莊振俊，張冬冬，姜曉東，陳文彬，陳曉武，成永旭，吳旭干

（1.上海海洋大學農業(yè)農村部淡水種質資源重點實驗室/水產動物遺傳育種上海市協同創(chuàng)新中心/水產科學國家級實驗教學示范中心，上海 201306； 2.常州市金壇區(qū)水產技術指導站，江蘇 常州 213200）

中華絨螯蟹 (Eriocheir sinensis) 即河蟹，是中國重要的經濟動物，具有很高的營養(yǎng)價值[1]。2019年全國中華絨螯蟹產量已達到77.87×104t，比2018年增長了2.88%，其中長江流域的江蘇、安徽、湖北三省的產量占全國總產量的79.89%[2]。然而，產業(yè)高速發(fā)展也導致了一系列問題，例如水系之間的隨意雜交和盲目引種，親本規(guī)格降低和近親交配，養(yǎng)殖密度不斷增加和病害頻發(fā)等，造成長江水系部分中華絨螯蟹養(yǎng)殖群體種質退化，制約了中華絨螯蟹養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

遺傳選育是一種重要的種質改良方案。近10年來，江蘇淡水水產研究所、上海海洋大學王成輝教授課題組、盤錦光合蟹業(yè)公司等采用群體選育的方法，選育出5個中華絨螯蟹良種：“長江1號”[4]、“長江2號”[5]、 “江海21”[6]、 “光合1號”[7]和“諾亞1號”[8]，在一定程度上推動了中華絨螯蟹養(yǎng)殖產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。中華絨螯蟹的規(guī)格往往直接影響著其上市時間和價格，規(guī)格較大的蟹比規(guī)格較小的蟹有非常大的價格優(yōu)勢[9]；因此，大規(guī)格一直是中華絨螯蟹新品種選育的重要方向。除了提高蟹種質量，還可以通過降低養(yǎng)殖密度[10]和投喂高蛋白飼料[11]等方法提高成蟹規(guī)格，但是這樣無疑增加了養(yǎng)殖水域的面積壓力和飼料成本，經濟效益不高。因此，培育大規(guī)格品種是促進該產業(yè)健康發(fā)展的關鍵。

中華絨螯蟹養(yǎng)殖在江蘇金壇是特色產業(yè)，養(yǎng)殖人員摸索出了適合本土的小面積養(yǎng)殖、精細化管理和高效益產出的“小精高”養(yǎng)蟹模式[12]。為了進一步提升長蕩湖中華絨螯蟹產業(yè)，金壇區(qū)水產技術推廣站聯合上海海洋大學，以長蕩湖優(yōu)質大規(guī)格中華絨螯蟹為基礎群體，結合金壇地區(qū)的自然環(huán)境和養(yǎng)殖模式，自2017年起選育適合長蕩湖地區(qū)生長的規(guī)格大和成活率高的“長蕩湖1號”新品系，目前已選育到偶數年子二代 (G2) 扣蟹養(yǎng)殖階段。先前已有研究對其親本繁殖性能[13]和子一代扣蟹養(yǎng)殖性能[14]進行評估，但對成蟹階段養(yǎng)殖效果仍未做系統的研究，這不利于全面評價其選育效果。鑒于此，本研究在相似養(yǎng)殖環(huán)境和相同管理條件下，評估“長蕩湖1號”子一代在成蟹養(yǎng)成階段的體質量增長情況、生殖蛻殼時間和性腺發(fā)育速度，以便了解其不同階段的生長規(guī)律；同時，還評估其雌、雄個體在收獲時的規(guī)格分布、餌料系數以及成活率等養(yǎng)殖性能指標，以期為“長蕩湖1號”新品種選育工作的開展提供翔實的數據參考，也為該品系的規(guī)?；茝V提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗用蟹與池塘

“長蕩湖1號”中華絨螯蟹選育品系分為A系 (親本雌蟹大于200 g，雄蟹大于300 g) 和B系 (親本雌蟹大于250 g，雄蟹大于350 g)。實驗共分為3組，“長蕩湖1號”A系、 “長蕩湖1號”B系和對照組 (未經選育的河蟹群體，親本雌蟹平均體質量110 g，雄蟹平均體質量160 g)。兩選育種群親本選自金壇水產站儒林基地，對照組來源于上海海洋大學崇明基地，所有親本均于2017年11月在上海海洋大學如東中華絨螯蟹遺傳育種中心進行交配和繁殖，2018年5月初獲得大眼幼體運到上海海洋大學崇明基地進行扣蟹養(yǎng)殖。2019年3月初挑選規(guī)格整齊、活力較好的扣蟹用于后續(xù)成蟹養(yǎng)殖實驗，每組挑選270只扣蟹(雌雄比1∶1)。各組扣蟹規(guī)格見表1。

