謝 璽 王慶志 滕煒鳴 劉項(xiàng)峰 于佐安 李華琳 周遵春

(遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院, 大連市海產(chǎn)貝類種質(zhì)資源創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連 116023)

扇貝(Pectinidae)是海產(chǎn)雙殼類軟體動(dòng)物扇貝屬的泛稱, 是世界各國(guó)重要的漁業(yè)資源, 在海洋生態(tài)系統(tǒng)的功能服務(wù)和動(dòng)物進(jìn)化適應(yīng)機(jī)制的研究中占有重要地位[1,2]。作為典型的單柱型瓣鰓類, 扇貝閉殼肌碩大發(fā)達(dá), 含有豐富的脂肪、氨基酸、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 為國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者所喜愛(ài)的海產(chǎn)珍品[3,4]。蝦夷扇貝(Mizuhopecten yessoensis)自然分布于日本北海道和本州北部、朝鮮半島以及俄羅斯遠(yuǎn)東海域, 并向北延伸至庫(kù)頁(yè)島與鄂霍次克海[3],其個(gè)體大而生長(zhǎng)快, 是適于發(fā)展扇貝增養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良品種, 目前已經(jīng)成為我國(guó)北方扇貝增養(yǎng)殖的主導(dǎo)品種, 在黃海北部形成了產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì), 其增養(yǎng)殖面積發(fā)展到7000余km2, 年平均產(chǎn)量近3×108kg, 創(chuàng)造產(chǎn)值高達(dá)數(shù)百億元, 取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[4—6]。

近年來(lái), 由于蝦夷扇貝在我國(guó)主產(chǎn)區(qū)死亡率居高不下, 高溫期養(yǎng)成貝的成活率低, 造成了扇貝收成大規(guī)模減產(chǎn), 制約了產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。研究表明種質(zhì)衰退、環(huán)境變化、病原侵襲等均可能與蝦夷扇貝的大規(guī)模死亡有關(guān)[7—10], 培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆新品種, 實(shí)現(xiàn)貝類養(yǎng)殖良種化, 是保障貝類產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種有效途徑[11,12]。當(dāng)前蝦夷扇貝良種覆蓋率低, 養(yǎng)殖所用苗種的生長(zhǎng)、抗逆性乃至品質(zhì)質(zhì)量等性狀大多未經(jīng)系統(tǒng)的定向選育。選擇育種是以現(xiàn)有品種個(gè)體間的自然變異作為選擇的原始材料, 通過(guò)逐代定向選擇, 使得目標(biāo)性狀不斷累積直至形成新品種的傳統(tǒng)有效方法, 也是世界主要養(yǎng)殖國(guó)家研究最早、使用最廣泛的技術(shù)之一, 特別是近年來(lái)分子遺傳標(biāo)記的輔助使用和多性狀復(fù)合評(píng)價(jià)方法的引入, 使得選擇育種技術(shù)更趨完善[13—15]。我國(guó)重要經(jīng)濟(jì)扇貝的良種選育工作現(xiàn)階段已取得相當(dāng)進(jìn)展, 成功選育出“中科紅”海灣扇貝(Argopecten irradians)、“蓬萊紅”櫛孔扇貝(Chlamys farreri)和“海大金貝”蝦夷扇貝等新品種,促進(jìn)了扇貝養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。隨著消費(fèi)者對(duì)食物與健康相關(guān)性認(rèn)知的日益增加, 水產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和安全已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)關(guān)注的重要因素, 但目前扇貝的人工選育還主要集中在生長(zhǎng)、殼色等方面, 有關(guān)優(yōu)質(zhì)高抗的新品種選育研究報(bào)道較少[16]。

