胡清彪,李曉東,姜玉聲,司永國,鄭 巖,孫 娜
( 1. 大連海洋大學,遼寧 大連116023;2. 盤錦光合蟹業(yè)有限公司研發(fā)中心,遼寧省中華絨螯蟹育種重點實驗室,遼寧 盤錦124200 )
不同家系中華絨螯蟹幼蟹在室外和室內(nèi)的生長
胡清彪1,2,李曉東2,姜玉聲1,司永國2,鄭 巖2,孫 娜2
( 1. 大連海洋大學,遼寧 大連116023;2. 盤錦光合蟹業(yè)有限公司研發(fā)中心,遼寧省中華絨螯蟹育種重點實驗室,遼寧 盤錦124200 )
2015年6月上旬,將3個家系中華絨螯蟹大眼幼體分別飼養(yǎng)在面積為40 m2(6.50 m×6.15 m)的稻田圍隔中,每個圍隔約2500尾。2015年7月中下旬,隨機從中選取各3個家系的幼蟹,放入室內(nèi)300 L的養(yǎng)殖缸(30只/缸)中對比養(yǎng)殖。2015年8—10月連續(xù)測量了幼蟹的頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量,用多重方差分析了環(huán)境、家系及生長階段的性狀參數(shù)。試驗結(jié)果表明,養(yǎng)殖環(huán)境對A家系幼蟹生長性狀的影響不顯著(P>0.05),對B家系則極顯著(P<0.01),對C家系,除了初始的生長性狀影響不顯著外(P>0.05),其余均存在顯著影響(P<0.05),表明A家系具有一定的環(huán)境適應性。家系因素對幼蟹生長性狀參數(shù)均存在顯著影響(P<0.05),表明遺傳對于幼蟹的生長具有重要作用。相關(guān)分析表明,蟹種的頭胸甲寬、頭胸甲長在兩種養(yǎng)殖環(huán)境中均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為0.314、0.305;體質(zhì)量呈不顯著正相關(guān)(r=0.146,P>0.05),表明以頭胸甲寬、頭胸甲長為選育指標得到的后代對兩種養(yǎng)殖環(huán)境有一定的適應性。
中華絨螯蟹;生長性狀;環(huán)境;家系;方差分析
中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)是我國重要的經(jīng)濟蟹種,整個生活周期中的生長發(fā)育都經(jīng)過蛻殼而實現(xiàn)[1],每一次蛻殼生長及形態(tài)性狀發(fā)生變化。甲殼動物蛻殼受神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和多種激素以及外界環(huán)境的協(xié)同調(diào)控[2-4],其中外界環(huán)境是影響蛻殼的重要因素。慈元吉等[5]研究了中華絨螯蟹仔蟹在不同飼養(yǎng)環(huán)境下的生長,表明不同飼養(yǎng)環(huán)境下中華絨螯蟹仔蟹生長差異巨大。對長江水系10個家系中華絨螯蟹生長比較和分析表明,不同家系生長速度不同[6]。生長性狀(頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量)是遺傳育種的重要考量對象,徐海龍等[7]分析研究了影響渤海灣4種蟹類表型形態(tài)性狀對體質(zhì)量的作用效果,給出了影響4種蟹類體質(zhì)量的主要表型形態(tài)性狀。而環(huán)境因素以及家系因素都影響生長性狀,但目前有關(guān)影響中華絨螯蟹幼蟹到蟹種這一階段生長的研究尚未見報道。本文就環(huán)境、家系對中華絨螯蟹幼蟹到蟹種的生長性狀進行了統(tǒng)計學研究,探討了環(huán)境、家系和養(yǎng)殖環(huán)境對幼蟹生長性狀及發(fā)育影響和相關(guān)性,為中華絨螯蟹的合理養(yǎng)殖和育種提供參考。
不同家系中華絨螯蟹親本為盤錦光合蟹業(yè)有限公司培育的光合選育系中華絨螯蟹,從中選取健全、活力強、無疾病、性腺發(fā)育好的中華絨螯蟹作為親本。
