.80—6.90,COD 4.05—5.80 mg/L。
1.2 實驗方法
1.2.1 鹽度試驗
設(shè)鹽度18、21、24、27、30、33和36共7 個梯度,每梯度各設(shè)3個平行組,每個平行組各放20個胚胎,孵化密度為1個/L,置于49 cm×49 cm×26 cm白色泡沫箱內(nèi)進(jìn)行。高鹽度海水采用砂濾自然海水添加人工海水素配制而成;低鹽度海水以砂濾海水加經(jīng)曝氣的淡水調(diào)配,胚胎放入泡沫箱后,鹽度按每小時升降2的速率調(diào)節(jié)到各試驗組鹽度要求,試驗保持鹽度穩(wěn)定后,每隔一天100%等鹽度換水,實驗過程采取微充氣。每天定時取卵在解剖鏡下觀察記錄胚胎發(fā)育情況,定時測量水溫、鹽度、pH值、COD,及時取出死的胚胎,以免影響水質(zhì),待仔烏賊孵化出后,記錄培育周期、孵化周期、孵化率、卵黃囊完全吸收率和初孵幼體體重(精確到0.001g的電子天枰),以各實驗組最后一枚胚胎孵化后一周內(nèi)不再有胚胎孵化為實驗結(jié)束時間,整個實驗過程為期51 d,每天16:30左右還測量各鹽度胚胎的重量。實驗期間pH值為8.03—8.15,水溫為18.5—26.5 ℃,COD 10.80—11.27 mg/L,光照周期L∶D(12 h∶12 h)。
1.2.2 光照周期試驗
設(shè)L∶D(0 h∶24 h)、L∶D(6 h∶18 h)和L∶D(12 h∶12 h)共3個梯度,每梯度各設(shè)3個平行組,每個平行組各放20個胚胎,孵化密度為1 個/L,置于49 cm×49 cm×26 cm白色泡沫箱內(nèi)進(jìn)行。暗采用雙層遮陽網(wǎng)處理(不遮光光照強(qiáng)度2000—7500 lx、遮光后為40—120 lx),實驗過程微沖氣。其他的日常管理與測量指標(biāo)同1.2.1。實驗期間pH值為8.00—8.10,水溫為18.5—26.5 ℃,COD 10.75—11.04 mg/L,鹽度為29—32。
1.2.3 孵化密度與充氣試驗
孵化密度設(shè)置為3、6、9、12和15 個/L 5個梯度,設(shè)充氣和不充氣兩個組,各設(shè)3個平行組,每個平行組各放20個胚胎,置于塑料桶(高22.5 cm、內(nèi)徑19.5 cm)孵化。其他的日常管理與測量指標(biāo)同1.2.1,實驗期間pH值為7.80—8.12,水溫為20.5—26.5 ℃,鹽度為29—32,光照周期L∶D(12 h∶12 h)。
1.3 測量方法與數(shù)據(jù)處理
根據(jù)擬目烏賊胚胎發(fā)育特征可分為13個階段:胚胎期、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、初具形態(tài)期、腕分化期、心跳出現(xiàn)期、色素出現(xiàn)期、內(nèi)骨骼形成期、尾腺出現(xiàn)期、緣膜形成期、出膜前期,出膜期。
測量指標(biāo)包括:培育周期、孵化周期、孵化率、卵黃囊完全吸收率、初孵幼體體重、胚胎的重量。
其中,培育周期指實驗組中正常胚胎中有50%孵化出膜時所用的時間;孵化周期指實驗組中胚胎從第1尾仔烏賊孵化出膜至最后1尾仔烏賊孵化出膜的時間間隔。
孵化率:
卵黃囊完全吸收率:
式中,N1、N2分別表示總卵個數(shù)、孵化出膜個數(shù),M1、M2分別表示孵化出幼體數(shù)、孵化出膜時卵黃囊完全吸收幼體數(shù)。
1.4 數(shù)據(jù)處理
運用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件對各生態(tài)因子與其下各分析指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析、ANOVAD單因素分析和Duncan氏多重比較分析。R為相關(guān)系數(shù)。當(dāng)r的絕對值為0—0.33為弱相關(guān),0.33—0.67為中等相關(guān),0.67—1為強(qiáng)相關(guān)[8]。
2.1 鹽度對鹽度對擬目烏賊胚胎發(fā)育的影響
