馬本賀 王海華① 馬愛(ài)軍 黃智慧 李燕華 王夢(mèng)杰 孫志賓

溫度對(duì)金紅色大鱗副泥鰍()孵化、仔魚(yú)活力和性別分化的影響*

馬本賀1王海華1①馬愛(ài)軍2黃智慧2李燕華1王夢(mèng)杰1孫志賓2

(1. 江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部湖泊漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站 南昌市特種水產(chǎn)繁育與健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江西南昌 330039; 2. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島市海水魚(yú)類(lèi)種子工程與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東青島 266071)

以大鱗副泥鰍()新品系“贛紅1號(hào)”為對(duì)象, 探究了不同溫度(20, 23, 26, 29, 32 °C)對(duì)其受精卵孵化、仔魚(yú)活力和性別分化的影響。結(jié)果顯示, 當(dāng)溫度在20～32 °C范圍內(nèi)時(shí), 培育周期和孵化周期與溫度均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系, 均隨著溫度的升高而縮短。培育周期在各溫度組間差異顯著(<0.05), 孵化周期在29和32 °C組間差異不顯著, 其余各組間均具有顯著差異(<0.05)。隨著溫度的升高, 孵化率先升高后降低, 26 °C時(shí)孵化率達(dá)到最高; 畸形率呈現(xiàn)與孵化率相反的趨勢(shì), 26 °C時(shí)畸形率最低, 且顯著低于20、29和32 °C組(<0.05); 仔魚(yú)的不投餌存活系數(shù)(SAI)隨著溫度的升高而逐漸降低, 各組間差異顯著(<0.05), 23 °C時(shí)SAI值為59.77, 最大可存活時(shí)間為15日齡; 此外, 雄性率隨溫度的升高而增加, 高溫可促進(jìn)個(gè)體趨向雄性發(fā)育。研究發(fā)現(xiàn)“贛紅1號(hào)”受精卵孵化、仔魚(yú)活力和性別分化均受到溫度的重要影響, 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和試驗(yàn)數(shù)據(jù), 其孵化和仔魚(yú)培育的適宜溫度應(yīng)保持在23～26 °C。

大鱗副泥鰍; “贛紅1號(hào)”; 溫度; 孵化; 仔魚(yú)活力; 性別分化

大鱗副泥鰍()隸屬于鰍科(Cobitidae)、副泥鰍屬(), 是我國(guó)重要的特種經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一。本研究團(tuán)隊(duì)2014年引進(jìn)大鱗副泥鰍臺(tái)灣種群親本, 在養(yǎng)殖子代中發(fā)現(xiàn)極少量體色為金紅色的個(gè)體, 將其從養(yǎng)殖群體中選出單獨(dú)培育為育種親本, 以金紅色體色為主要目標(biāo)形狀, 經(jīng)多年系統(tǒng)選育, 獲得了金紅色體色穩(wěn)定遺傳的大鱗副泥鰍新品系, 暫命名為大鱗副泥鰍新品系“贛紅1號(hào)”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“贛紅1號(hào)”), 其體色金紅、形態(tài)優(yōu)美、營(yíng)養(yǎng)豐富, 兼具食用和觀賞價(jià)值, 深受市場(chǎng)青睞(Huang, 2021)。

溫度是影響?hù)~(yú)類(lèi)生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的主要環(huán)境因素, 可以直接影響?hù)~(yú)體的代謝、免疫、能量收支等生理生化活動(dòng)(王潤(rùn)萍等, 2019)。在適宜的溫度范圍內(nèi), 魚(yú)體擁有較高的生理代謝水平和較強(qiáng)的生理機(jī)能, 此時(shí)生長(zhǎng)速度和免疫活力均保持在較好的水平; 高溫和低溫會(huì)使魚(yú)體出現(xiàn)代謝紊亂和多種生理應(yīng)激反應(yīng), 阻礙正常的生長(zhǎng)發(fā)育, 甚至造成永久性損傷和死亡(Nurdiani, 2007;李偉業(yè)等, 2021)。溫度還會(huì)影響部分魚(yú)類(lèi)的性別分化, 大多數(shù)溫度敏感性魚(yú)類(lèi)在高溫下可使群體中雄性率升高, 利用溫度控制養(yǎng)殖群體的性別比例具有重要的實(shí)用經(jīng)濟(jì)價(jià)值(Hayashi, 2010; 喻杰等, 2020)。

