文/田斌 王璐

2017年在獐子島育苗室觀察蝦夷扇貝親貝升溫促熟，根據K=H（T-t）有效積溫公式，擬合線性升溫曲線，應用數理統(tǒng)計方法計算出蝦夷扇貝性腺發(fā)育生物學零度為3.9℃，繁殖的有效積溫為（36.2±4.1）℃·d。從受精到幼蟲孵化的有效積溫：擔輪幼蟲為273.8℃·d，初期面盤幼蟲（D型幼蟲）為550.8℃·d，殼頂后期幼蟲為241.5℃·d，匍匐幼蟲279.6℃·d。

馬琳生物學零度是繁殖生物學的重要指標，對其研究不僅可以深入認識生物的繁殖特性，還可以進一步認識生物繁殖行為與環(huán)境溫度的關系，從而實現(xiàn)對生物產卵的人工預報。目前在貝類中對性腺發(fā)育的生物學零度已報道的種類有牡蠣、鮑、貽貝、海灣扇貝、西施舌、褐云瑪瑙螺。所采用的研究方法也比較多，周衛(wèi)川等（2001）通過自然變溫條件下飼養(yǎng)褐云瑪瑙螺，分別用加權平均法和正弦法計算日平均溫度，經牛頓-馬夸法擬合有效積溫方程，得出貝發(fā)育零點為12.1461℃。畢庶萬等（1996）也分別用二點法、最小二乘法、積溫儀計數法進行過研究。周緯(1991)、劉德經等（2002）通過室內調溫，根據K=H（T-t）有效積溫公式，利用線性函數規(guī)律，探討海灣扇貝、西施舌生殖腺發(fā)育生物學零度。本實驗根據K=H（T-t）有效積溫公式，擬合線性升溫曲線，應用數理統(tǒng)計計算出了蝦夷扇貝性腺發(fā)育的生物學零度、有效積溫及蝦夷扇貝的幼蟲發(fā)育各期的有效積溫。旨在為蝦夷扇貝人工育苗生產中，準確地預報蝦夷扇貝種貝的采卵時間，推測幼蟲的正常發(fā)育和采苗時間提供參考依據。

一、材料與方法

（一）材料

1.蝦夷扇貝親貝

蝦夷扇貝親貝取自獐子島鎮(zhèn)褡褳島北洋海區(qū)，雌貝1520個，雄貝256個。平均殼長13.5cm，平均鮮重240g。

2.浮游幼蟲

蝦夷扇貝浮游幼蟲，均取自獐子島育苗室親貝受精孵化的浮游幼蟲。

（二）方法

1.親貝的促熟

實驗分1號、2號，分別在獐子島的兩個育苗室進行。1號實驗于2017年1月15日在獐子島原良種廠開始人工控制升溫促熟至2017年2月16日產卵；2號實驗于2017年1月18日在獐子島育苗三廠開始人工控制升溫促熟至2017年2月18日產卵。蝦夷扇貝親貝進入室內時的水溫為3.8℃，隔幾天后開始升溫，日升溫幅度為0.2℃～0.5℃，促熟培育水溫不超過7℃，直至種貝成熟產卵。促熟采用的餌料為小新月菱形藻、鼠尾藻藻漿和雞蛋黃等，日投餌6次～8次。兩批親貝人工促熟過程中實施了相同的投餌、清污等管理措施。同時記錄了二廠的從1月16日升溫促熟至2月14日產卵的溫度。

2.浮游幼蟲的培育

（1）幼蟲培育

蝦夷扇貝幼蟲培育水溫11.3℃～15.6℃，每天早晚各換水一次，5天倒池一次。日常管理中每隔1小時攪池一次，在顯微鏡鏡下觀察并記錄幼蟲發(fā)育到各時期的時間。