由圖1、圖2可知,鹽度對胚胎培育周期、孵化周期、孵化率、卵黃囊完全吸收率、初孵幼體體重影響顯著(Plt;0.05),相關(guān)系數(shù)為0.734—0.935,顯示存在較強(qiáng)的正相關(guān),其中與孵化率的相關(guān)系數(shù)最高、孵化周期最低。鹽度27.0—33.0條件下胚胎均能孵化出膜,最適孵化鹽度為30;當(dāng)鹽度≤21或者≥36時,會導(dǎo)致胚胎發(fā)白、變軟、胚胎變大、顏色暗沉、卵內(nèi)模糊、表皮褶皺、壞死等現(xiàn)象。鹽度18.0條件下(36.67±2.78)%胚胎發(fā)育滯于囊胚期,(63.33±4.05)%發(fā)育滯于原腸胚期;鹽度21條件下(81.67±3.64)%發(fā)育滯于原腸胚期的胚胎下包階段,(18.33±2.85)%發(fā)育滯于初具形態(tài)期的器官芽形成期;鹽度36條件下(26.67±2.06)%發(fā)育滯于囊胚期,(73.33±3.55)%發(fā)育滯于原腸胚期。
2.1.1 鹽度對孵化率的影響
鹽度24.0—33.0時,孵化率達(dá)48.33%—93.33%,鹽度小于30時,孵化率隨著鹽度升高而增加,鹽度30組孵化率最高,為93.33%,與依次降低33、27、24組之間存在顯著性差異(Plt;0.05);當(dāng)大于鹽度30時,孵化率隨著鹽度升高而減少。
2.1.2 鹽度對培育周期及孵化周期的影響
鹽度24.0—33.0時,培育周期為25.67—29.67 d,其培育周期隨鹽度的升高而降低,鹽度30時培育周期最短,為25.67 d,與依次增加鹽度33、27組之間差異不顯著(Pgt;0.05),與鹽度24組之間存在顯著性差異(Plt;0.05);孵化周期為5.33—6.77 d,鹽度30時孵化周期最短,33、27組之間沒有顯著性差異(Pgt;0.05),鹽度24組與其他各組有顯著性差異(Plt;0.05)。
2.1.3 鹽度對卵黃囊完全吸收率及初孵幼體體重的影響
鹽度24.0—33.0時,卵黃囊完全吸收率為69.55%—89.28%,鹽度30組最高,為96.69%,與依次降低33、27、24組之間差異顯著(Plt;0.05),鹽度小于30時,卵黃囊完全吸收率隨著鹽度降低而降低;初孵幼體體重為0.223—0.247 g,鹽度30組初孵幼體最重,為0.247 g,與依次降低33、27、24組之間差異顯著(Plt;0.05),鹽度33與27組之間差異不顯著(Pgt;0.05),當(dāng)鹽度小于30時,初孵幼體體重隨著鹽度降低而降低。
圖1 鹽度對培育周期、孵化周期、孵化率影響Fig.1 Eiffects of salinity on hatching rate, incubation and nurtuning cycle
圖2 鹽度對卵黃囊完全吸收率、初孵幼體幼體體重影響Fig. 2 Eiffects of salinity on completely absorked rate of yolk sac and the weight of newly hatched larvae
圖3 不同鹽度下胚胎重量隨時間的變化趨勢Fig.3 Curve fitted to weight of zygote in different salinity
2.1.4 鹽度對胚胎重量的影響
由圖3可以看出,在培育周期過程中,正常發(fā)育的胚胎呈現(xiàn)出先減輕后增重的趨勢。試驗開始的胚胎約3 g,從第1天(卵裂期)到第13天(腕分化期)漸減輕,至第13 天(腕分化期)約1.8 g,從第14 天(心跳出現(xiàn)期)開始又增重,出膜前平均重量達(dá)到5 g左右,約是最輕時的3倍。出膜時,胚胎的重量以鹽度33組最高,為5.07 g,24組最低,為4.76 g。鹽度33組與30組相差不大(Pgt;0.05),但顯著大于依次降低的27、24組,胚胎的重量隨著鹽度升高而增加。
2.2 光照周期對胚胎發(fā)育的影響
由圖4、圖5可知,光照周期對擬目烏賊胚胎培育周期、孵化率、卵黃囊完全吸收率、初孵幼體體重影響顯著(Plt;0.05);相關(guān)系數(shù)為0.877—0.913,顯示存在強(qiáng)的正相關(guān),其中與培育周期的相關(guān)系數(shù)最大、初孵幼體體重最小,但相差不大;而對孵化周期影響顯著不顯著(Pgt;0.05)。
2.2.1 光照周期對孵化率的影響
在不同的光照周期條件下,L∶D(12 h∶12 h)組的孵化率最高,L∶D(0 h∶24 h)組最低,L∶D(12 h∶12 h)組與L∶D(6 h∶18 h)組差異性不顯著(Pgt;0.05),但與L∶D(0 h∶24 h)組顯著差異(Plt;0.05)。孵化率隨著光照時間增加而增加。
2.2.2 光照周期對培育周期及孵化周期的影響
在不同的光照周期條件下,L∶D(12 h∶12 h)組的培育周期最短,為34.00 d;L∶D(0 h∶ 24 h)最長,為37.33 d。L∶D(12 h∶ 12 h)組與依次增加L∶D(6 h∶ 18 h),L∶D(0 h∶ 24 h)組差異性顯著差異(Plt;0.05),光照時間越長,孵化所需要的時間就越短。不同的光照周期下,孵化周期范圍為4.33 —5.00 d,L∶D(0 h∶ 24 h)組的孵化周期最短,與其它各組之間差異性不顯著(Pgt;0.05)。