溫度也是魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育的關(guān)鍵控制因子之一。魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育階段各組織器官發(fā)育不完全, 游泳、攝食、消化等生理機(jī)能和運(yùn)動(dòng)能力較差, 對(duì)外界環(huán)境極為敏感(蔡瑞鈺, 2019)。由于溫度不適造成受精卵孵化率降低、苗種死亡率升高的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生, 魚(yú)體在早期發(fā)育階段受到的溫度脅迫還會(huì)持續(xù)影響整個(gè)生長(zhǎng)周期, 導(dǎo)致養(yǎng)殖產(chǎn)量降低, 給漁業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此, 魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育適宜溫度的探索確定對(duì)研究魚(yú)類(lèi)繁育生產(chǎn)至關(guān)重要。研究表明溫度對(duì)大鱗副泥鰍和泥鰍()的胚胎發(fā)育、性腺分化、生長(zhǎng)發(fā)育等具有重要影響(陳玉紅等, 2007; 李潛洲, 2015; 劉自然等, 2018), 然而溫度對(duì)金紅色品系大鱗副泥鰍的影響研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)對(duì)“贛紅1號(hào)”在不同溫度條件下受精卵孵化、仔魚(yú)活力及性別分化的情況開(kāi)展探究, 以期掌握其早期培育的最適溫度范圍以及早期階段環(huán)境溫度對(duì)性別分化的影響, 從而為 “贛紅1號(hào)”的實(shí)際生產(chǎn)示范提供理論參考, 促進(jìn)金紅色大鱗副泥鰍的生產(chǎn)應(yīng)用和養(yǎng)殖推廣。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

金紅色大鱗副泥鰍()取自江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所科研試驗(yàn)基地, “贛紅1號(hào)”親本雌鰍平均體重(69.46±5.74) g, 體長(zhǎng)(20.61±0.77) cm;雄鰍平均體重(62.39±9.78) g, 體長(zhǎng)(20.88±0.93) cm。親魚(yú)經(jīng)催產(chǎn)后人工授精。受精卵置于孵化桶中孵化, 水溫(26±1) °C, 溶氧≥5.0 mg/L, pH為7.2～8.2。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同溫度下受精卵的孵化試驗(yàn) 設(shè)置5個(gè)溫度梯度組(20, 23, 26, 29, 32 °C), 每組3個(gè)平行。分別將盛有1 000 mL水的燒杯置于調(diào)好溫度的恒溫水浴槽中提前控溫, 控溫誤差范圍為±0.5 °C。每個(gè)燒杯中分別隨機(jī)放入100粒同一批次人工授精, 外觀正常、無(wú)破損的受精卵。觀察不同溫度下“贛紅1號(hào)”胚胎的發(fā)育情況, 記錄各組的培育周期(cultivation periods)、孵化周期(hatching periods)、孵化率(hatching rate)和初孵仔魚(yú)的畸形率(malformation rate)。

培育周期=從受精到50%仔魚(yú)出膜時(shí)所用的時(shí)間, (1)

孵化周期=從第一尾仔魚(yú)出膜到最后一尾仔魚(yú)出

膜的時(shí)間間隔, (2)

孵化率=孵出仔魚(yú)數(shù)/受精卵數(shù)×100%, (3)

畸形率=孵出的畸形仔魚(yú)數(shù)/孵出仔魚(yú)總數(shù)×100%.(4)

1.2.2 不同溫度下初孵仔魚(yú)活力的測(cè)定 設(shè)置5個(gè)溫度組(20, 23, 26, 29, 32 °C), 每組3個(gè)平行。將盛有1 000 mL水的燒杯置于調(diào)好溫度的恒溫水浴槽中提前控溫, 待孵化桶中的仔魚(yú)出膜時(shí), 分別隨機(jī)挑選100尾發(fā)育正常、無(wú)畸形的初孵仔魚(yú)放入各燒杯中, 期間不投餌, 發(fā)現(xiàn)死亡個(gè)體及時(shí)撈出并計(jì)數(shù), 直至仔魚(yú)全部死亡。計(jì)算仔魚(yú)不投餌存活系數(shù)(survival activity index, SAI)和存活率(survival rate)。以仔魚(yú)存活率和不投餌存活系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)仔魚(yú)活力(張海發(fā)等, 2006)。

