劉連為，隋宥珍，徐開達(dá)，徐曉萱，劉姝含，謝慕原，徐漢祥，周永東*

(1.浙江省海洋水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重點(diǎn)漁場(chǎng)漁業(yè)資源科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 舟山 316021；2.浙江海洋大學(xué) 海洋與漁業(yè)研究所，浙江 舟山 316022)

曼氏無針烏賊Sepiellamaindroni隸屬于軟體動(dòng)物門Mollusca頭足綱Cephalopoda烏賊目Sepiida烏賊科Sepiidae無針烏賊屬Sepiella，廣泛分布于印度東海岸至西太平洋海域，在中國集中分布于浙江省近海與閩東海域[1]。20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初，作為東?！八拇鬂O產(chǎn)”之一的曼氏無針烏賊資源急劇衰退[2]。近年來，隨著全人工育苗與增養(yǎng)殖技術(shù)的突破，浙江省在沿岸海域持續(xù)開展曼氏無針烏賊規(guī)模化增殖放流，其資源呈現(xiàn)恢復(fù)跡象[3-5]。捕撈曼氏無針烏賊的主要方式為沿岸定置張網(wǎng)作業(yè)，根據(jù)近年來舟山定置張網(wǎng)的捕撈數(shù)據(jù)，六橫島至中街山列島海域年度總回捕量增幅明顯[2]。目前，科研人員已對(duì)曼氏無針烏賊進(jìn)行了繁殖生物學(xué)研究，包括其繁殖習(xí)性、生殖系統(tǒng)組織學(xué)、雌性個(gè)體懷卵量與繁殖力等[6-9]，但關(guān)于雄性個(gè)體繁殖力的研究尚未見報(bào)道。雄性個(gè)體繁殖力大小及其潛在的精卵比例，對(duì)合理制定曼氏無針烏賊在養(yǎng)殖過程中的親本投放比例，具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義[10]。

曼氏無針烏賊采取一雄多雌的交配策略，兩性親本均存在多次交配現(xiàn)象[11-12]，其個(gè)體繁殖力大小能夠反映出該物種繁殖后代和生存的能力[13]。目前，有關(guān)浙江省沿岸海域曼氏無針烏賊雌性個(gè)體繁殖力總體情況已有報(bào)道，但各海域特別是舟山海域相關(guān)狀況尚不清楚[9]。本研究中，以繁殖旺季舟山自然海域曼氏無針烏賊為研究對(duì)象，檢測(cè)了性成熟雌、雄個(gè)體繁殖力，以期為揭示曼氏無針烏賊的生殖策略及開展其規(guī)模化養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)樣本源于舟山市沿岸海域定置張網(wǎng)作業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共有70頂網(wǎng)，每天生產(chǎn)一次。張網(wǎng)網(wǎng)口為正方形，邊長8 m。張網(wǎng)作業(yè)位于浙江省舟山市六橫島東南磨盤洋海域，由于4—5月為曼氏無針烏賊繁殖旺盛期，故本試驗(yàn)于2021年4月采集所有張網(wǎng)漁獲物中的曼氏無針烏賊。共采集曼氏無針烏賊355只樣本，其中雌、雄個(gè)體數(shù)分別為153只和202只。樣本冷藏運(yùn)輸至浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)后，立刻進(jìn)行生物學(xué)特征分析及繁殖力計(jì)算。

1.2 方法

1.2.1 生物學(xué)指標(biāo)的測(cè)定 對(duì)采集的355只曼氏無針烏賊樣本的胴長、體質(zhì)量、性別、性腺發(fā)育程度、卵巢質(zhì)量、纏卵腺長、纏卵腺質(zhì)量、精巢質(zhì)量和精莢復(fù)合體質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，長度測(cè)定精確到1 mm，體質(zhì)量測(cè)定除精確到0.1 g，其余質(zhì)量測(cè)定精確到0.01 g。性腺發(fā)育程度劃分為Ⅰ～Ⅵ期，Ⅴ期及以上為性成熟[14]。

1.2.2 繁殖力指標(biāo)的測(cè)定與計(jì)算 采用頻度分析法[15]分析樣本胴長和體質(zhì)量分布，組距分別為10 mm和20 g。性腺成熟系數(shù)(gonadosomatic index，GSI)、纏卵腺指數(shù)(nidamental gland index，NGI)和精莢復(fù)合體指數(shù)(spermatophoric complex index，SCI)計(jì)算公式分別為