苗種培育在盤錦光合蟹業(yè)有限公司土池育苗場中進行,按規(guī)范化流程進行。2015年6月上旬,不同家系大眼幼體飼養(yǎng)在室外稻田圍隔中(N 40°54′13″,E 121°52′14″),圍隔面積40 m2(6.50 m×6.15 m),密度為每個圍隔約2500尾。2015年7月中下旬,由稻田圍隔中隨機自A、B、C 3個家系中各選取90只幼蟹(采集時C家系幼蟹數(shù)量少,只選取60只),分別置于養(yǎng)殖車間內(nèi)300 L的養(yǎng)殖缸(30只/缸)中進行室內(nèi)養(yǎng)殖。養(yǎng)殖期間,室內(nèi)養(yǎng)殖缸平均水溫22.5 ℃,溶解氧7.2 mg/L;室外稻田圍隔平均水溫24.9 ℃,溶解氧7.0 mg/L,養(yǎng)殖期間均投喂同一飼料。
在7月31日、8月15日、8月31日、9月15日、10月1日測量室內(nèi)、外養(yǎng)殖的3個家系中華絨螯蟹的頭胸甲寬、頭胸甲長和體質(zhì)量。測量時每個家系分別隨機選取30只,共測量了540個參數(shù)。長度精確至0.01 mm,質(zhì)量精確至0.01 g。
采用SPSS 20.0、Excel 2010等軟件整理、處理各項數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行多重方差分析及具有一個重復測量因素的方差分析;對不同家系蟹種的生長性狀值進行相關(guān)分析,所有顯著性檢驗均以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
生長速度用特定生長率表示:
特定生長率/%·d-1=[(lnm2-lnm1)/(t2-t1)]×100%
式中,m1、m2分別為初始體質(zhì)量和終末體質(zhì)量(g),t1、t2分別為初始時間和終末時間(d)。
不同時間3個家系幼蟹在兩種養(yǎng)殖環(huán)境中的頭胸甲寬(圖1)、頭胸甲長(圖2)和體質(zhì)量的平均值見表1。由表1可知,室外養(yǎng)殖的B家系幼蟹頭胸甲寬(1.58倍)和頭胸甲長(1.50倍)增長最大,室內(nèi)C家系最小(1.16倍和1.17倍)。兩種養(yǎng)殖環(huán)境中3個家系幼蟹10月初相對于7月底的特定生長率見表2。由表2可知,室外養(yǎng)殖的B家系特定生長率最高,室內(nèi)養(yǎng)殖的C家系最小。
圖1 不同環(huán)境下養(yǎng)殖的各家系幼蟹的頭胸甲寬
圖2 不同環(huán)境下養(yǎng)殖的各家系幼蟹的頭胸甲長
家系參數(shù)養(yǎng)殖環(huán)境07-3108-1508-3109-1510-01A家系頭胸甲寬/mm頭胸甲長/mm體質(zhì)量/g室內(nèi)17.94±2.0618.08±2.4820.63±3.4321.31±3.5723.04±4.73室外18.22±1.5918.44±1.6921.49±2.0321.91±1.6523.92±1.84室內(nèi)16.55±2.1016.65±1.8718.83±3.0719.31±3.8020.78±4.21室外16.61±1.6916.72±1.4319.57±1.8019.93±1.4121.60±1.86室內(nèi)2.49±0.952.74±0.824.20±1.974.79±2.346.04±3.69室外2.42±0.592.69±0.934.40±1.114.56±1.196.34±1.65B家系頭胸甲寬/mm頭胸甲長/mm體質(zhì)量/g室內(nèi)18.11±1.7820.08±1.8122.14±1.8422.50±2.3724.74±2.46室外20.37±3.0923.20±3.4225.67±3.2328.93±2.8832.18±2.75室內(nèi)16.46±1.6118.30±1.6620.16±1.7020.57±2.2022.36±2.22室外19.54±4.3621.53±3.0223.73±3.2526.