存活率=現(xiàn)存活仔魚(yú)數(shù)量/仔魚(yú)起始數(shù)量×100%, (5)

式中,為試驗(yàn)初始時(shí)仔魚(yú)數(shù)量,h為第天仔魚(yú)累計(jì)死亡數(shù),為仔魚(yú)全部死亡所需的天數(shù)。

1.2.3 早期不同溫度下性別分化的試驗(yàn) 選取1 000粒同一批次人工授精, 外觀正常、無(wú)破損的受精卵隨機(jī)分為5組, 分別放入空調(diào)房中5個(gè)養(yǎng)殖箱(80 cm×60 cm×50 cm)內(nèi), 設(shè)置5個(gè)溫度組(20, 23, 26, 29, 32 °C), 用加熱棒控制每個(gè)養(yǎng)殖箱的溫度, 控溫誤差范圍為±1.0 °C。試驗(yàn)魚(yú)分別在各溫度組中培育至15日齡, 然后將各組溫度逐漸調(diào)至自然水溫(23～25 °C), 養(yǎng)殖至90日齡。養(yǎng)殖前期投喂輪蟲(chóng)、橈足類(lèi)等浮游動(dòng)物, 后期每天投喂2次人工配合飼料, 各組養(yǎng)殖條件保持一致, 定時(shí)換水, 發(fā)現(xiàn)死魚(yú)及時(shí)撈出。各試驗(yàn)組在90日齡時(shí)分別觀察統(tǒng)計(jì)雄性率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)值用“Means±SD”表示, 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)使用SPSS 17.0和Excel 2010, 采用單因素方差分析法進(jìn)行顯著性分析(<0.05)。

2 結(jié)果

2.1 不同溫度對(duì)受精卵孵化的影響

“贛紅1號(hào)”受精卵在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)均能孵化出仔魚(yú), 培育周期隨著溫度的升高而顯著縮短, 見(jiàn)表1。20 °C時(shí)培育周期(76.09 h)是32 °C (21.65 h)時(shí)的3.51倍, 各試驗(yàn)組之間差異顯著(<0.05)。培育周期與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系, 其擬合曲線(回歸方程)表達(dá)式為:

=183 398–2.622,2=0.987, (7)

式中,為培育周期,為水溫, 見(jiàn)圖1。

20～32 °C范圍內(nèi), 孵化周期與培育周期的變化趨勢(shì)一致, 隨著溫度的升高而縮短。29 °C (5.75 h)和32 °C (4.63 h)組間差異不顯著, 其余各組間均達(dá)到顯著差異(<0.05)。對(duì)孵化周期進(jìn)行多項(xiàng)式回歸分析, 其回歸方程為:

=0.1332–8.833+150.430,2=0.995, (8)

式中,為孵化周期,為水溫, 見(jiàn)圖1。

表1 不同溫度條件下“贛紅1號(hào)”受精卵的孵化

Tab.1 Hatching of the fertilized eggs of “Ganhong 1” at different temperatures

注: 表中數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差; 同一行中上標(biāo)字母不同表示差異顯著(<0.05)。下同

圖1 溫度對(duì)“贛紅1號(hào)”受精卵培育周期和孵化周期的影響

試驗(yàn)溫度范圍內(nèi), 在20～26 °C, 孵化率隨溫度的升高而升高; 在26～32 °C, 孵化率隨溫度的升高而降低。26 °C時(shí)具有最高的孵化率(81.67%), 其次是23 °C (75.33%), 在32 °C孵化率最低(60.33%), 26 °C和23 °C的孵化率均顯著高于20 °C和32 °C, 孵化率與相應(yīng)溫度間呈二次曲線函數(shù)關(guān)系, 其表達(dá)式為:

=–0.5132+26.427–260.240,2=0.977, (9)

式中,為孵化率,為水溫, 見(jiàn)圖2。

各溫度組胚胎和初孵仔魚(yú)均出現(xiàn)畸形現(xiàn)象, 初孵仔魚(yú)畸形率隨著溫度的升高呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì), 兩個(gè)端值溫度20和32 °C組畸形率最高, 分別達(dá)到36.92%和38.48%, 在26 °C畸形率最低(9.32%), 顯著低于20、29和32 °C組, 畸形率與相應(yīng)溫度間同樣呈二次曲線函數(shù)關(guān)系:

=0.7712– 39.828+524.660,2=0.991, (10)

式中,為畸形率,為水溫, 見(jiàn)圖2。

部分畸形胚胎在未出膜前即停止發(fā)育, 少部分畸形胚胎在胚體出膜期或出膜后短時(shí)間內(nèi)死亡。初孵仔魚(yú)的畸形類(lèi)型主要有骨骼畸形(脊柱彎曲, 尾部彎曲)、卵黃囊異形、圍心腔水腫、尾部缺失四種, 且骨骼畸形的數(shù)量占比最高(圖3)。

圖2 溫度對(duì)“贛紅1號(hào)”受精卵孵化率與畸形率的影響

2.2 不同溫度對(duì)仔魚(yú)活力的影響

20～32 °C范圍內(nèi), 隨著溫度的升高, 仔魚(yú)的SAI值逐漸降低, 各組間數(shù)據(jù)差異顯著(<0.05) (表2, 圖4)。20～26 °C范圍內(nèi)各組仔魚(yú)的SAI值都在35以上, 29和32 °C組的SAI值分別為22.11和14.75 (圖4)。各組仔魚(yú)的存活率均在前期緩慢下降, 到達(dá)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)后開(kāi)始驟降, 并在較短時(shí)間內(nèi)降至0; 溫度越高, 存活率驟降的時(shí)間越早, 最長(zhǎng)可存活時(shí)間越短(圖5)。20 °C時(shí), 仔魚(yú)SAI值最高, 此溫度下仔魚(yú)在9日齡的存活率可達(dá)91.00%, 但在12～14日齡時(shí)存活數(shù)目驟降, 半數(shù)死亡時(shí)間發(fā)生在13日齡, 不投餌最長(zhǎng)存活時(shí)間可達(dá)16日齡。23 °C下仔魚(yú)的SAI值為59.77, 9日齡存活率達(dá)到82.67%, 11日齡后存活率急劇下降, 半數(shù)死亡時(shí)間較20 °C組提前1 d, 最大可存活時(shí)間為15 d。26 °C下仔魚(yú)6日齡平均存活率為91.33%, 7日齡后存活率開(kāi)始急劇下降, 半數(shù)死亡時(shí)間發(fā)生在9日齡, 并在11日齡時(shí)存活率降至0。29 °C下仔魚(yú)存活率在6日齡開(kāi)始快速降低, 7日齡存活率即由83.00%降低到38.00%, 并在3d后全部死亡。32 °C下仔魚(yú)在5日齡后開(kāi)始大量死亡, 半數(shù)死亡時(shí)間發(fā)生在6日齡, 并在7日齡時(shí)死亡率達(dá)到100%。

圖3 正常發(fā)育及畸形發(fā)育的胚胎和初孵仔魚(yú)

注:1. 正常胚胎; 2. 畸形胚胎停止發(fā)育; 3. 畸形胚體在出膜期死亡; 4. 畸形胚體出膜后短時(shí)間內(nèi)死亡; 5. 正常初孵仔魚(yú); 6～12. 畸形初孵仔魚(yú)。s: 骨骼畸形; y: 卵黃囊異形; p: 圍心腔水腫; t: 尾部缺失

表2 不同溫度條件下“贛紅1號(hào)”初孵仔魚(yú)的存活率和SAI值

續(xù)表

Tab.2 Survival rate and SAI of “Ganhong 1”newly-hatched larvae at different temperatures