脂肪酸根據(jù)碳?xì)滏湹牟伙柡统潭确譃轱柡椭舅?Saturated fatty acids, SFA)、單不飽和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids, MUFA)以及多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids, PUFA)。不飽和脂肪酸在營(yíng)養(yǎng)學(xué)上常依據(jù)第一個(gè)雙鍵出現(xiàn)的位置分為n-3、n-6、n-9族等。必需脂肪酸全部是n-3和n-6族PUFA, 為人體健康和生命所必需, 但由于缺乏相應(yīng)的去飽和酶, 機(jī)體不能自身合成, 需要從外界攝取。隨著植物性油脂在餐飲業(yè)的大量應(yīng)用, 人們?cè)谌粘ｏ嬍持型鶖z入過(guò)量的n-6族PUFA。研究表明, n-3和n-6族PUFA都是合成類二十烷酸化合物的前體, 二者的平衡攝入能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫和基因表達(dá)[17], 降低心血管疾病或中風(fēng)的發(fā)作風(fēng)險(xiǎn), 對(duì)冠心病患者的細(xì)胞端粒有保護(hù)作用[18,19], 還能通過(guò)酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫呖寡鬃饔玫膬?nèi)源性大麻素, 在機(jī)體免疫系統(tǒng)正常運(yùn)行前提下抑制炎癥反應(yīng)[20]。因此, 適量補(bǔ)充n-3族PUFA顯得尤為必要[21]。2014年召開(kāi)的國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)議(SICN)提出, 魚類和其它海產(chǎn)品是人類蛋白質(zhì)和必需微量營(yíng)養(yǎng)素的重要膳食來(lái)源, 并強(qiáng)調(diào)海產(chǎn)品特有的n-3族長(zhǎng)鏈脂肪酸二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid, DHA)和二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid, EPA)是保障育齡婦女及嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育的必需脂肪酸[22]。

由于后生動(dòng)物的C元素更多地用于形成脂質(zhì)或者碳水化合物, N元素是構(gòu)成蛋白質(zhì)的重要元素, 因此化學(xué)元素C和N既是維持生命新陳代謝活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ), 又是貯存能量的載體, 與生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和代謝等生理行為密切相關(guān)[23]。本研究在前期蝦夷扇貝優(yōu)質(zhì)新品種選育工作基礎(chǔ)上[16], 分析了不同生長(zhǎng)性狀的蝦夷扇貝家系閉殼肌C、N元素含量, 比較了不同家系間閉殼肌脂肪酸組成與含量差異, 闡明了閉殼肌元素C/N比值與脂肪酸含量的相關(guān)性, 研究結(jié)果為開(kāi)展蝦夷扇貝閉殼肌高品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)素良種選育提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 家系構(gòu)建

蝦夷扇貝家系建立于2015年4月, 從大連長(zhǎng)?？h人工底播增殖群體中, 隨機(jī)選取3—4齡、性腺發(fā)育成熟且性狀優(yōu)良的個(gè)體為親本, 參考王慶志等[16]的方法, 采用巢式交配設(shè)計(jì)獲得了35個(gè)全同胞家系。在遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院引育種中心完成扇貝幼蟲和稚貝培育, 在大連長(zhǎng)海縣海域進(jìn)行浮筏養(yǎng)成。

1.2 生長(zhǎng)性狀測(cè)量

2016年10月, 在自然海區(qū)水溫為15—16℃, 扇貝平均殼長(zhǎng)生長(zhǎng)至5—6 cm時(shí), 根據(jù)殼長(zhǎng)隨機(jī)選取3小(32#、87#、93#)3大(25#、54#、19#)共6個(gè)家系, 每個(gè)家系含30—50枚健康活潑扇貝, 冷藏運(yùn)回遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院海水養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室。各家系用游標(biāo)卡尺(精度為0.01 mm)測(cè)量30枚殼長(zhǎng)、殼寬及殼高, 以電子天平(精度為0.01 g)稱量扇貝濕重; 并剖取軟體部于60℃烘干至恒重, 以分析天平(精度為0.0001 g)分別稱量閉殼肌與軟體部干重, 計(jì)算出柱率(出柱率=閉殼肌干重/軟體部干重)。每個(gè)家系閉殼肌(干樣)通過(guò)完全隨機(jī)區(qū)組平均分成三個(gè)生物學(xué)重復(fù), 以研磨機(jī)(IKA-A11)粉碎, 仔細(xì)研磨,反復(fù)過(guò)篩(80目), 干燥保存, 以備脂肪酸含量和元素分析測(cè)定所用。