2.2.3 光照周期對卵黃囊完全吸收率及初孵幼體體重的影響
不同的光照周期下,卵黃囊完全吸收率為69.58%—90.95%,L∶D(0 h∶ 24 h)組最高,為90.95%,與依次降低L∶D(6 h∶ 18 h)、L∶D(12 h∶ 12 h)組之間差異顯著(Plt;0.05),卵黃囊完全吸收率隨著光照時間增長而降低。初孵幼體體重為0.227—0.257 g,初孵幼體最重的L∶D(0 h∶ 24 h)組顯著高于L∶D(6 h∶ 18 h)、L∶D(12 h∶ 12 h)組(Plt;0.05),初孵幼體體重隨著光照時間增長而降低。
圖4 光照周期對培育周期、孵化周期、孵化率影響Fig.4 Eiffects of photoperiod on hatching rate, incubation and nurtuning cycle
圖5 光照周期對卵黃囊完全吸收率、初孵幼體幼體體重影響Fig.5 Eiffects of photoperiod on completely absorked rate of yolk sac and the weight of newly hatched larvae
2.3 孵化密度對胚胎發(fā)育的影響
由圖6、圖7可知,孵化密度對擬目烏賊胚胎培育周期、孵化周期、孵化率、卵黃囊完全吸收率、初孵幼體體重影響顯著(Plt;0.05),相關(guān)系數(shù)為0.824—0.953,除了孵化周期以外,其它顯示存在較強(qiáng)的負(fù)相關(guān),其中與初孵幼體體重的相關(guān)系數(shù)最高、孵化周期最低。
2.3.1 孵化密度對孵化率的影響
孵化密度3—15 個/L時,孵化率為75.33%—96.67%,孵化率隨著孵化密度升高而降低,孵化密度3 個/L時孵化率最高,為96.67%,與依次降低6、9 個/L組之間差異不顯著(Pgt;0.05),與12、15 個/L組存在顯著性差異(Plt;0.05)。
2.3.2 孵化密度對培育周期及孵化周期的影響
孵化密度3—15 個/L時,培育周期為27.33—30.00 d,培育周期隨孵化密度的升高而降低,3 個/L時培育周期最長,為30.00 d,與依次降低6、9 個/L組之間差異不顯著(Pgt;0.05),雖然與12、15 個/L組存在顯著性差異(Plt;0.05),但相差不大;孵化周期為5.33—9.00 d,培育周期隨孵化密度的升高而增加,3 個/L時孵化周期最短,15 個/L時孵化周期最長,3、6、9 個/L組之間差異不顯著(Pgt;0.05)與12、15 個/L組存在顯著性差異(Plt;0.05)。
2.3.3 孵化密度對卵黃囊完全吸收率及初孵幼體體重的影響
孵化密度3—15 個/L時,卵黃囊完全吸收率為18.39%—93.33%,卵黃囊完全吸收率隨孵化密度的升高而降低,3 個/L時卵黃囊完全吸收率最高,為93.33%,與6 個/L相近(Pgt;0.05),二者均顯著高于依次降低的9、12、15 個/L組(Plt;0.05);初孵幼體體重為0.190—0.252 g,15 個/L時初孵幼體最輕(0.190 g),與12 個/L相近(Pgt;0.05),二者均顯著低于9、6、3個/L組(Plt;0.05)。
圖6 孵化密度對培育周期、孵化周期、孵化率影響Fig.6 Eiffects of density on hatching rate, incubation and nurtuning cycle
圖7 孵化密度對卵黃囊完全吸收率、初孵幼體幼體體重影響Fig.7 Eiffects of density on completely absorked rate of yolk sac and the weight of newly hatched larvac
2.4 不同密度下充氣與否對孵化率的影響
圖8 溶氧對孵化率影響Fig.8 Eiffects of O2 on hatching rate
由圖8可以看出,在同樣的孵化密度下,充氣與否,對孵化率有明顯差異(Plt;0.05)。在充氣的條件下3—9 個/L孵化率為95.57%—96.67%,而在不充氣的條件下僅為1.67%—20.00%。對各試驗組在實驗過程中換水前后水中含氧如表1顯示,在充氣的條件下,前后變化不大;而在不充氣條件下變化較大。對照圖8和表1可知,水中含氧量≤5.55 mg/L時,會嚴(yán)重影響胚胎的正常發(fā)育,因此,在擬目烏賊生產(chǎn)育苗中應(yīng)采用充氧方式,保證水中含氧量達(dá)到9.00 mg/L 以上,以確保擬目烏賊較高的孵化率。