圖4 不同溫度下“贛紅1號(hào)”初孵仔魚(yú)的SAI值

圖5 不同溫度下“贛紅1號(hào)”初孵仔魚(yú)的存活率

2.3 早期溫度對(duì)性別分化的影響

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)解剖所有試驗(yàn)魚(yú), 通過(guò)組織學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定生理性別, 并統(tǒng)計(jì)各組性別比例。在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi), “贛紅1號(hào)”雄性率隨溫度的升高而升高(圖6)。26 °C處理組雌雄比例接近1︰1 (雄性率51.72%), 20和23 °C處理組雄性率輕微降低, 雄性率分別為47.30%和48.75%; 26 °C時(shí)雄性率有所提升(56.63%), 32 °C處理組雄性率明顯提升(65.82%)。

圖6 不同溫度下“贛紅1號(hào)”幼魚(yú)的雄性率

3 討論

3.1 溫度對(duì)“贛紅1號(hào)”受精卵孵化的影響

不同魚(yú)種受精卵孵化要求的溫度條件不同, 并且對(duì)溫度的適應(yīng)范圍也有明顯的差異, 當(dāng)溫度高于或低于該魚(yú)種的適宜區(qū)間, 均會(huì)對(duì)其正常的孵化和生長(zhǎng)發(fā)育造成脅迫, 造成較高的畸形率和死亡率(張廷廷等, 2016)。 “贛紅1號(hào)”的胚胎發(fā)育需歷經(jīng)7個(gè)階段29個(gè)發(fā)育時(shí)期(馬本賀等, 2020), 受精卵在20～32 °C均可孵化出膜。本試驗(yàn)采用靜水孵化, 胚胎的培育周期與程瑋瑋(2015)所做大鱗副泥鰍孵化用時(shí)基本一致, 但與孵化桶循環(huán)水孵化相比時(shí)間較長(zhǎng), 原因可能是孵化方式的不同, 循環(huán)水孵化能帶來(lái)更充足、適宜的溶解氧, 加快了胚胎發(fā)育進(jìn)程。以培育周期、孵化周期、孵化率和畸形率作為評(píng)價(jià)指標(biāo), 來(lái)衡量溫度對(duì)“贛紅1號(hào)”受精卵孵化的影響, 一般而言, 從受精卵到仔魚(yú)出膜期, 胚胎的耐熱性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)(桂建芳等, 2021)。20 °C處理組胚胎的孵化周期和培育周期分別為76.09 h和27.22 h, 孵化率為63.00%, 畸形率達(dá)到了36.92%, 劉自然等(2018)發(fā)現(xiàn)在低溫(17 °C)條件下泥鰍受精卵第一次卵裂時(shí)間和卵裂間隔時(shí)間明顯延長(zhǎng), 低溫會(huì)抑制胚胎內(nèi)孵化酶的活力, 降低胚胎細(xì)胞代謝和分裂速度, 進(jìn)而減緩或阻止發(fā)育進(jìn)程, 李文豪等(2018)對(duì)斑馬魚(yú)()胚胎進(jìn)行溫度脅迫, 結(jié)果顯示低溫可造成細(xì)胞凋亡和肌肉發(fā)育的阻滯以及各器官發(fā)育速率不一致, 造成畸形率升高。另外, 培育周期和孵化周期越長(zhǎng), 胚胎受外界環(huán)境的影響越大, 更容易遭受霉菌感染或其他生物侵襲, 進(jìn)一步導(dǎo)致了其較低的孵化率和較高的畸形率。20～26 °C范圍內(nèi), 隨著溫度的升高, 受精卵呈現(xiàn)出培育周期、孵化周期縮短, 孵化率升高、畸形率下降的趨勢(shì)。26～32 °C范圍內(nèi), 受精卵的培育周期、孵化周期進(jìn)一步縮短, 而孵化率和畸形率分別表現(xiàn)出降低和升高的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵谶m宜的溫度范圍內(nèi), 溫度升高可以提高胚胎孵化酶活性, 促進(jìn)相關(guān)代謝活動(dòng), 加快胚胎發(fā)育速度, 但溫度過(guò)高則可能使胚胎中的孵化酶失活、胚胎的代謝發(fā)生紊亂, 導(dǎo)致畸形甚至死亡(舒琥等, 2008)。每種魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育對(duì)溫度的最適條件不同, 但其在適宜溫度范圍內(nèi)的孵化趨勢(shì)基本一致。