表1 3種群體河蟹親本規(guī)格和扣蟹體質量Table 1 Size of parents and body mass of juvenile E.sinensis in three groups

成蟹養(yǎng)殖實驗在上海海洋大學崇明中華絨螯蟹科研基地進行。選用9個面積相同 [ 水面10.4 m ×7.6 m (長×寬)]的室外池塘，水深約為0.8 m。為防止蟹逃逸、品系混雜以及天敵進入，所有池塘的四周埋架高為50 cm的圍網，并在圍網的內側縫制高為25 cm的光滑圍板。

每個實驗組設置3個重復，每個實驗塘 (重復)放養(yǎng)扣蟹90只，雌雄各半。養(yǎng)殖時間為2019年3月初至12月初。

1.2 養(yǎng)殖管理

2月初使用含氯石灰進行清塘。為維持水質及為中華絨螯蟹提供棲息場所，待清塘2周后開始種植伊樂藻 (Elodea nuttallii)，株距和行距分別為1.5和2 m。

3月投放扣蟹。水溫達到12 ℃時開始投喂配合飼料 (浙江澳華飼料有限公司)，投喂時間為下午5點，投喂量為塘內蟹總質量的1%～5%，具體根據每個塘內餌料臺上的殘餌情況進行調整。

5月初開始給每個池塘投放約5 kg螺螄 (Margarya melanioides) 供中華絨螯蟹食用以及凈化水質，放3尾鳙 (Aristichthys nobilis) 和3尾鰱 (Hypophthalmichthys molitrix) 用于過濾水中的藻類和浮游動物，放3尾鱖 (Siniperca chuatsi) 用于控制野生小魚、小蝦數量。

實驗塘水位隨著水溫的升高而不斷增加，高溫期維持在1.0～1.2 m。塘內伊樂藻的密度根據其生長情況及時清理，控制其面積不超過水體1/3，防止過密導致水體夜間缺氧。夏季時，伊樂藻因氣溫升高而活力下降，開始補種水花生 (Alternanthera philoxeroides) 和輪葉黑藻 (Hydrilla verticillata)。

高溫夜間及陰天對每個池塘進行微孔增氧。每天觀察水色變化，定期用試劑盒檢測水質，根據需要約每10 d換水1次，每次換水不超過1/3。實驗

期間保持 pH 7.0～9.0，溶解氧質量濃度＞3 mg·L–1，氨氮質量濃度＜0.4 mg·L–1，亞硝酸鹽質量濃度＜0.15 mg·L–1。

1.3 數據采集

1.3.1 生長性能 分別于5月、7月、9月及11月中旬從每個實驗塘中用地籠隨機捕捉雌、雄中華絨螯蟹樣本各10～15只，用天平稱質量 (精確到0.01 g)。稱量前需要用干毛巾將每個蟹體表水分擦干，其中增重率 (Weight growth rate, WGR, %)和特定生長率 (Specific growth rate, SGR, %·d–1) 計算采用公式：

式中t和t–1為對應的采樣時間；Wt和Wt–1分為第t月和t–1月蟹的平均體質量 (g)；D為具體的間隔天數 (d)。

1.3.2 生殖蛻殼率、性腺指數、肝胰腺指數和規(guī)格分布 1) 生殖蛻殼率。7月25日至9月30日，每15 d進行生殖蛻殼采樣，每試驗塘采集雌雄各約10只。生殖蛻殼判斷方法為：雄蟹根據交接器部位突出和硬化的情況 (用手摸)，結合大螯部分絨毛長度和覆蓋面；雌蟹觀察腹臍部位面積和性狀以及腹臍四周絨毛的長短情況。

2) 性腺指數和肝胰腺指數。8月30日至11月15日，每20 d采樣1次。每次采樣時從每個池塘中隨機取出雌雄各3只蟹，先進行稱質量再解剖，取出所有的肝胰腺組織和性腺組織，各自稱質量并計算肝胰腺指數(Hepatosomatic index, HSI, %)和性腺指數 (Gonadosomatic index, GSI, %)。