表1 不同孵化密度下?lián)Q水前后的水中氧含量
3.1 鹽度對胚胎發(fā)育的影響
胚胎發(fā)育整個過程涉及一系列細(xì)胞分化、形態(tài)發(fā)生等過程,除了受到內(nèi)部基因表達(dá)影響外,還受到外部環(huán)境因素影響,鹽度是影響海洋生物的胚胎發(fā)育的重要因素之一[9- 13]。鹽度影響胚胎滲透壓平衡,滲透壓調(diào)節(jié)作用主要由卵黃周圍的薄層原生質(zhì)外層進(jìn)行,通常在適宜的鹽度范圍內(nèi)胚胎滲透壓可通過自身調(diào)節(jié)保持在相對穩(wěn)定水平,若水體鹽度超出其耐受范圍,則會導(dǎo)致卵黃囊失水收縮變小以及胚胎發(fā)育停止[14]。所以需要外界提供一個適宜的環(huán)境保證其正常有效地進(jìn)行。探索其胚胎發(fā)育的適宜鹽度,對其在生產(chǎn)育苗中具有重要意義。
本試驗結(jié)果顯示,不同鹽度對擬目烏賊胚胎的培育周期、孵化周期、孵化率、卵黃囊完全吸收率、幼體大小影響顯著(Plt;0.05),在一定范圍內(nèi)孵化率、卵黃囊完全吸收率、初孵幼體體重隨著鹽度升高而增加,培育周期、孵化周期隨鹽度的升高而降低;綜合以上5個指標(biāo)的影響,得出適宜鹽度為27—33,最適鹽度為30,當(dāng)鹽度≥36或≤21導(dǎo)致胚胎死亡。這一結(jié)果與黃建盛等[15]、Paulij等[16]分別報道的虎斑烏賊(Sepiapharaonis)適宜鹽度范圍為27.0—33.0,烏賊(Sepiaofficinalis)為23.0—33.0相近,但與蔣霞敏等[17]報道的曼氏無針烏賊(Sepiellamaindroni)適宜孵化鹽度為19.5—32.0、Sen等[18]報道的槍烏賊(Loligovulgaris)為32—40的結(jié)果不符,這可能與不同物種繁殖習(xí)性和分布范圍有關(guān)。擬目烏賊與虎斑烏賊主要分布在南海、為熱帶繁殖習(xí)性,而曼氏無針烏賊主要分布在東海,為溫帶繁殖習(xí)性。
在實驗中發(fā)現(xiàn)鹽度過高會導(dǎo)致胚胎失水,而過低導(dǎo)致胚胎過量吸水,引起胚胎膨脹,這些都會導(dǎo)致胚胎發(fā)育受阻。同時,有研究表明當(dāng)鹽度過高或者過低時,由于滲透脅迫,導(dǎo)致頭足類動物的胚胎畸形[16]。也有研究表明,在胚胎發(fā)育過程與需要的氧氣通過卵膜擴(kuò)散到胚胎內(nèi),鹽度過高會導(dǎo)致水中溶解氧降低,會引起氧氣擴(kuò)散,限制胚胎的呼吸,最后導(dǎo)致胚胎滯后或者死亡[19- 21]。而鹽度過低或過高導(dǎo)致胚胎內(nèi)部模糊、出現(xiàn)云霧狀,可能因為低鹽條件下胚胎細(xì)胞骨架解體、高鹽導(dǎo)致胚胎細(xì)胞運動過程受阻的緣故。在實驗中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)鹽度小于30時,卵黃囊完全吸收率與初孵幼體體重隨著鹽度增加而增加,大于30時呈現(xiàn)減少趨勢。卵黃囊有貯存、分解、吸收和輸送營養(yǎng)物質(zhì)的功能,在胚胎發(fā)育過程中提供營養(yǎng)物質(zhì),直接關(guān)系到胚胎的健康發(fā)育[22]。王宏田等[23]在環(huán)境因子對海產(chǎn)魚類胚胎及早期仔魚發(fā)育影響的研究報告中指出卵黃囊的體積及吸收效率是評價海產(chǎn)魚類胚胎及早期仔魚發(fā)育重要指標(biāo)之一。從結(jié)果來看,卵黃囊完全吸收率越高初孵幼體體重越重,同時還發(fā)現(xiàn)其個體活力佳,所以保持高的卵黃囊完全吸收率有利于提高生產(chǎn)育苗中的成活率。鹽度過高或者過低影響到卵黃囊完全吸收率和初孵幼體的大小。
3.2 光照周期對胚胎發(fā)育的影響
光照也是影響海洋生物胚胎發(fā)育重要的因素之一[24]。從實驗結(jié)果來看,光照周期對擬目烏賊胚胎發(fā)育的培育周期、孵化率、卵黃囊完全吸收率、初孵幼體體重影響顯著(Plt;0.05);對孵化周期影響不顯著(Pgt;0.05)。孵化率L∶D(12 h∶ 12 h)組的最高、培育周期最短,但與L∶D(6 h∶ 18 h)組相差不大,光照時間越長,孵化所需要的時間就越短;卵黃囊完全吸收率、初孵幼體重量隨著光照時間增長而降低,L∶D(0 h∶ 24 h)組最高,初孵幼體體重。延長光照時間有利于加快孵化的速度,提高孵化率,但是不利于提高卵黃囊完全吸收率、初孵幼體的體重。光照的刺激有利于孵化酶的分泌,從而加快出膜。