1.3 脂肪酸含量分析

蝦夷扇貝閉殼肌的脂肪酸組成及含量采取一步轉(zhuǎn)酯化法測(cè)定[24,25]。用分析天平(精度為0.01 mg,MSE125P-1CE-DI, Sartorius, Germany)稱取約100 mg樣品, 移入10 mL圓底燒瓶中, 先以微量進(jìn)樣針加入內(nèi)標(biāo)十九烷酸甲酯(加入量為樣品脂質(zhì)含量的1/10,Sigma, USA), 再加入5 mL 2% H2SO4-甲醇, 70℃油浴反應(yīng)1h制備脂肪酸甲酯, 冷卻回流10min后, 加入2 mL正己烷(色譜純, Merck, Germany)和0.75 mL雙蒸水, 磁力攪拌1min, 轉(zhuǎn)至加有無(wú)水硫酸鈉的離心管中, 靜置分層, 吸取上層萃取液(含脂肪酸甲酯的正己烷)至2 mL色譜瓶中進(jìn)行氣相色譜(Agilent 7890A, USA)分析。設(shè)置進(jìn)樣量為1 μL, 檢測(cè)器為FID(氫火焰離子化檢測(cè)器), 載氣為高純氮?dú)? 前進(jìn)樣口及前檢測(cè)器溫度均為270℃, 分流比為10:1, 色譜柱為DB23(30 m×320 μm×0.25 μm, Agilent,USA), 升溫程序： 初始值為130℃, 以10℃/min的升溫速率升至170℃, 再以2.5℃/min的升溫速率升至210℃, 保持2min。每種脂肪酸的相對(duì)豐度與質(zhì)量含量的計(jì)算公式分別為：

式中,Pi為每種脂肪酸的相對(duì)豐度, 即每種脂肪酸含量占總脂肪酸含量的百分比;Mi為每種脂肪酸的絕對(duì)含量, 即每克扇貝樣品所含有每種脂肪酸的毫克數(shù),Ai為每種脂肪酸的峰面積, ΣAi為所有脂肪酸的峰面積之和,As為內(nèi)標(biāo)十九烷酸甲酯的峰面積,Ms為內(nèi)標(biāo)十九烷酸甲酯的加入質(zhì)量(mg),Ma為扇貝樣品的質(zhì)量(g)。

1.4 元素分析

采用元素分析儀(EURO EA 3000)的CHN模式測(cè)定扇貝閉殼肌C、N元素的百分含量, 測(cè)定前用超微量自動(dòng)分析天平(精度為0.001 mg, Mettler Toledo XP6)精確稱量0.5—1.0 mg樣品置于錫舟中,用鑷子嚴(yán)密包裹成大小適宜的顆粒, 放入自動(dòng)進(jìn)樣盤中, 前燃燒爐溫度為1020℃, 后燃燒爐溫度為920℃, 樣品測(cè)定時(shí)間為320s, 高純氦氣的壓力是0.30—0.40 MPa, 高純氧氣的壓力是0.20—0.22 MPa,氧氣流量為80 mL/min, 灼燒時(shí)間為8.7s。

1.5 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果

2.1 生長(zhǎng)性狀

實(shí)驗(yàn)選取的6個(gè)家系(32#、87#、93#、25#、54#和19#)的蝦夷扇貝殼長(zhǎng)、殼高、濕重與閉殼肌干重等生長(zhǎng)性狀如圖 1所示。從生長(zhǎng)性狀上分析,生長(zhǎng)較慢的家系與生長(zhǎng)較快的家系差異顯著(P＜0.05,n=30); 其中家系32#、87#和93#生長(zhǎng)較慢, 其扇貝殼長(zhǎng)(42.38—44.21 cm)、殼高(44.03—44.67 cm)、濕重(8.70—10.45 g)、閉殼肌干重(0.35—0.44 g)差異不顯著(P＞0.05,n=30); 而家系25#、54#和19#生長(zhǎng)較快, 其殼長(zhǎng)(56.30—58.87 cm)、殼高(57.29—60.09 cm)、濕重(18.23—20.64 g)、閉殼肌干重(0.78—0.95 g)間的差異同樣不顯著(P＞0.05,n=30)。