49±2.6529.36±3.01室內(nèi)2.57±0.773.61±0.934.77±1.085.16±1.496.78±1.92室外3.64±1.455.70±2.187.40±2.4011.45±3.7214.27±3.69C家系頭胸甲寬/mm頭胸甲長/mm體質(zhì)量/g室內(nèi)17.10±1.3017.22±1.2518.26±1.5319.63±2.1920.06±2.45室外17.72±1.6418.80±1.7022.06±2.0223.08±2.7023.52±2.56室內(nèi)15.72±1.1915.81±1.4017.19±2.6017.82±1.4718.20±2.21室外16.05±1.5217.16±1.5919.96±1.8720.89±2.4521.17±2.22室內(nèi)2.19±0.662.30±0.792.71±0.673.56±0.764.11±1.30室外2.25±0.653.02±0.844.95±1.405.72±1.986.06±2.13
中華絨螯蟹幼蟹頭胸甲寬、頭胸甲長和體質(zhì)量的變化與環(huán)境因素、家系因素以及環(huán)境與家系之間的交互作用均表現(xiàn)出極顯著的差異(P<0.01)(表3)。為進一步區(qū)分環(huán)境因素、家系因素分別對中華絨螯蟹幼蟹生長過程中5個時間點頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量的具體影響,進行了具有一個重復測量因素的方差分析(表4)。
表2 不同養(yǎng)殖環(huán)境下各家系幼蟹7月至10月的特定生長率 %/d
表3 養(yǎng)殖環(huán)境與家系對中華絨螯蟹幼蟹生長參數(shù)的多重方差分析
表4 養(yǎng)殖環(huán)境、家系分別對中華絨螯蟹頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量的影響效應檢驗
7月底至10月初,養(yǎng)殖環(huán)境對A家系幼蟹的頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量變化均無顯著影響(P>0.05),而對B家系幼蟹的這些值的變化均有極顯著影響(P<0.01);養(yǎng)殖環(huán)境對C家系幼蟹頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量值的變化除了7月31日均無差異外(P>0.05),其他時間均存在顯著性差異(P<0.05)(表4)。
7月底至10月初,室內(nèi)養(yǎng)殖環(huán)境中,家系因素對幼蟹的頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量值的變化除7月31日無差異外(P>0.05),其余均存在差異顯著(P<0.05);室外養(yǎng)殖環(huán)境中,家系因素對幼蟹5個時間點的頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量的值的變化均存在極顯著差異(P<0.01)(表4)。
相關(guān)分析(表5)表明,室內(nèi)、室外養(yǎng)殖的中華絨螯蟹蟹種頭胸甲寬、頭胸甲長與環(huán)境中均呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.314和0.305,相關(guān)性檢驗極顯著(P<0.01),體質(zhì)量在室內(nèi)、室外兩種養(yǎng)殖環(huán)境中呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為r=0.146,相關(guān)性檢驗不顯著(P>0.05)。
表5 不同養(yǎng)殖環(huán)境下中華絨螯蟹蟹種各性狀的相關(guān)情況
注:**表示在0.01水平上顯著相關(guān).