GSI=WG/W×100%，

NGI=LNG/LDM×100%，

SCI=WSC/W×100%。

其中：WG為性腺質(zhì)量(g)；W為體質(zhì)量(g)；LNG為纏卵腺長(mm)；LDM為胴長(mm)；WSC為精莢復(fù)合體質(zhì)量(g)。

繁殖力的計(jì)算選擇性腺成熟度為Ⅴ期的個(gè)體為研究對(duì)象。雌、雄個(gè)體的繁殖力定義為潛在繁殖力(potential fecundity，F(xiàn)p)和相對(duì)繁殖力(relative fecundity，F(xiàn)r)，雌性個(gè)體潛在繁殖力為卵巢卵母細(xì)胞與輸卵管中成熟卵子數(shù)量之和(cell)，雄性個(gè)體則為精莢囊中精莢數(shù)量(條)；相對(duì)繁殖力為潛在繁殖力與體質(zhì)量或胴長的比值[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)分析不同性腺成熟度間性腺成熟系數(shù)、纏卵腺指數(shù)與精莢復(fù)合體指數(shù)的差異性[16]。利用χ2擬合優(yōu)度(Chi-square goodness-of-fittest)檢驗(yàn)判斷總體及不同性腺成熟度等級(jí)的雌、雄比例是否符合1∶1，用Pearson相關(guān)性分析顯示纏卵腺指數(shù)與卵巢成熟系數(shù)間、精莢復(fù)合體指數(shù)與精巢成熟系數(shù)間的相關(guān)性[17]。利用線性函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)分別擬合回歸潛在繁殖力與胴長、體質(zhì)量、纏卵腺長、纏卵腺質(zhì)量、精莢囊長、精莢復(fù)合體質(zhì)量、卵巢成熟系數(shù)、精巢成熟系數(shù)的關(guān)系，選擇擬合R2值最高者為最終的擬合函數(shù)[18-19]。

采用SPSS 25軟件完成以上統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，顯著性水平設(shè)為0.05,極顯著性水平設(shè)為0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體組成

曼氏無針烏賊胴長為29～141 mm，體質(zhì)量為5.1～341.8 g。其中，雌性個(gè)體胴長平均值為(102.30±23.99)mm，優(yōu)勢(shì)胴長組為91～130 mm，體質(zhì)量平均值為(162.56±73.92)g，優(yōu)勢(shì)體質(zhì)量組為120.1～240.0 g；雄性個(gè)體胴長平均值為(95.53±20.36)mm，優(yōu)勢(shì)胴長組為81～120 mm，體質(zhì)量平均值為(122.10±51.02)g，優(yōu)勢(shì)體質(zhì)量組為80.1～180.0 g(圖1)。統(tǒng)計(jì)分析表明，雌、雄個(gè)體間胴長和體質(zhì)量均有極顯著性差異(P<0.01)。

圖1 曼氏無針烏賊胴長與體質(zhì)量分布Fig.1 Distribution of mantle length and body weight of the cuttlefish Sepiella maindroni

曼氏無針烏賊性腺成熟度組成見表1，雌、雄比例為1∶1.32，符合雌、雄比為1∶1的假設(shè)(χ2=3.62，P=0.06)。性腺成熟度為Ⅳ期、Ⅴ期的雌、雄比分別為1∶1.66和1∶1.26，均符合雌、雄比為1∶1的假設(shè)(χ2=2.63，P=0.11；χ2=1.63，P=0.20)。

表1 曼氏無針烏賊性腺成熟度分布Tab.1 Distribution of maturity stages of the cuttlefish Sepiella maindroni

2.2 纏卵腺指數(shù)、卵巢成熟系數(shù)和卵徑

圖2 曼氏無針烏賊纏卵腺長與纏卵腺質(zhì)量的關(guān)系Fig.2 Relationships between length and weight of nidamental gland of the cuttlefish Sepiella maindroni

隨機(jī)選擇39只性成熟(Ⅴ期)曼氏無針烏賊，每只測(cè)量3個(gè)受精卵的卵徑，結(jié)果顯示，其長徑為3.32～5.95 mm，平均值為(4.77±0.39)mm，短徑為2.71～5.16 mm，平均值為(3.91±0.40)mm。

2.3 精莢復(fù)合體指數(shù)和精巢成熟系數(shù)

圖3 曼氏無針烏賊精莢囊長與精莢復(fù)合體質(zhì)量的關(guān)系Fig.3 Relationships between length of spermatophoric sac and weight of spermatophoric complex of the cuttlefish Sepiella maindroni