式中WH為肝胰腺質量 (g)；WG為性腺質量(g)；W為體質量 (g)。

3) 規(guī)格分布。將每個池塘中最終捕獲的雌、雄蟹逐只稱質量，參照He等[15]分級方法進行規(guī)格分級。雄體分為6級，分別為≥220.00 g、195.00～219.99 g、170.00～194.99 g、145.00～169.99 g、120.00～144.99 g和＜120.00 g；雌體分為5級，分別為≥140.00 g、120.00～139.99 g、100.00～119.99 g、80.00～99.99 g和＜80.00 g。計算各體質量等級所占比例。

1.3.3 平均體質量、成活率、產量和飼料系數

成蟹養(yǎng)殖至11月25日結束，對每個實驗塘的蟹進行計數并挨個稱質量，計算其平均體質量，成活率 (Survival rate, SR, %)、產量 (Yield,Y, g·m–2)和飼料系數 (Feed conversion ratio, FCR)。

式中Nf為解剖個體數與最終存活個體數之和；Ni為最初投放扣蟹數量；Y為單位面積產量(g·m–2)；Yf為產量 (g)；S為池塘水面積 (m2)；Wf為總消耗飼料量 (g)；Wt為成蟹總質量 (g)；W0為放苗時扣蟹總質量 (g)。

1.4 數據分析

實驗數據用Excel 2016和SPSS 19.0軟件進行分析。首先采用Levene法對數據進行方差齊性檢測，當數據不滿足齊性方差時便對百分比數據進行平方根處理。采用ANOVA法對實驗結果進行方差分析，用Duncan's法進行多重比較，取P＜0.05為差異顯著。最終在GraphPad Prism軟件上繪制相關圖表且所有數據均以“平均值±標準誤 (X±SE)”表示。

2 結果

2.1 生長性能

3組河蟹在成蟹養(yǎng)殖階段的生長性能變化見圖1。平均體質量方面 (圖1-a、1-b)：就雄體而言，3組河蟹在整個養(yǎng)殖期間無顯著差異 (P＞0.05)，但在養(yǎng)殖的中后期 (9—11月)，兩選育品系略高于對照組；就雌體而言，9月和11月2次采樣中，兩選育品系月平均體質量均高于未經選育的對照組，其中“長蕩湖1號”B系顯著高于對照組 (P＜0.05)。增重率WGR和特定生長率SGR方面 (圖1-c?1-f)：隨著養(yǎng)殖時間的增加，3組河蟹WGR均持續(xù)降低，9—11月WGR均不到10%。其中3組河蟹WGR僅雌體在5—7月呈現顯著性差異 (P＜0.05)，即“長蕩湖1號”B系顯著高于“長蕩湖1號”A系，對照組介于兩者間。3組蟹SGR與WGR表現出相似的變化規(guī)律。

圖1 “長蕩湖1號”在成蟹階段體質量、增重率和特定生長率的變化情況同一圖中標有不同字母代表有顯著差異 (P＜0.05)；圖2、圖3 同此Figure 1 Monthly variation of mass, weight gain rate and specific growth rate of"Changdang Lake 1" in adult E.sinensis culture stageDifferent letters in the same figure indicate significant difference (P＜0.05).The same case in Figure 2 and Figure 3.

2.2 生殖蛻殼率、性腺指數、肝胰腺指數和規(guī)格分布

3組河蟹在成蟹養(yǎng)殖階段的生殖蛻殼率、性腺指數、肝胰腺指數和規(guī)格分布見圖2。生殖蛻殼方面 (圖2-a、2-b)，3組河蟹雄體于9月30日基本完成生殖蛻殼，而雌體于9月15日便完成100%生殖蛻殼，較雄體早約15 d，其中“長蕩湖1號”B系雄體生殖蛻殼稍慢于其余2組。性腺指數方面(圖2-c、2-d)，兩選育品系和對照組間無顯著性差異 (P＞0.05)。整體上雌體性腺發(fā)育早于雄體近25 d。肝胰腺指數方面 (圖2-e、2-f)，3組河蟹肝胰腺指數整體上均呈先升高后降低趨勢。就雄體而言，“長蕩湖1號”B系肝胰腺指數在10月20日采樣時在3組中最低 (P＜0.05)，但是在11月15日時顯著高于其他2組 (P＜0.05)。整體上3組河蟹完成生殖蛻殼后，性腺發(fā)育加快，性腺指數不斷增加，肝胰腺指數逐漸下降 (除“長蕩湖1號”B系雄蟹呈現上升趨勢)。