2.2 脂肪酸組成與含量

蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸組成相同, 具有較長(zhǎng)的C鏈(C14—C22)與多不飽和脂肪酸, 共檢出23種脂肪酸, 包括C14:0、C15:0、C16:0、C17:0、C18:0等5種飽和脂肪酸(SFA), C16:1n7、C17:1n7、C18:1n7、C18:1n9、C20:1n7、C20:1n9、C20:1n15等7種單不飽和脂肪酸(MUFA), 以及C16:4n3、C18:2n6、C18:3n3、C18:4n3、C20:2n6、C20:4n6、C20:4n3、C20:5n3(EPA)、C22:3n6、C22:5n3、C22:6n3(DHA)等11種多不飽和脂肪酸(PUFA); PUFA相對(duì)豐度為58.58%—60.30%,SFA為28.16%—30.06%, MUFA為11.35%—11.68%,其組成特點(diǎn)為PUFA＞SFA＞MUFA (表 1)。其中, MUFA(1.61—1.76 mg/g)含量最低; SFA (4.06—4.55 mg/g)以C16:0 (2.46—2.75 mg/g)為主, C18:0 (1.09—1.23 m/g)次之; PUFA (8.11—9.16 mg/g)含量較高, 主要是EPA (3.59—4.09 mg/g)和DHA (3.03—3.46 mg/g),二者合計(jì)占各家系扇貝閉殼肌脂肪酸總量的47.19%—49.32% (表 2)。

圖 1 蝦夷扇貝家系生長(zhǎng)性狀Fig. 1 The growth performance in distinct families of M. yessoensis

方差分析表明, 抽樣家系蝦夷扇貝閉殼肌脂肪酸的相對(duì)豐度有一定差異(表 1), 而脂肪酸的質(zhì)量含量差異較小(表 2); 除了家系32#和家系19#在SFA的含量上差異顯著外(P＜0.05,n=3), 其余各家系在脂肪酸總量(TFA)、PUFA、EPA、DHA等主要脂肪酸含量上無(wú)顯著差異(P＞0.05,n=3), 但變化趨勢(shì)較為明顯, 即生長(zhǎng)較快的家系(25#、54#、19#)其脂肪酸含量較低, 其中家系19#的閉殼肌的TFA、SFA、PUFA、n-3系PUFA、EPA、DHA含量均最低(圖 2)。通過(guò)n-MDS和Cluster分析可知,蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸相似度明顯分聚成3組,其中家系32#獨(dú)自分出(圖 3a)且相距最遠(yuǎn)(圖 3b),表明其閉殼肌脂肪酸相對(duì)豐度與其他家系差異最大, 隨即家系87#和93#分布在一起(圖 3a), 而生長(zhǎng)較快的3個(gè)家系25#、54#和19#也被聚為一組(圖 3a),特別是家系25#和54#距離最近(圖 3b), 說(shuō)明兩家系脂肪酸組成最為相似。

2.3 元素分析

不同蝦夷扇貝家系閉殼肌的C、N元素組成以及C/N元素比值呈現(xiàn)不同特點(diǎn)(圖 4)。首先, 蝦夷扇貝閉殼肌C元素的含量(38.45%—40.04%)變化規(guī)律不明顯, 其中家系32#含量最低(38.45%), 家系25#含量最高(40.04%), 二者差異顯著(P＜0.05,n=3), 其余家系差異不顯著(圖 4a); 其次, 扇貝閉殼肌N元素含量(9.99%—11.02%)總體呈現(xiàn)家系生長(zhǎng)愈快含量愈低的變化趨勢(shì), 其中家系19#含量最低(9.99%), 與家系54#差異不顯著(P＞0.05,n=3), 顯著低于家系32#、87#、93#和25#(圖 4b); 而與N元素含量變化相反, 家系扇貝閉殼肌C/N比值(3.57—3.94)整體表現(xiàn)為家系生長(zhǎng)越快比值越高, 其中家系19#的C/N比值為3.94, 顯著高于其他家系(圖 4c)。

表 1 蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸組成Tab. 1 The fatty acid compositions (%) of adductor muscle in distinct families of M. yessoensis

表 2 蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸質(zhì)量含量Tab. 2 The fatty acid content (mg/g) of adductor muscle in distinct families of M. yessoensis (mg/g)