（2）培育用水

海水為砂濾罐過濾海水，經熱交換器升溫后使用。每天早、晚兩次換水。

（3）生物學零度的計算方法

記錄兩批不同的親貝從開始促熟到自然產卵的日平均水溫，根據積溫公式K=H（T-t）擬合線性升溫曲線（見圖1），其中K：積溫，℃；H：超過生物學零度t的天數，d；T：生境水溫，℃；t：生物學零度，℃，利用積溫K值相同即S1=S2、數理統(tǒng)計得出生物學零度。

（4）蝦夷扇貝親貝繁殖的有效積溫計算

本試驗得到的獐子島海域的蝦夷扇貝的性腺發(fā)育的生物學零度為3.9℃。根據公式K=H（T-t）計算親貝產卵的有效積溫，推算出二廠、三廠和原良種廠蝦夷扇貝的有效積溫，以三組數據的平均值為蝦夷扇貝的有效積溫。

（5）蝦夷扇貝幼體發(fā)育有效積溫的推算

蝦夷扇貝幼體發(fā)育有效積溫計算也以t為生物學零度，根據有效積溫K=H（T-t），其中H：從受精后開始計算至50%孵化到某個幼蟲期之間的時間，求出幼蟲發(fā)育各階段的有效積溫。其中擔輪幼蟲和D型幼蟲初期發(fā)育的有效積溫單位為℃·h，殼頂后期發(fā)育的有效積溫單位為℃·d。

二、結果

（一）三個實驗的升溫過程

表1 蝦夷扇貝在三個廠的升溫過程

（二）蝦夷扇貝性腺發(fā)育的生物學零度及有效積溫

原良種廠在促熟后33天出現(xiàn)大量產卵現(xiàn)象，三廠在促熟后31.5天出現(xiàn)大量產卵現(xiàn)象，水溫變化見圖2-1、圖2-2。

圖2-1 促熟天數（d）

圖2-2 促熟天數（d）

根據每日的平均水溫擬合兩個實驗的升溫曲線分別為L1和L2。L1:Y=0.0876X+3.5391 R2=0.9419 (1)L2:Y=0.0862X+3.4286 R2=0.9412 (2)

設：獐子島海域的蝦夷扇貝性腺發(fā)育生物學零度為t，兩實驗中水溫升到t時的時間為促熟后的h1和h2天。于是由（1）式得

由（2）式得

由（3）式和（4）式得

由（5）式得

如果將兩實驗中的t值分別用直線L1和L2表示，根據積溫公式K=H（T-t）,當蝦夷扇貝產卵時，上式中積溫值K為定值。因此兩廠中蝦夷扇貝產卵的積溫相等。

S1=S2

所以有

公式

將（1）（2）（3）（4）（5）（6）代入（7）中整理得

解得：h1=4.5108

又將h1代入（1）式得t=3.9

（三）蝦夷扇貝種貝繁殖的有效積溫

根據生物學零度為3.9℃，按有效積溫公式推算得出在人工促熟條件下，蝦夷扇貝的繁殖有效積溫為（36.2±4.1）℃·d。（見表2）

表2 三批試驗中蝦夷扇貝的有效積溫

（四）幼蟲的有效積溫

在顯微鏡下觀察蝦夷扇貝受精卵并記錄受精卵發(fā)育到各時期的時間。受精卵在37小時后發(fā)育為擔輪幼蟲，在68小時后發(fā)育為D型幼蟲。在18天后發(fā)育到殼頂期，在21天后發(fā)育為殼頂后期，在24天后發(fā)育為匍匐幼蟲。（見表3）

表3 幼蟲發(fā)育的有效積溫

三、討論

（一）蝦夷扇貝生物學零度

溫度是影響蝦夷扇貝生殖的重要因素，掌握其性腺發(fā)育的生物學零度和親貝的有效積溫，有助于在工廠化苗種培育中，通過調節(jié)生境溫度的方法，促進或推遲生殖腺的成熟，改變其精、卵排放期。因此，研究蝦夷扇貝生殖腺發(fā)育的生物學零度在理論和育苗生產上都有重要意義。