圖2 “長蕩湖1號”在成蟹階段生殖蛻殼率、性腺指數和肝胰腺指數比較Figure 2 Comparison of puberty molting rate, gonadosomatic index and hepatosomatic index of"Changdang Lake 1" in adult E.sinensis culture stage

3組蟹在收獲時成蟹階段規(guī)格分布比較見圖3。就雄體195～219.9 g和≥220 g 2個規(guī)格分布方面，兩選育品系均高于對照組，尤其“長蕩湖1號”B系雄體在195～219.9 g規(guī)格分布上顯著高于對照組 (P＜0.05)。就雌體 120～139.99 g和≥140 g 2個規(guī)格方面，兩選育品系占比也明顯高于對照組，其中“長蕩湖1號”B系略高于A系，但無顯著性差異 (P＞0.05)。可見選育品系在大規(guī)格分布上表現出一定優(yōu)勢。

圖3 “長蕩湖1號”在成蟹階段規(guī)格分布比較Figure 3 Comparison of harvest size distribution of "Changdang Lake 1" in adult E.sinensis culture stage

2.3 平均體質量、成活率、產量和飼料系數

3組蟹收獲時的平均體質量、成活率、產量和飼料系數見表2。兩選育品系成蟹雌體和雄體最終成活率、平均體質量和產量均高于對照組。飼料系數方面，對照組明顯高于A系和B系，但無顯著差異 (P＞0.05)。兩選育品系間，“長蕩湖1號”A系在成活率和產量方面均高于“長蕩湖1號”B系，而B系則在最終平均體質量方面高于A系，但差異均不顯著 (P＞0.05)。整體上A系G1雌雄混合較對照組平均體質量提高11.69%，成活率提高22.90%；B系較對照組平均體質量提高21.91%，成活率提高5.51%。

表2 “長蕩湖1號”在成蟹階段的最終平均體質量、成活率、產量和飼料系數比較Table 2 Comparison of final average body mass, survival, yield and feed conversion ratio of "Changdang Lake 1" in adult E.sinensis culture stage

3 討論

群體選育是改良甲殼動物生長性能的重要手段，而體質量和生長率是衡量選育效果的主要指標[16]，體質量和生長率往往受內部因素和外部因素共同影響。內部因素主要指物種經過歷代進化演變而來形成的內部固有遺傳特點[17]，在日本對蝦(Penaeus japonicus)、三疣梭子蟹 (Portunus trituberculatus)[18]和中華絨螯蟹[19]上均有研究。外因主要有餌料營養(yǎng)[20]、放養(yǎng)密度[21]和水體環(huán)境[22]等。本研究中在相似的養(yǎng)殖環(huán)境和相同放養(yǎng)密度下，兩選育品系無論雌雄，在養(yǎng)殖中后期 (7—11月)，月平均體質量均高于未經選育的對照組。尤其在9—11月，“長蕩湖1號”B系雌體顯著高于未經選育的雌體 (P＜0.05)。有研究表明，水產動物可以通過群體選育或家系選育等方式進行遺傳改良[23-25]。蝦蟹等甲殼動物體質量和生長速度的遺傳力估計值介于0.17～0.56，表現為中高遺傳力水平，因此體質量和生長速度等性狀具有較大的選擇潛力[26-27]。這說明中華絨螯蟹的生長速度受遺傳影響較大，定向選育可以培育大規(guī)格中華絨螯蟹，本研究結果也表明“長蕩湖1號”大規(guī)格中華絨螯蟹選育已初見成效。此外，不論是雌體還是雄體，3組中華絨螯蟹的WGR和SGR均隨著養(yǎng)殖時間的延長而逐漸下降，這與以往研究一致[28-30]。