正常胚體一般是尾部率先破膜而出, 依靠尾部擺動(dòng)完成整個(gè)魚(yú)體的出膜。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)部分畸形胚體存在頭部先出膜的現(xiàn)象, 且在出膜期即停止心跳, 無(wú)法完成整個(gè)出膜過(guò)程, 或出膜后短時(shí)間內(nèi)即陸續(xù)死亡。不適宜的環(huán)境均會(huì)導(dǎo)致胚胎與初孵仔魚(yú)出現(xiàn)畸形現(xiàn)象, 不同環(huán)境因子造成畸形的類(lèi)型基本一致, 以骨骼畸形、圍心腔水腫、卵黃囊異形、器官缺失等為主, 本試驗(yàn)畸形初孵仔魚(yú)中以骨骼畸形占比最高, 且骨骼畸形往往導(dǎo)致卵黃囊異形伴隨出現(xiàn)。

孵化周期越短, 說(shuō)明該批次受精卵越整齊、越健康, 在實(shí)際育苗中可以提高整體的成活率, 有助于繁殖孵化的規(guī)模化生產(chǎn)。本試驗(yàn)中26 °C時(shí)具有最高的孵化率和最低的畸形率, 以及較短的培育和孵化周期, 在實(shí)際生產(chǎn)中孵化水溫最低不宜低于23 °C, 最高不宜超過(guò)29 °C。

3.2 溫度對(duì)仔魚(yú)生存活力的影響

魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)是一個(gè)新陳代謝的過(guò)程, 在饑餓期間用身體的儲(chǔ)備能量來(lái)維持生命活動(dòng)和個(gè)體生長(zhǎng), 對(duì)于初孵仔魚(yú)來(lái)說(shuō), 其新陳代謝所需要的能量來(lái)自卵黃囊。仔魚(yú)在無(wú)外源營(yíng)養(yǎng)攝入條件下的生存活力可用仔魚(yú)不投餌存活系數(shù)(SAI)和存活率評(píng)價(jià), 理論上來(lái)說(shuō)SAI值越高, 仔魚(yú)的培育成活率就越高(Jaworski, 2002)。本次試驗(yàn)中初孵仔魚(yú)各溫度下的SAI值明顯高于泥鰍, 可能與卵黃囊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、環(huán)境因子以及親魚(yú)的性腺發(fā)育情況密切相關(guān)(劉陽(yáng)等, 2017)。溫度對(duì)水生動(dòng)物滲透壓的調(diào)節(jié)和氧氣消耗, 以及一系列的酶促反應(yīng)均有影響(楊斯琪等, 2019), 在20～32 °C范圍內(nèi), 隨著溫度的升高, 初孵仔魚(yú)的最長(zhǎng)可存活時(shí)間和半數(shù)死亡時(shí)間(LT50)顯著縮短。20 °C下的最長(zhǎng)可存活時(shí)間(16 d)和半數(shù)死亡時(shí)間(13 d)分別是32 °C時(shí)的2.29倍和2.17倍, 這是因?yàn)榈蜏貤l件下, 魚(yú)體的酶活降低, 酶促反應(yīng)減緩, 新陳代謝速率下降(王蘭梅等, 2018), 卵黃囊中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗緩慢, 其可存活時(shí)間越長(zhǎng); 溫度越高, 仔魚(yú)的新陳代謝越旺盛, 消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越快, 越早發(fā)育進(jìn)入外源性營(yíng)養(yǎng)階段, 在無(wú)外源性能量攝入的情況下, 越容易耗盡體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而死亡, 其死亡高峰期來(lái)的越快(柳敏海等, 2006)。高溫還會(huì)破壞魚(yú)體的免疫系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng), 使機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)和器官損傷, 這也是高溫導(dǎo)致死亡時(shí)間提前和死亡率升高的原因之一。王涵生等(2002)認(rèn)為仔魚(yú)的半數(shù)死亡時(shí)間幾乎相當(dāng)于其忍受饑餓的時(shí)間臨界點(diǎn), 超過(guò)此時(shí)間, 仔魚(yú)在恢復(fù)投餌后也無(wú)法恢復(fù)完全的攝食能力, 初孵仔魚(yú)半數(shù)死亡時(shí)間越長(zhǎng), 其培育成活率越高。