本實驗得獐子島蝦夷扇貝生物學零度為3.9℃，而日本報道為4℃。在生物實驗中，由于實驗條件和種群的差異，結果往往不同。對于其他種類的雙殼類生物學零度的研究比較多，結果也不盡相同。比如：周瑋（1991）得出海灣扇貝的生物學零度為7.8℃的結論；田傳遠（1995）得出海灣扇貝的生物學零度為6.6℃的結論；閆喜武（2005）得出大連、福建菲律賓蛤仔生物學零度分別為6.774℃和10.99℃。

（二）生物學零度的確定方法

生物學零度是生物性腺發(fā)育的起始溫度，對于生物學零度的測定有許多方法，畢庶萬（1996）運用二點法、最小二乘法和電動記數式積溫儀測積溫三種方法，對海灣扇貝生物學零度進行測定。結果表明：在升溫促熟中，用三種方法求出的海灣扇貝的T01=9.00℃，T02=6.54℃，T03=7.11℃，這些結果是實驗條件精度差異的反映。周衛(wèi)川等(2001)用牛頓-馬夸法，擬合原方程K=H（T-t）。求褐云瑪瑙螺K和t值。有效積溫法則中的T是在整個發(fā)育歷期N內的恒溫值。在變溫條件下，T一般用加權平均法統(tǒng)計。用日最高、最低溫度模擬一天中溫度的變化來計算T。Allen(1976)認為每天溫度變化的兩個振幅值明顯地不相等，因此他提出分兩個半天(12h)，即用兩段不同振幅的正弦曲線來模擬溫度的變化，用兩段不同周期的正弦函數來擬合每天的溫度變。周緯(1991)、劉德經等（2002）通過室內調溫，根據K=H（T-t）有效積溫公式，利用線性函數規(guī)律,探討海灣扇貝、西施舌生殖腺發(fā)育生物學零度。

利用二點法和最小二乘法，要求實施方案中的升溫梯度以及其在各個溫度梯度上的穩(wěn)定時間：溫段的升溫梯度小，穩(wěn)定時間長，預報值偏小；反之則偏大。所以這兩種方法受條件的制約，在其操作上有一點的困難，此兩種方法不易應用。

電動記數法預報精度較高但需要儀器。牛頓-馬夸方法準確，但必須應用到QUICKBASIC計算機語言設計和編程，所以也不適于應用。閆喜武（2005）通過K=H（T-t）有效積溫公式，利用線性函數規(guī)律計算出生物學零度再通過人工控溫下組織切片觀察性腺發(fā)育驗證。此方法比較有說服力但由于蝦夷扇貝生產的局限性，也沒有采用。因此本實驗根據積溫公式（何義朝等，1983），擬合線性升溫曲線，應用數理統(tǒng)計得出蝦夷扇貝生物學零度為3.9℃。

（三）影響因素

本實驗在記錄了兩個生產單位親貝促熟水溫的同時也記錄了獐子島育苗二廠蝦夷扇貝親貝促熟的水溫。但按生物學零度為3.9℃，計算出蝦夷扇貝產卵有效積溫為40.89℃·d與三廠原良種廠的蝦夷扇貝親貝產卵有效積溫34.38℃·d、33.32℃·d有一定的差距，約2天的有效積溫。分析其原因，促熟的方法不同，產卵的有效積溫會出現(xiàn)一定差異。因此，采用二廠的有效積溫值校對，推算出蝦夷扇貝早春促熟，繁殖的有效積溫為（36.2±4.1）℃·d。其可作為北方蝦夷扇貝早春升溫促熟人工育苗中推算種貝產卵時間的參考。

四、結論

通過在獐子島育苗室觀察蝦夷扇貝親貝升溫促熟，根據K=H（T-t）有效積溫公式，擬合線性升溫曲線，應用數理統(tǒng)計分析出蝦夷扇貝性腺發(fā)育生物學零度為3.9℃，繁殖有效積溫為（36.2±4.1）℃·d。受精卵到擔輪幼蟲孵化的有效積溫為273.8℃·h，D型幼蟲為550.8℃·h。幼蟲發(fā)育到殼頂后期的有效積溫為241.5℃·d，匍匐幼蟲期279.6℃·d。