環(huán)境對中華絨螯蟹的生長發(fā)育影響很大。中華絨螯蟹幼蟹的蛻殼與環(huán)境密切相關(guān)[8],不同養(yǎng)殖環(huán)境下,中華絨螯蟹生長速度也存在著顯著的差異[9-13]。其他甲殼動物,如羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)在不同池塘中生長與存活率有顯著差異[14];不同鹽度、溫度和溶解氧含量等對龍蝦(Panuliruslongipes)、藍蟹(Callinectessapidus)仔蟹生長有顯著影響[15-17]。本試驗發(fā)現(xiàn),室外養(yǎng)殖的中華絨螯蟹頭胸甲寬、頭胸甲長增長最大,室內(nèi)的最小;室外養(yǎng)殖的中華絨螯蟹體質(zhì)量的特定生長率高于室內(nèi)養(yǎng)殖的,這與慈元吉等[5]報道的仔蟹到幼蟹階段的結(jié)果一致。多重方差分析發(fā)現(xiàn),幼蟹生長的頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量的變化存在著極顯著的環(huán)境差異性??紤]環(huán)境因素分別對3個家系生長性狀的影響時發(fā)現(xiàn):A家系在5個時間點生長性狀參數(shù)變化不存在環(huán)境差異性;B家系在5個時間點生長性狀參數(shù)變化均存在極顯著環(huán)境差異;C家系在初始7月31日外的其他時間的生長性狀參數(shù)的變化存在顯著環(huán)境差異,表明環(huán)境因素對不同家系的影響不同,即環(huán)境因素對于B、C家系生長性狀變化均存在著顯著影響,可能是因為室內(nèi)養(yǎng)殖缸的養(yǎng)殖環(huán)境、水體營養(yǎng)等條件較室外圍隔的大水體條件差,且兩種養(yǎng)殖環(huán)境中存在著不同的溶解氧、溫度和光照,因此有理由推測,兩種養(yǎng)殖環(huán)境對B、C家系造成了影響,但是環(huán)境因素對A家系卻未造成影響。這從側(cè)面說明A家系幼蟹生長過程中受環(huán)境的影響較小,可能比B、C家系具有更強的環(huán)境適應能力,A家系具有作為未來選育過程中具有較強適應性品種的潛力。
家系對不同甲殼動物生長存在著影響。張呂平等[18]測量發(fā)現(xiàn),不同家系凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)生長狀況存在明顯差異。不同家系中華絨鰲蟹的生長狀況也存在著差異[6]。生長性狀分析發(fā)現(xiàn),中華絨螯蟹幼蟹到蟹種階段,B家系頭胸甲寬、頭胸甲長的增長最大,特定生長率也最大,而C家系均最小。多重方差分析發(fā)現(xiàn),在生長過程中,幼蟹的頭胸甲寬、頭胸甲長、體質(zhì)量變化存在著極顯著的家系差異性??紤]家系因素對室內(nèi)外養(yǎng)殖環(huán)境中生長性狀的影響時發(fā)現(xiàn),室內(nèi)養(yǎng)殖環(huán)境中,除去初始生長性狀參數(shù)(7月31日),其他時間的生長性狀參數(shù)與家系因素均存在顯著性差異;室外養(yǎng)殖環(huán)境中,5個時間的生長性狀參數(shù)與家系因素均存在顯著性差異。這表明家系因素對幼蟹性狀的生長存在影響,其原因是不同家系的親本不同,家系之間的遺傳性有差異,造成了不同家系生長性狀的差異。
已有諸多學者研究了養(yǎng)殖密度對蝦類生長的影響[19-22],不同密度間蝦競爭使能量消耗程度不同,進而影響生長。由此可推測,本試驗中兩種養(yǎng)殖環(huán)境下中華絨螯蟹的養(yǎng)殖密度不同,加上養(yǎng)殖環(huán)境以及不同家系的差異,使其生長受到影響,進而影響了同一性狀在室內(nèi)、外兩種養(yǎng)殖環(huán)境中的相關(guān)性。當中華絨螯蟹由幼蟹發(fā)育為蟹種時,對不同環(huán)境蟹種性狀的相關(guān)性分析可知,室內(nèi)養(yǎng)殖的蟹種頭胸甲寬、頭胸甲長與室外養(yǎng)殖環(huán)境中頭胸甲寬、頭胸甲長間均存在極顯著正相關(guān)性(P<0.01);而體質(zhì)量存在不顯著正相關(guān)性(P>0.05),表明一定條件下,以頭胸甲寬和頭胸甲長作為選育指標培育的優(yōu)良品種會具有一定范圍的適用性,可以基本適應室內(nèi)、室外兩種養(yǎng)殖環(huán)境。實際上頭胸甲寬與頭胸甲長對體質(zhì)量均有直接和間接的決定效應,不同的蟹類決定效果不同[7]。這給實際育種工作帶來了一些啟示:在中華絨螯蟹選育過程中將頭胸甲寬、頭胸甲長作為選擇指標,培育出的后代比將體質(zhì)量作為選育指標培育的后代具有更強的環(huán)境適用性,可適應不同的環(huán)境。該指標只是對以環(huán)境適應性為目的的育種有一定的指導意義,不同育種目的還需用不同的選育指標。
綜合來看,在幼蟹生長過程中,根據(jù)環(huán)境與生長性狀的方差分析可以初步區(qū)分對環(huán)境有廣適應性的家系;當其發(fā)育為蟹種時,通過環(huán)境與生長性狀的相關(guān)性分析得知,頭胸甲寬、頭胸甲長這兩個指標選育出的品種具有一定范圍的適用性。因此育種過程中需要根據(jù)不同的育種目的來選擇不同的方案,以獲得期望的育種效果。本文只是利用統(tǒng)計學方法對不同環(huán)境、不同家系幼蟹的生長性狀進行了初步分析,要更好地應用于中華絨螯蟹優(yōu)良品種的選育工作中去,還需持續(xù)跟蹤研究。
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ComparativeGrowthTraitsinDifferentFamiliesofJuvenileChineseMittenHandedCrab,Eriocheirsinensis,CulturedinNetCagesDisposedinRicefieldsandinanIndoorTank