表3 曼氏無針烏賊的精莢復(fù)合體指數(shù)和精巢成熟系數(shù)Tab.3 Spermatophoric complex index and gonadosomatic index of testis of the cuttlefish Sepiella maindroni

2.4 個(gè)體繁殖力

選擇性腺成熟度為Ⅴ期的曼氏無針烏賊雌、雄個(gè)體計(jì)算繁殖力，結(jié)果見表4。雌性性成熟個(gè)體潛在繁殖力為554～1 845 cells，平均值為(1 121.01±329.55)cells；胴長相對(duì)繁殖力為5.77～16.22 cells/mm，平均值為(9.76±2.43)cells/mm；體質(zhì)量相對(duì)繁殖力為3.63～9.17 cells/g，平均值為(5.77±1.28)cells/g。雌性個(gè)體的潛在繁殖力(Fp)與胴長(LDM)、體質(zhì)量(W)、纏卵腺質(zhì)量(WNG)均呈冪函數(shù)關(guān)系,與纏卵腺長(LNG)呈對(duì)數(shù)關(guān)系，與卵巢成熟系數(shù)(GSI)呈線性函數(shù)關(guān)系,即：

表4 曼氏無針烏賊性成熟個(gè)體(Ⅴ期)的繁殖力Tab.4 Fecundity of the cuttlefish Sepiella maindroni(stage Ⅴ)

Fp=20.349W0.756，R2=0.527，P<0.01，

Fp=1 442.0 lnLNG-4 198.2，R2=0.568，

P<0.01，

Fp=9 565.6GSI+106.94，R2=0.330，P<0.01。

雄性性成熟個(gè)體的潛在繁殖力為1 122～6 270條，平均值為(2 769.48±1 195.90)條；胴長相對(duì)繁殖力為10.41～57.00條/mm，平均值為(26.38±11.02)條/mm；體質(zhì)量相對(duì)繁殖力為7.27～42.51條/g，平均值為(19.82±8.66)條/g。雄性潛在繁殖力與體質(zhì)量呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系,與精莢囊長(LSC)和精莢復(fù)合體質(zhì)量(WSC)呈冪函數(shù)關(guān)系,與胴長、精巢成熟系數(shù)相關(guān)關(guān)系均不顯著(P>0.05)，即：

Fp=1 415.8e0.004W，R2=0.132，P<0.01，

3 討論

3.1 曼氏無針烏賊的繁殖特性

本研究中，根據(jù)性腺發(fā)育程度，曼氏無針烏賊即將性成熟(Ⅳ期)個(gè)體與性成熟(Ⅴ期與Ⅵ期)個(gè)體占總體的比例為89.30%，因此，采集樣本主要為生殖群體。根據(jù)浙江省近海曼氏無針烏賊資源張網(wǎng)監(jiān)測(cè)報(bào)告，1982年4月下旬，浙江省北部中街山列島海域的曼氏無針烏賊生殖群體胴長和體質(zhì)量平均值分別為140.54 mm、310.64 g[20]，該胴長與體質(zhì)量均明顯大于本研究結(jié)果(106.37 mm、161.81 g，表5)，說明曼氏無針烏賊個(gè)體小型化現(xiàn)象嚴(yán)重。曼氏無針烏賊總體雌、雄比及不同性腺發(fā)育期雌、雄比與1∶1的假設(shè)無顯著性差異，符合Fisher法則[21]。吳常文等[9]通過對(duì)2009—2011年浙江省近海曼氏無針烏賊進(jìn)行周年監(jiān)測(cè)，認(rèn)為其卵巢成熟系數(shù)4月達(dá)到最大(9.51%±7.23%)，這與本研究結(jié)果(9.46%±2.81%)基本一致。通過對(duì)舟山沿岸水域張網(wǎng)作業(yè)捕獲的曼氏無針烏賊采樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)3月下旬—4月上旬絕大多數(shù)曼氏無針烏賊卵巢已發(fā)育成熟。由此看出，2021年曼氏無針烏賊卵巢發(fā)育較20世紀(jì)80年代初期有所提前。

纏卵腺是曼氏無針烏賊雌性個(gè)體生殖系統(tǒng)的重要組成部分，密切參與生殖活動(dòng)[22]。而雄性個(gè)體生殖系統(tǒng)中精巢內(nèi)的精子經(jīng)輸精管到達(dá)貯精囊，最終被逐步納入精莢。本研究表明，曼氏無針烏賊性成熟個(gè)體纏卵腺指數(shù)和精莢復(fù)合體指數(shù)顯著大于未成熟個(gè)體，這在其他頭足類中也得以體現(xiàn)[18,23]，但與精巢成熟系數(shù)無顯著性差異，這可能與精子的儲(chǔ)存及精莢的形成過程等有關(guān)[24]。因此，纏卵腺指數(shù)與精莢復(fù)合體指數(shù)可作為曼氏無針烏賊性成熟判別的重要指標(biāo)。