圖 2 蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸質(zhì)量含量Fig. 2 The fatty acid content of adductor muscle in distinct families of M. yessoensis

2.4 相關(guān)性分析

蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸含量與C/N比值相關(guān)關(guān)系如圖 5所示, 不同家系閉殼肌總脂肪酸TFA含量、飽和脂肪酸SFA含量、多不飽和脂肪酸PUFA含量、n-3系脂肪酸含量、EPA以及DHA均與閉殼肌元素C/N比值呈顯著負(fù)相關(guān)。其中, 扇貝閉殼肌DHA含量與元素C/N比值相關(guān)性最強(qiáng)(相關(guān)系數(shù)為-0.726), 其余主要脂肪酸含量與C/N元素比值具有中等程度相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為-0.690— -0.539,表 3)。

3 討論

3.1 閉殼肌是扇貝選育的重要性狀

家系選育是水產(chǎn)動(dòng)物選擇育種的重要手段, 被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的種質(zhì)改良[27], 有關(guān)蝦夷扇貝的人工選育已有一些研究。張存善等[11]通過(guò)對(duì)33個(gè)全同胞家系的殼長(zhǎng)、殼高、殼寬和活體質(zhì)量的生長(zhǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤, 發(fā)現(xiàn)不同家系間的生長(zhǎng)性狀差異極顯著, 分別有殼高與濕重生長(zhǎng)快速的家系。本實(shí)驗(yàn)以蝦夷扇貝殼長(zhǎng)、殼高、濕重、閉殼肌干重等主要生長(zhǎng)性狀為篩選指標(biāo), 對(duì)全同胞家系進(jìn)行抽樣分析時(shí)發(fā)現(xiàn), 家系25#、54#和19#在殼長(zhǎng)、殼高、濕重、閉殼肌干重方面優(yōu)于家系32#、87#和93#, 表現(xiàn)出了顯著的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì), 說(shuō)明家系25#、54#和19#的生長(zhǎng)速度相對(duì)較快, 而家系32#、87#和93#的相對(duì)生長(zhǎng)較慢。Liang等[28]利用歧化選擇法構(gòu)建了蝦夷扇貝殼高的上選家系和下選家系,通過(guò)一代選育即可使殼高生長(zhǎng)速度提高7.85%。丁君等[29]對(duì)選育的“象牙白”品系(雙殼白色)與普通群體蝦夷扇貝的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了比較分析, 發(fā)現(xiàn)在一些重要營(yíng)養(yǎng)成分上“象牙白”扇貝已表現(xiàn)出分化。王慶志等[16]以存活率為考察指標(biāo)開(kāi)展了蝦夷扇貝的耐高溫品系選育與早期篩查工作, 發(fā)現(xiàn)不同家系的耐高溫性差異顯著且受遺傳因素影響較大, 家系的生長(zhǎng)與存活沒(méi)有明顯相關(guān)性。相較于集中在生長(zhǎng)、殼色、存活率等性狀的扇貝良種選育工作, 對(duì)扇貝可食部位閉殼肌的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行育種研究的報(bào)道較少。閉殼肌既是扇貝主要可食用部分, 也是其重要的經(jīng)濟(jì)性狀, 其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和閉殼肌質(zhì)量可作為家系選育的重要目標(biāo)性狀[30,31]。