判斷中華絨螯蟹是否開始性腺發(fā)育，表觀上主要通過觀察其生殖蛻殼情況，當中華絨螯蟹完成生殖蛻殼即表示其開始性腺發(fā)育，而遺傳因素和環(huán)境因素是影響生殖蛻殼快慢的兩大主要因素[15]。本研究中對照組雄蟹生殖蛻殼完成較快，這可能與其親本來源于崇明本土蟹有關，在崇明本地養(yǎng)殖適應性強于長蕩湖2個選育品系。有研究表明不同的地理位置對河蟹性腺發(fā)育存在一定影響[31]，但是整體上3組中華絨螯蟹的GSI和HSI無太大差別，這主要因為長蕩湖品系和崇明蟹均屬于長江蟹，且兩群體地理位置較近，所以性腺發(fā)育過程無明顯差異。通常情況下，養(yǎng)殖中后期 (10—11月)，雌、雄蟹完成生殖蛻殼后，性腺發(fā)育加快，性腺指數不斷增加，積累在肝胰腺中的營養(yǎng)物質會陸續(xù)轉移到性腺中，導致肝胰腺含量逐漸降低[32]。本研究中HSI和GSI整體趨勢與先前研究一致，唯獨“長蕩湖1號”B系雄蟹肝胰腺呈現上升趨勢并在11月中旬時顯著高于其他2組 (P＜0.05)。筆者推測這與“長蕩湖1號”B系平均規(guī)格大有關，肝胰腺需要積累更多的營養(yǎng)物質維持機體需要，所以積累時間較長。也有可能其規(guī)格大，攝食和捕食能力強，攝取的食物較多，能量供應豐富，足夠維持性腺快速發(fā)育，所以肝胰腺轉移的相對較少。

飼料系數、成活率和產量通常被認為是評價水產動物養(yǎng)殖性能和種質優(yōu)劣的三大部分，也是養(yǎng)殖從業(yè)者在實際養(yǎng)殖生產中關注的主要經濟指標[33]。許多甲殼動物選育到子一代便較未選育組呈現一定的優(yōu)勢，例如三疣梭子蟹新品種“黃選1號”選育到G1代，體質量較未選育組提高了2.91%，成活率也較未選育組提高了8.66%[34]；凡納濱對蝦(Litopenaeus vanname) 的快速生長品系選育一代后較未選育蝦生長速度提高了21.2%，且在成活率方面也有較好表現[35]。本研究中不論雌雄，“長蕩湖1號”A系和B系G1代都較未經選育群體成蟹平均體質量大、成活率高，尤其雌雄混合分析時，兩選育品系較對照組體質量分別增加了11.69%和21.91%。該結果與“長江一號”中華絨螯蟹選育子一代平均規(guī)格比未選育組提高6.64%[4]、長江水系中華絨螯蟹野生和養(yǎng)殖群體選育G1代最終養(yǎng)殖規(guī)格和成活率都大于未選育組[28]等研究結果相符。這也說明通過群體定向選育大規(guī)格、高成活率的中華絨螯蟹是可行的。雖然本研究中“長蕩湖1號”中華絨螯蟹子一代平均規(guī)格、產量、成活率和餌料系數較未經選育組有優(yōu)勢，但差異不顯著。這說明以大規(guī)格為指標的選育工作已初見成效，但因傳統群體選育需要對其生長性能和規(guī)格進行多次迭代累加，不斷純化基因型，才能使其穩(wěn)定遺傳下去，而目前選育工作剛進行至G1代，可能積累效果還不顯著。一般而言，水體面積越大，越有利于中華絨螯蟹規(guī)格生長，本實驗單個池塘面積不足80 m2，不適合大規(guī)格中華絨螯蟹的培養(yǎng)。另外，本養(yǎng)殖實驗在崇明島進行，水體有一定的鹽度，而對照組用的是崇明本地蟹，因此實驗組表現出的優(yōu)勢不明顯。

總而言之，本研究剛進行到G1代，雖然選育效果還不太明顯，但是最終體質量和成活率已略顯優(yōu)勢，兩品系有進一步選育的潛力。傳統的群體選育方法雖然操作簡單、效果明顯，但是比較耗時，而且有一定的盲目性。在接下來的選育工作中，可以運用分子標記技術，篩選與體質量相關的特異性分子標記，加快大規(guī)格中華絨螯蟹的選育進度。在“長蕩湖1號”養(yǎng)殖性能檢驗方面，建議在金壇本地進行實驗，同時擴增單個池塘面積，以便檢驗新品系對本地環(huán)境的適應性及其規(guī)格優(yōu)勢。