王國清呂傳生毛覺生羅凱坤
(1 蘇州市陽澄湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司 2 常熟市昆承湖水產(chǎn)有限責(zé)任公司 3 蘇州市蘇云生物科技有限公司 4 湖南師范大學(xué))
湘云鯽2號胚胎和仔魚溫度適應(yīng)能力的研究
王國清1呂傳生2毛覺生3羅凱坤4
(1 蘇州市陽澄湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司 2 常熟市昆承湖水產(chǎn)有限責(zé)任公司 3 蘇州市蘇云生物科技有限公司 4 湖南師范大學(xué))
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料用湘云鯽2號授精卵和仔魚分別采用人工授精和人工孵化獲得,湘云鯽2號仔魚體長為0.9~1.2mm。試驗(yàn)于2012年4月20日在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)用水是井水??販卦O(shè)備包括可調(diào)節(jié)恒溫培養(yǎng)箱(調(diào)節(jié)范圍-10℃~50℃,誤差±0.2℃)、加熱棒、控溫儀和解剖鏡。
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)用受精卵放置于水族箱中孵化,密度控制在8,000粒/m3以內(nèi),連續(xù)充氣,光照微弱,溫度保持在產(chǎn)卵時(shí)的水溫(21℃),溫度誤差控制在±2.0℃。定期加換等溫度水,并及時(shí)剔除霉卵、死卵。
試驗(yàn)用仔魚放置于水族箱中,密度控制在3,000尾/m3以內(nèi), 連續(xù)微充氣,光照保持均勻,溫度保持在產(chǎn)卵時(shí)的水溫(21℃),溫度誤差控制在±2.0℃。每天定時(shí)投飼和加換等溫度水,并及時(shí)剔除死苗、畸形苗。
1.2.1 胚胎的12h短期暴露致死溫度試驗(yàn)
試驗(yàn)采用將胚胎從基礎(chǔ)水溫直接移入預(yù)處理水溫中。試驗(yàn)材料采用隨機(jī)抽取肌肉效應(yīng)期后的胚胎10粒為一組,每個(gè)溫度梯度試驗(yàn)組平行3組,基礎(chǔ)水溫(21℃)對照組1組。試驗(yàn)經(jīng)過12h后觀察并記錄試驗(yàn)胚胎的存活情況,判定死亡以心跳停止為標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2 仔魚的12h短期暴露致死溫度試驗(yàn)
試驗(yàn)采用將仔魚從基礎(chǔ)水溫直接移入預(yù)處理水溫中。試驗(yàn)材料采用隨機(jī)抽取仔魚10尾為一組,每個(gè)溫度梯度試驗(yàn)組平行3組,基礎(chǔ)水溫(21℃)對照組1組。試驗(yàn)經(jīng)過12h后觀察并記錄試驗(yàn)魚的存活情況,判定死亡以心跳停止以及體色發(fā)白不透明為標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.3 仔魚的溫度馴化適應(yīng)試驗(yàn)
試驗(yàn)采用將仔魚放置于基礎(chǔ)水溫(21℃)中,然后以12小時(shí)1℃的速率進(jìn)行升/降溫(接近致死溫度時(shí),速率減為每24h升/降溫1℃)。試驗(yàn)材料采用隨機(jī)抽取仔魚10尾為1組,試驗(yàn)組平行3組,基礎(chǔ)水溫(21℃)對照組1組。每個(gè)溫度梯度檢查和記錄一次試驗(yàn)魚的存活情況,判定死亡的標(biāo)準(zhǔn)與短期暴露致死溫度試驗(yàn)相同。試驗(yàn)期間,每天定時(shí)投飼和加換等溫度水。
2.1 湘云鯽2號胚胎短期暴露12h半致死高溫和低溫
試驗(yàn)結(jié)果(見表1)表明:在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),胚胎死亡率隨水溫突變幅度的增大而升高。依據(jù)胚胎短期暴露12h高溫試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù),采用直線內(nèi)插法求得:基礎(chǔ)水溫21℃時(shí),胚胎短期暴露12h的半致死高溫為32.7℃,半致死低溫為5.7℃。
表1 不同溫度短期暴露12h胚胎的死亡率
2.2 仔魚短期暴露12h半致死高溫和低溫
2.2.1 仔魚短期暴露12h半致死高溫
表2 不同高溫短期暴露12h仔魚的死亡率
表3 不同低溫短期暴露12h仔魚的死亡率
試驗(yàn)結(jié)果(見表2)表明:在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),仔魚死亡率隨水溫突變幅度的增大而升高?;A(chǔ)水溫21℃時(shí),12h短期暴露高溫試驗(yàn)29℃~30.5℃組仔魚死亡率為1.8%~18.3%,34℃以上組全部死亡(LT100)。在27℃~31.7℃溫度范圍內(nèi),短期暴露高溫與對應(yīng)的仔魚死亡率的關(guān)系經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到指數(shù)方程:Y=1.083×10-6e0.5272x(R2=0.9756),式中X為短期暴露高溫(℃),Y為死亡率(%),基礎(chǔ)水溫為21℃時(shí),仔魚短期暴露12h半致死高溫為31.6℃。
2.2.2 仔魚短期暴露12h半致死低溫