溫度不僅影響仔魚(yú)的存活, 還影響其正常的生長(zhǎng)發(fā)育, 李潛洲(2015)發(fā)現(xiàn)泥鰍幼魚(yú)[(2.61±1.75) g]成活率在23 °C時(shí)最高, 特定生長(zhǎng)率在25 °C達(dá)到最高水平。仔魚(yú)SAI值的測(cè)定必須在適宜的環(huán)境條件下進(jìn)行, 否則所測(cè)定的SAI值就不能體現(xiàn)真實(shí)的仔魚(yú)活力(張海發(fā)等, 2006)。在實(shí)際養(yǎng)殖中, 發(fā)現(xiàn)仔魚(yú)在20 °C下雖然擁有最高的SAI值和最長(zhǎng)可存活時(shí)間, 但苗種培育階段新陳代謝水平低、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗慢, 整體生長(zhǎng)緩慢, 且規(guī)格差異較大, 表明此溫度不適宜仔稚魚(yú)的生長(zhǎng)發(fā)育。23 °C時(shí)SAI值為59.77, 最長(zhǎng)可存活時(shí)間和半數(shù)死亡保持在較高的水平, 仔魚(yú)在此溫度下可保持較高的SAI值和存活率, 其生理活動(dòng)及生長(zhǎng)發(fā)育變得正常。在結(jié)合SAI值和存活率的基礎(chǔ)上考慮早期生長(zhǎng)發(fā)育情況, 綜合判斷仔魚(yú)活力的適宜溫度范圍為23～26 °C。

3.3 溫度對(duì)性別分化的影響

魚(yú)類(lèi)的性別決定及分化機(jī)制具有多樣性和可塑性, 其性別決定可分為遺傳決定模式(genetic sex determination, GSD)、環(huán)境決定模式(environmental sex determination, ESD)和遺傳-環(huán)境協(xié)同決定模式(GSD+ESD) (Bachtrog, 2014; Wang, 2014; Capel, 2017)。溫度性別決定(temperature sex determination, TSD)是環(huán)境決定模式中的主要類(lèi)型之一(Baroiller, 2009), 溫度一方面可以調(diào)控性別決定相關(guān)基因表達(dá)和促性腺激素分泌, 另一方面可作用于性腺、生殖細(xì)胞和類(lèi)固醇激素代謝(Tong, 2003; Shen, 2014)。本次試驗(yàn)“贛紅1號(hào)”在高溫條件下(29 °C, 32 °C)具有雄性率升高的趨勢(shì), 與泥鰍(Nomura, 1998)、尼羅羅非魚(yú)() (Baroiller, 1995)等研究結(jié)果一致。

不同魚(yú)類(lèi)對(duì)溫度的敏感期有所差異, 溫度性別決定模式的敏感期通常發(fā)生在性腺形成前期或起始階段(Baroiller, 2001; Goto-Kazeto, 2006)。南平等(2005)將受精卵置于特定溫度下孵化直至體長(zhǎng)達(dá)到6 cm以上, 發(fā)現(xiàn)在25～30 °C范圍內(nèi), 隨著溫度的升高, 泥鰍和大鱗副泥鰍的雄性個(gè)體比例均明顯增加; 陳玉紅等(2007)認(rèn)為泥鰍的性別分化主要集中在仔魚(yú)出膜后的25～30 d, 將5日齡的仔魚(yú)置于各溫度組中培育30 d后轉(zhuǎn)回自然水溫(23～25 °C), 繼續(xù)養(yǎng)殖至70日齡, 結(jié)果顯示27 °C和32 °C溫度中幼魚(yú)的雄性率分別高達(dá)82.0%和90.0%。本研究中溫度控制時(shí)間為從受精卵至仔魚(yú)出膜15日齡, 溫控時(shí)間較短且此時(shí)期尚未產(chǎn)生卵巢和精巢的分化, 15日齡后轉(zhuǎn)回自然水溫培育至90日齡, 高溫組(29 °C, 32 °C)中幼魚(yú)也表現(xiàn)出雄性率升高的趨勢(shì), 但雄性率低于南平等(2005)和陳玉紅等(2007)的結(jié)果, 這說(shuō)明溫度對(duì)泥鰍和大鱗副泥鰍性別分化的影響是持續(xù)性的過(guò)程, 在性腺形成前期或性腺分化起始階段均能有效誘導(dǎo)性別分化。