HU Qingbiao1,2, LI Xiaodong2, JIANG Yusheng1, SI Yongguo2, ZHENG Yan2, SUN Na2
( 1.Dalian Ocean University, Dalian 116023, China; 2. Research & Development Center, Key Laboratory of Breeding of Chinese Mitten Crab in Liaoning Province′ China, Panjin Guanghe Crab Industry Co. Ltd., Panjin 124200, China )
Megalopa larvae of A, B and C families of Chinese mitten handed crab (Eriochiersinensis) were reared in a 40 m2net cage (6.50 m×6.15 m) at a stocking density of 2500 individuals per cage in early June of 2015. Some of the juveniles were randomly sampled from the net cages and comparatively reared in an indoor 300 L tanks at a stocking density of 30 individuals per tank later July of 2015. Carapace width, carapace length and body weight reared in the juveniles in the ricefields and in an indoor tank were measured in a some 15 day interval from August to October in 2015, and the data above were analyzed by multiple analysis of variance and repeated measures analysis of variances from environmental factor, family factor and the growth traits. The results showed that there was no significant influence of rearing environmental factor on the growth traits in the crab juveniles in family A(P>0.05), with very significant influence on those in family B(P<0.01),and significant influence on those in family C(P<0.05) except for at the beginning period of growth(P>0.05), indicating that the juveniles in family A had a certain environmental adaptability. Meanwhlie, family factor was found to have significant effects on growth traits of the crab juveniles in different periods(P<0.05), which shows that heredity plays an important role in the growth of crab juveniles. The correlation analysis of rearing environments revealed that there was very significant positive correlation between growth traits (carapace width and carapace length) and rearing environment, with correlation coefficients of 0.314 and 0.305(P<0.01), and no significant correlation with the body weight (r=0.146,P>0.05). The findings indicate that the offspring will have a certain adaptation when carapace width and carapace length are chosen as selection indices in two different rearing environments.
Eriochiersinensis; growth trait; environment; family; analysis of variance
10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.05.015
S968.25
A
1003-1111(2016)05-0547-05
2016-01-21;
2016-04-18.
國家“十二五”科技支撐計劃項目(2012BAD26B00);遼寧省科學技術(shù)廳科學技術(shù)計劃項目(2015203003).
胡清彪(1991—),男,碩士研究生;研究方向:中華絨螯蟹遺傳與育種.E-mail:hqbone@163.com.通訊作者:李曉東(1965—),男,教授,博士;研究方向:水生動物育種.E-mail:lxd001@ceraap.com.