3.2 曼氏無針烏賊的繁殖力

對(duì)比不同年份曼氏無針烏賊生殖群體潛在繁殖力發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)80年代，進(jìn)入產(chǎn)卵場(chǎng)的性成熟雄性親體精莢囊中精莢數(shù)量為18 000～20 000條，而性成熟雌性親體卵巢及輸卵管內(nèi)卵子數(shù)量為1 500～3 000 cells，精卵比為(6.67∶1)～(12∶1)[22](表5)，該性成熟雌、雄個(gè)體繁殖力明顯大于本研究結(jié)果，這可能與個(gè)體胴長和體質(zhì)量大小及所在海域不同有關(guān)[25-26]。吳常文等[9]對(duì)不同時(shí)期浙江省近海曼氏無針烏賊個(gè)體繁殖力進(jìn)行比較分析，認(rèn)為20世紀(jì)80年代雌性個(gè)體絕對(duì)繁殖力(輸卵管中成熟卵子數(shù))最大，平均為447 cells。絕對(duì)繁殖力反映自然排出卵巢并完成受精的卵子數(shù)，體現(xiàn)個(gè)體潛在繁殖力的有效部分。本研究中，曼氏無針烏賊精卵比(平均為2.47∶1)明顯小于20世紀(jì)80年代，因此，為避免精子限制現(xiàn)象發(fā)生，在曼氏無針烏賊規(guī)模化養(yǎng)殖過程中，采用合理的親本投放性比，進(jìn)而達(dá)到合適的潛在精卵比顯得尤為重要[10]。

表5 不同年份曼氏無針烏賊生殖群體潛在繁殖力Tab.5 Potential fecundity of spawning stocks of the cuttlefish Sepiella maindroni in different years

胴長相對(duì)繁殖力與體質(zhì)量相對(duì)繁殖力是衡量頭足類個(gè)體繁殖力大小的重要指標(biāo)。本研究中，曼氏無針烏賊雌性個(gè)體潛在繁殖力和胴長相對(duì)繁殖力(平均值分別為1 121.01 cells、9.76 cells/mm)均小于烏賊Sepiaofficinalis(平均值分別為2 466 cells和14.17 cells/mm)，而體質(zhì)量相對(duì)繁殖力(平均值5.77 cells/g)則大于烏賊(平均值為5.18 cells/g)，這說明其單個(gè)卵子的生殖投入略低于烏賊[26]。烏賊類單個(gè)卵子的生殖投入普遍較高，明顯高于大洋性柔魚類，這與其棲息地環(huán)境密切相關(guān)[19]。與體型較小的烏賊類相比，曼氏無針烏賊雌、雄個(gè)體潛在繁殖力均較大，但雌性個(gè)體體質(zhì)量相對(duì)繁殖力僅大于太平洋僧頭烏賊Rossiapacifica(平均值為3.70 cells/g)，這與太平洋僧頭烏賊受精卵卵徑較大有關(guān)，其值約為胴長的10%[27]。而本研究中曼氏無針烏賊受精卵卵徑較小，長徑與胴長的比值為3.08%～6.17%，平均值為4.31%±0.01%。由此看出，卵徑大小與個(gè)體相對(duì)繁殖力密切相關(guān)。

4 結(jié)論

1)本次采集的樣本主要為生殖群體，卵巢成熟系數(shù)較大，說明4月是舟山沿岸水域曼氏無針烏賊繁殖旺盛期，其卵巢發(fā)育較20世紀(jì)80年代有所提前。

2)纏卵腺指數(shù)與精莢復(fù)合體指數(shù)均與性腺成熟系數(shù)密切相關(guān)，且性成熟個(gè)體的這兩個(gè)指標(biāo)顯著大于未成熟個(gè)體。說明，纏卵腺指數(shù)與精莢復(fù)合體指數(shù)可作為曼氏無針烏賊性成熟判別的重要指標(biāo)。

3)與20世紀(jì)80年代相比，曼氏無針烏賊潛在繁殖力與精卵比均明顯降低，在今后的曼氏無針烏賊規(guī)?；B(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中需要考慮合理的親本投放性比，以提高卵細(xì)胞受精率。