3.2 閉殼肌脂肪酸在扇貝選育中的意義

脂肪酸是脂類的主要組分, 能夠?yàn)樗袪I(yíng)養(yǎng)水平的代謝提供能量, 也常常作為細(xì)胞間的信號(hào)物質(zhì),在生命體中發(fā)揮著重要作用[32]。美國(guó)膳食指南推薦, 5%至10%的能量應(yīng)當(dāng)從多不飽和脂肪酸中獲取[33]。水產(chǎn)品所特有的n-3多元不飽和脂肪酸已被證明對(duì)人類具有很好的疾病預(yù)防與保健效應(yīng), 其中EPA和DHA能夠參與調(diào)節(jié)人體心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng), 并且具有健腦明目、提高記憶力、增強(qiáng)免疫力、抗炎癥抗癌和預(yù)防心血管疾病等功效[34,35]。據(jù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn), 人體自身不能合成這類必需脂肪酸, 只能從食物中攝取, 所以食物中的含量越多營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高; 人類飲食中的n-3/n-6比例過(guò)去一直維持在1/2, 現(xiàn)代健康膳食結(jié)構(gòu)推薦該比例應(yīng)為1/4-1/6, 而當(dāng)前的生活環(huán)境和飲食習(xí)慣已使大多數(shù)人n-3/n-6脂肪酸攝入失調(diào)達(dá)到1/10;研究表明這樣的變化易導(dǎo)致肥胖和患炎癥類疾病的風(fēng)險(xiǎn)升高[17,36]。因此, 開(kāi)展高品質(zhì)脂肪酸閉殼肌蝦夷扇貝的良種選育工作, 有利于豐富人們膳食結(jié)構(gòu), 促進(jìn)高附加值海洋功能保健品的開(kāi)發(fā)。近年來(lái)不斷有報(bào)道研究水產(chǎn)動(dòng)物家系間的肌肉營(yíng)養(yǎng)成分差異, 以期通過(guò)選擇育種對(duì)肌肉品質(zhì)進(jìn)行遺傳改良,并把脂肪酸作為人工選育的重要指標(biāo)之一。張永珍等[37]對(duì)半滑舌鰨不同家系肌肉中脂肪酸的組成與含量進(jìn)行了比較, 發(fā)現(xiàn)15個(gè)家系的DHA和EPA含量具有顯著性差異, 并篩選出3個(gè)高EPA+DHA含量的家系。李明云等[38]測(cè)定了四個(gè)家系大黃魚肌肉中脂肪酸含量, 發(fā)現(xiàn)不同家系間PUFA、EPA、DHA的含量存在差異。本研究中不同蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸組成相同, 具有較長(zhǎng)的C鏈(C14-C22)與多不飽和脂肪酸, 其含量特點(diǎn)為PUFA＞SFA＞MUFA, EPA (3.59—4.09 mg/g)和DHA(3.03—3.46 mg/g)之和占比扇貝閉殼肌脂肪酸總量的47.19%—49.32%。綜合分析發(fā)現(xiàn), 雖然不同家系蝦夷扇貝閉殼肌TFA、PUFA、EPA、DHA等脂肪酸含量上差異較小, 但生長(zhǎng)速度快的家系(25#、54#、19#)與生長(zhǎng)速度慢的家系(32#、87#和93#)相比其脂肪酸含量較低, 且其脂肪酸的相對(duì)豐度差異明顯, 表明在進(jìn)行蝦夷扇貝生長(zhǎng)相關(guān)選擇育種時(shí)結(jié)合閉殼肌脂肪酸組成與含量開(kāi)展復(fù)合性狀選育是可行的。此外, 本實(shí)驗(yàn)選取的6個(gè)家系是在相同的養(yǎng)殖環(huán)境下攝食、生長(zhǎng)與發(fā)育的結(jié)果, 分析時(shí)采用混合樣品(每個(gè)家系取30枚扇貝樣品混合測(cè)定)基本排除了個(gè)體間差異。因此, 家系間脂肪酸組成的差異可能主要受遺傳因素影響, 這與不同家系大黃魚肌肉脂肪酸的研究結(jié)果相近[38,39]。本研究中家系間脂肪酸組成差異總體不大可能與取樣家系數(shù)量較少有關(guān), 進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)選育時(shí)應(yīng)構(gòu)建較多數(shù)量的家系。

圖 3 蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸相似度分析Fig. 3 The similarity analysis of fatty acids of adductor muscle in distinct families of M. yessoensis

圖 4 蝦夷扇貝家系閉殼肌元素C、N含量與C/N比值Fig. 4 The carbon content, the nitrogen content and C/N ratio of adductor muscle in distinct families of M. yessoensis