本實驗發(fā)現(xiàn)L∶D(12 h∶ 12 h) 組胚胎表面遠(yuǎn)遠(yuǎn)比L∶D (0 h∶ 24 h) 組與L∶D(6 h∶ 18 h)容易長硅藻。而胚胎表面被藻類覆蓋,可能會導(dǎo)致胚胎表面的氣孔受堵,影響與外界的氧氣交換。有研究表明低氧環(huán)境加快孵化速度,提前出膜。這可能就是導(dǎo)致L∶D(12 h∶ 12 h)比L∶D(6 h∶ 18 h)、L∶D(0 h∶ 24 h)培育周期短,而卵黃囊完全吸收率低、初孵幼體體重小的原因。L∶D(0 h∶ 24 h)組長期處于弱光的環(huán)境,穩(wěn)定環(huán)境條件、減少環(huán)境刺激,這可能是導(dǎo)致出膜晚、個體大的緣故;但是弱光的環(huán)境條件下導(dǎo)致孵化時間長、孵化率低。所以在育苗實踐中擬目烏賊胚胎孵化時,即不要采用長時間強(qiáng)光照,也不能長時間采用弱光環(huán)境;特別在太陽強(qiáng)烈時,應(yīng)適當(dāng)采用遮光,減少陽光的強(qiáng)度,有利于保證較高的孵化率同時,可以增加卵黃囊完全吸收率、增加初孵幼體的體重。
3.3 孵化密度與不同密度下充氣與否對胚胎發(fā)育的影響
孵化密度和水中的氧含量是影響海洋生物胚胎發(fā)育的重要因素之一[15, 25- 26]。當(dāng)孵化密度過大,水中氧氣不足導(dǎo)致胚胎發(fā)育受阻、孵化率下降、畸形率增加等現(xiàn)象。從實驗結(jié)果來看,隨著孵化密度增加,擬目烏賊胚胎的孵化率下降,而孵化周期,培育周期變化不大。在充氣的條件下孵化密度為3—9 個/L時,孵化率為95.57%—96.67%;而12—15 個/L時,孵化率低于80%;不同孵化密度對卵黃囊完全吸收率、幼體體重影響顯著(Plt;0.05),隨著孵化密度增加擬目烏賊胚胎卵黃囊完全吸收率、幼體體重而下降,同時發(fā)現(xiàn)初孵幼體的畸形率增加。當(dāng)孵化密度為3—6 個/L時,卵黃囊完全吸收率89.64%—93.37%,幼體體重0.24—0.25g。而當(dāng)9—15 個/L時,初孵幼體的畸形率大幅度增加,高達(dá)26.84—59.71%;卵黃囊完全吸收率下降到了18.39%—59.93%;幼體體重也出現(xiàn)明顯的下降,只有0.19—0.21g。所以綜合各方面因素分析,在育苗實踐中在充氣條件下擬目烏賊胚胎孵化密度最好控制在3—9 個/L左右為宜,最適合為6 個/L,以保證較高的孵化率、卵黃囊完全吸收率,較短的孵化周期、培育周期,較大、活力強(qiáng)的個體。
實驗發(fā)現(xiàn)同樣孵化密度3—15 個/L,不充氣條件下孵化率明顯下降。當(dāng)水中溶氧≤5.55 mg/L 時,胚胎發(fā)育受阻,孵化率幾乎為零。實驗中發(fā)現(xiàn),各個密度下從卵裂期到腕分化期的胚胎基本正常發(fā)育,當(dāng)胚胎內(nèi)烏賊個體基本成型、有明顯心跳以后(心跳出現(xiàn)期),發(fā)現(xiàn)胚胎開始出現(xiàn)死亡現(xiàn)象??梢婋S著胚胎發(fā)育過程,對氧氣的需要在不斷增加,當(dāng)氧氣不足時,導(dǎo)致胚胎發(fā)育受阻。Cronin等[21]在研究澳大利亞巨烏賊(Sepiaapama)時,發(fā)現(xiàn)隨著胚胎發(fā)育深入,對O2的需要呈指數(shù)級增長,需要達(dá)到5.5 mg/L以上,同時在培育周期過程中,通過擴(kuò)大胚胎的體積來增加表面積,增大卵表面的氣孔,增加O2接觸面積和通過氣量,同時也減小卵膜的厚度,來滿足O2需要。這一研究與本研究結(jié)果相符,擬目烏賊胚胎先減輕后增重,腕分化期胚胎重量、體積為最小,從心跳出現(xiàn)期開始又迅速增大,當(dāng)出膜時胚胎達(dá)到最大。體積約為最小時的2倍,可見心跳出現(xiàn)期開始對氧氣的需要越來越高,這個階段如果水中的溶氧不足,最容易導(dǎo)致出現(xiàn)胚胎死亡,所以在孵化期需要加大充氣。
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EffectofseveralecologicalfactorsonembryonicdevelopmentofSepialycidas
PENG Ruibing,JIANG Xiamin*,YU Shuguang,LUO Jiang,TANG Feng,WANG Chunlin
CollegeofOcean,NingboUniversity,Ningbo315211,China