試驗(yàn)結(jié)果(見表3)表明:在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),仔魚死亡率隨水溫突降幅度的增大而升高?;A(chǔ)水溫21℃時(shí),12h短期暴露低溫試驗(yàn)11.5℃組仔魚全部存活(LT0),2.5℃組全部死亡(LT100)。在10.0℃~2.0℃溫度范圍內(nèi),短期暴露低溫和對應(yīng)的死亡率的關(guān)系經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到指數(shù)方程:Y=395.85×e-0.4556x(R2=0.9701),式中X為短期暴露高溫(℃),Y為死亡率(%),如圖2所示。由該方程求得:基礎(chǔ)水溫為21℃時(shí),仔魚短期暴露12h半致死低溫為5.2℃。
2.3 仔魚高(低)溫馴化適應(yīng)
試驗(yàn)結(jié)果(見表4、表5)表明:仔魚在高溫馴化至26℃時(shí)開始出現(xiàn)死亡(死亡率為3.4%),但存活者活力與攝食仍正常;至29℃時(shí)累計(jì)死亡率為13.4%,存活者部分表現(xiàn)為活動(dòng)力差或平衡性較差,且總體攝食強(qiáng)度也明顯下降;至31.5℃時(shí)累計(jì)死亡率為84.5%,增幅明顯變大;至34.0℃全部死亡。仔魚在低溫馴化至10℃時(shí)開始出現(xiàn)死亡(死亡率為3.1%),但存活者活力與攝食仍正常;至10℃時(shí)死亡率累計(jì)達(dá)18.5%,存活者活動(dòng)力和攝食強(qiáng)度明顯下降;在7.5℃時(shí)累計(jì)死亡率達(dá)48.2%,存活者平衡性差,沉底不動(dòng);至5.0℃時(shí)全部死亡。
表4 仔魚在不同馴化高溫下的累計(jì)死亡
表5 仔魚在不同馴化低溫下的累計(jì)死亡
2.3.1 仔魚的極限半致死高溫
依據(jù)表4數(shù)據(jù),仔魚高溫馴化至25℃仍全部存活,至34.0℃全部死亡。在25℃~33.5℃馴化高溫范圍內(nèi),馴化高溫與仔魚死亡率的關(guān)系經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到指數(shù)方程:Y=1.421×10-5e0.4818x(R2=0.9322),式中X為馴化高溫(℃),Y為死亡率(%),如圖2所示。由該方程求得:基礎(chǔ)水溫為21℃時(shí),仔魚短期暴露12h半致死高溫為31.9℃。
2.3.2 仔魚的極限半致死低溫
依據(jù)表5數(shù)據(jù),仔魚低溫馴化至13℃仍全部存活,至5.0℃全部死亡。在14℃~5.0℃馴化低溫范圍內(nèi),馴化低溫與仔魚死亡率的關(guān)系經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到指數(shù)方程:Y= Y=132.1321×e-0.2338x(R2=0.9643),式中X為馴化低溫(℃),Y為死亡率(%),如圖4所示。由該方程求得:基礎(chǔ)水溫為21℃時(shí),仔魚短期暴露12h半致死低溫為7.7℃。
3.1 胚胎和仔魚對溫度的適應(yīng)能力
湘云鯽2號是四倍體鯉鯽魚和二倍體紅鯽魚通過倍間雜交繁育的三倍體水產(chǎn)新品種,具有雜交優(yōu)勢。其胚胎和仔魚對水溫的適應(yīng)能力強(qiáng),經(jīng)過馴化,其仔魚能適應(yīng)的極限高溫和低溫分別是34.0℃和0.5℃。湘云鯽2號抗逆性強(qiáng),在耐低溫方面尤其突出,而其它魚類的仔魚在水溫14.0℃時(shí)停止攝食,水溫在10.0℃時(shí)死亡。
3.2 仔魚高(低)溫馴化適應(yīng)試驗(yàn)中存在的問題
由于試驗(yàn)條件和時(shí)間的限制,該試驗(yàn)重復(fù)循環(huán)試驗(yàn)的次數(shù)少,試驗(yàn)結(jié)果需要進(jìn)一步驗(yàn)證與確認(rèn)。
據(jù)報(bào)道國外常用馴化水生動(dòng)物的適宜升溫速率為每24小時(shí)升溫1℃。在此速率下,魚類通過調(diào)節(jié),可以逐步適應(yīng)溫度的升高,不存在變溫帶來的“熱沖擊”影響。因此,試驗(yàn)魚達(dá)到其適熱極限而死亡的現(xiàn)象,基本上能反應(yīng)該魚類本身的生物學(xué)特性。相比較,本次仔魚高溫馴化試驗(yàn)前期階段采用每12h1℃的升溫速率,可能存在馴化溫度變化過快,魚體內(nèi)代謝調(diào)整跟不上,導(dǎo)致仔魚還暫不能適應(yīng)外界環(huán)境溫度變化而出現(xiàn)死亡,也可能存在變溫帶來熱沖擊的影響,從而影響到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。由此也說明,仔魚對外界水溫的變化需要一個(gè)足夠長的適應(yīng)過程和時(shí)間。另外,由于該試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間較長(7d),且被試驗(yàn)魚體質(zhì)總體上偏弱,仔魚高溫馴化適應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)存在偏低的可能。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),當(dāng)馴化至28℃~30℃高溫時(shí)部分被試驗(yàn)魚的生存活力仍較強(qiáng)。由以上三點(diǎn)推測,基礎(chǔ)水溫21℃時(shí),仔魚的極限致死高溫可能比34.0℃更高。
3.3 進(jìn)一步研究的方向
由于魚群原來所處的適應(yīng)水溫有高低,魚類對溫度的適應(yīng)又有一定的幅度,因此,在不同的馴化溫度下,個(gè)體的半致死溫度值也不相同。為了獲得溫度基準(zhǔn)值,還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究在不同馴化溫度(即基準(zhǔn)溫度)下的“短期暴露半致死溫度”和“起始致死溫度”,進(jìn)而求得湘云鯽2號仔魚“短期暴露的安全受熱方程”、“溫度的安全區(qū)域”以及“最大起始致死溫度”。