3.3 扇貝家系閉殼肌碳氮元素與脂肪酸含量的相關(guān)性

細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位, 組成細(xì)胞的生物大分子和細(xì)胞器是生物體吸收和儲(chǔ)存元素的表現(xiàn)形式, 而特定的元素組成是生物體維持其正常生命活動(dòng)的必要保證。因此, 生物的生長(zhǎng)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是對(duì)元素(如C、N、P等)進(jìn)行積累以及相對(duì)比率進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程[40]。本文探究了不同家系蝦夷扇貝閉殼肌C、N元素含量及其比率特征,發(fā)現(xiàn)蝦夷扇貝家系閉殼肌C元素和N元素含量分別為(39.21±0.04)%和(10.62±0.16)%, 在黃?；A(chǔ)食物網(wǎng)中處于魚類肌肉的C、N元素含量[(47.8±2.48)%和(13.5±1.15)%]與浮游動(dòng)物C、N元素含量[(23.4±8.04)%和(6.19±1.91)%]之間, 但扇貝閉殼肌C/N比值(3.70±0.06)均低于魚類肌肉(4.16)與浮游動(dòng)物(4.37)[41]。由于后生動(dòng)物的C元素更多地用于形成脂肪或者糖類, N元素是構(gòu)成蛋白質(zhì)的重要元素, 因此本研究C/N元素比值主要反映了蝦夷扇貝閉殼肌中脂質(zhì)或糖與蛋白質(zhì)的相對(duì)含量。雖然不同家系的蝦夷扇貝閉殼肌C、N元素穩(wěn)態(tài)性較好, 但其C/N比值總體變化趨勢(shì)與N元素含量呈反比, 且表現(xiàn)為閉殼肌越重比值越高, 說(shuō)明扇貝家系閉殼肌元素C/N比值與閉殼肌生長(zhǎng)趨勢(shì)變化一致。此外, 閉殼肌元素C/N比值還與扇貝家系閉殼肌的TFA含量、SFA含量、PUFA含量、n-3系脂肪酸含量、EPA以及DHA含量分別呈顯著負(fù)相關(guān)性, 其中與閉殼肌DHA含量的相關(guān)性最強(qiáng), 其余均呈中等程度相關(guān)性。這表明生長(zhǎng)較快的蝦夷扇貝家系, 其閉殼肌主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累除了大量脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以外,與生長(zhǎng)較慢的家系閉殼肌相比可能富含更多的碳水化合物, 不過(guò)相關(guān)推論有待于進(jìn)一步研究驗(yàn)證解析。

圖 5 蝦夷扇貝閉殼肌脂肪酸含量與元素C/N比的線性相關(guān)擬合方程Fig. 5 Linear fits between the fatty acid content and C/N ratio of adductor muscle in M. yessoensis

表 3 蝦夷扇貝閉殼肌脂肪酸含量與元素C/N比值的Pearson檢驗(yàn)Tab. 3 Pearson tests between the fatty acid content and C/N ratio of adductor muscle in M. yessoensis

4 結(jié)論

家系選育是水產(chǎn)動(dòng)物選擇育種的重要手段, 雙殼貝類中成功開(kāi)展家系選育的報(bào)道不多, 根據(jù)閉殼肌營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行家系選育的研究更少。本文在前期蝦夷扇貝優(yōu)質(zhì)新品種選育工作基礎(chǔ)上, 以一齡蝦夷扇貝的生長(zhǎng)性狀、閉殼肌脂肪酸組成與含量、閉殼肌C、N元素含量及其比值為主要考察指標(biāo),通過(guò)對(duì)比選育家系的生長(zhǎng)性狀, 分析了不同生長(zhǎng)速度的蝦夷扇貝家系閉殼肌脂肪酸組成與含量差異,研究了閉殼肌C、N元素含量及其C/N比值與脂肪酸含量的相關(guān)性。研究結(jié)果表明, 不同家系蝦夷扇貝閉殼肌主要脂肪酸含量上差異較小而相對(duì)豐度差異明顯, 同時(shí)不同家系的蝦夷扇貝閉殼肌C、N元素穩(wěn)態(tài)性較好, 且閉殼肌元素C/N比值與閉殼肌生長(zhǎng)趨勢(shì)變化一致, 而與DHA等閉殼肌主要脂肪酸含量呈負(fù)相關(guān)性。因此, 在進(jìn)行蝦夷扇貝生長(zhǎng)相關(guān)選擇育種時(shí), 可以結(jié)合閉殼肌脂肪酸組成與含量、閉殼肌C/N元素比值開(kāi)展復(fù)合性狀選育。