Sepialycidasbelongs to the genusSepia, the family Sepiidae, the orders Sepioidea, and the class Cephalopoda. It is a warm-ocean demersal Cephalopoda with larger size, delicious meat and high nutrition value. It inhabits off shore waters at a depth of 15—100 m, and is mainly distributed from the Indian Ocean to the western Pacific. The average weight ofSepialycidaswas 0.6 kg after 4 months cultivation, and the heaviest youngSepialycidascould reach 1 kg. Because of its short raising duration and high yield, raisingSepialycidashas a high development potential in China. Ecological factor is one of the important factors for the growth and development potential in China. Ecological factor is one of the important factors for the growth and development of marine organisms. The impact of ecological factors on the embryonic development ofSepialycidaswas studied in this paper, which helps us to learn the ececological principle and mechanism between them and the environment better. In order to get the optimum salinity, photoperiod, hatching density and dissolved oxygen concentration of embryonic development ofSepialycidas, their effects on embryonic development were investigated. Single-factor test was used to study the effects of salinity(18、21、24、27、30、33、36),photoperiod L∶D(0 h∶24 h、6 h∶18 h、12 h∶12 h), hatching density (3、6、9、12、15 ind/L) on hatching rate, nurturing cycle, incubation cycle, completely absorked rate of yolk sac and weight of newly hatched larvae ofSepialycidasembryos under indoor control condition.The results showed that the embryonic development ofSepialycidaswas significantly affected by salinity (Plt;0.05). The suitable salinity for hatching ranged from 27.0 to 33.0 and the optimum salinity was 30.0. Hatching rate, nurturing cycle, incubation cycle, completely absorked rate of yolk sacwas and weight of newly hatched larvae were (93.33±2.89)%, (25.67±0.58) d, (5.33±0.58) d, (89.27±0.33)% and (0.247±0.006) g under the optimum salinity respectively. Photoperiod had not a significantly effect (Pgt;0.05) on incubation cycle ofSepialycidas, but had a significantly effect on other indicators (Plt;0.05). The optimum photoperiod is L∶D(6 h∶18 h). Hatching rate, nurturing cycle, incubation cycle, completely absorked rate of yolk sacwas and weight of newly hatched larvae were (80.33±2.89)%, (35.67±0.57) d, (4.67±0.57) d, (82.18±7.72)% and 0.243±0.012 g under optimum photoperiod, respectively. The embryonic development ofSepialycidaswas significantly affected by dissolved oxygen concentration (Plt;0.01). Embryos could not develop when Oxygen concentration in water is less than 5.55 mg/L. The embryonic development ofSepialycidaswas also significantly affected by hatching density when air was provided(Plt;0.05). The suitable hatching density ranged from 3 ind/L to 9 ind/L and the optimum hatching density was 6 ind/L. Hatching rate, nurturing cycle, incubation cycle, completely absorked rate of yolk sacwas and weight of newly hatched larvae were (96.67±2.89)%, (29.67±0.58) d, (5.67±1.15) d, (89.65±0.31)% and (0.244±0.005) g under the optimum hatching density respectively. Taken together, our results indicated that the suitable salinity for hatching ranged from 27.0 to 33.0, optimum photoperiod was L∶D(6 h∶18 h), and suitable hatching density ranged from 3 ind/L to 9 ind/L, because of the high hatchability and post-hatching survival, and the fastest growth of hatchlings in these thermal regimes.
Sepialycidas; embryonic development; salinity; photoperiod; density; hatching rate
國家自然科學(xué)基金資助項目(40776076);國家農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化資助項目(2009GB2C220415);寧波市科技重點資助項目(2011C11002)
2013- 01- 26;
2013- 06- 26
*通訊作者Corresponding author.E-mail: jiangxiamin@nbu.edu.cn
10.5846/stxb201301260167
彭瑞冰,蔣霞敏,于曙光,羅江,唐鋒,王春琳.幾種生態(tài)因子對擬目烏賊胚胎發(fā)育的影響.生態(tài)學(xué)報,2013,33(20):6560- 6568.
Peng R B,Jiang X M,Yu S G,Luo J,Tang F,Wang C L.Effect of several ecological factors on embryonic development ofSepialycidas.Acta Ecologica Sinica,2013,33(20):6560- 6568.