多種魚(yú)類(lèi)存在雌雄性別二態(tài)性, 或某種性別具有特定的價(jià)值特征, 這就導(dǎo)致了人們對(duì)其性別控制的需求(周賀等, 2015)。大鱗副泥鰍養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中, 不同場(chǎng)景對(duì)雌雄數(shù)量的需求不盡相同, 如相同規(guī)格雄鰍含肉率高; 人工繁殖中雌鰍使用量更大等現(xiàn)象, 通過(guò)溫度誘導(dǎo)控制其性別比例, 可以滿(mǎn)足特定的市場(chǎng)需求, 提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

綜上所述, 水溫對(duì)大鱗副泥鰍“贛紅1號(hào)”的孵化和性別分化有著重要影響。在“贛紅1號(hào)”生產(chǎn)中, 孵化水溫和仔魚(yú)培育的適宜溫度應(yīng)保持在23～26 °C, 在適宜溫度下可以降低苗種畸形率, 保持較高的孵化率和仔魚(yú)成活率, 以及較為平衡的雌雄比例。此結(jié)果可為金紅色大鱗副泥鰍的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)提供一定的理論和實(shí)踐指導(dǎo)。

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EFFECTS OF TEMPERATURE ON HATCHING, LARVAL VITALITY AND SEXUAL DIFFERENTIATION OF GOLDEN RED BIGSCALE LOACH

MA Ben-He1, WANG Hai-Hua1, MA Ai-Jun2, HUANG Zhi-Hui2, LI Yan-Hua1, WANG Meng-Jie1, SUN Zhi-Bin2

(1. Jiangxi Fisheries Research Institute, Experimental Station of Lake Fishery Resources and Environment, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Nanchang Key Laboratory of Special Aquatic Breeding and Healthy Aquaculture, Nanchang 330039, China; 2. Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences; Key Laboratory of Sustainable Development of Marine Fisheries, Ministry of Agriculture and Rural Affairs; Qingdao Key Laboratory for Marine Fish Breeding and Biotechnology, Qingdao 266071, China)

The effects of different temperatures (20, 23, 26, 29, and 32 °C) on the hatching of fertilized eggs, larval vitality, and sexual differentiation ofnew line "Ganhong 1" were studied. The results show that when temperature was in the range of 20～32 °C, the cultivation periods and hatching periods were negatively correlated with the temperature, and both were shortened with the increase of temperature. Significant difference was observed in cultivation periods among temperature groups (<0.05). No significant difference was found in hatching periods between 29 and 32 °C groups but significant differences among other groups (<0.05). With the increase of temperature, the hatching rate increased first and then decreased, and reached the highest at 26 °C. The malformation rate showed the opposite trend to the hatching rate. The malformation rate was the lowest at 26 °C, which was significantly lower than those in 20, 29, and 32 °C groups (<0.05). The survival activity index (SAI) of larvae decreased gradually with the increase of temperature (<0.05). The SAI value was 59.77 at 23 °C and the maximum survival length was 15 days. In addition, the male ratio increased with the increase of temperature, and high temperature could promote individual development towards male. It is found that the hatching of fertilized eggs, larval vitality, and sexual differentiation of “Ganhong 1” were significantly affected by temperature. Combined with the actual production and experimental data, the appropriate temperature for the hatching and larval cultivation of “Ganhong 1” should be kept at 23～26 °C.

; “Ganhong 1”; temperature; hatching; larval vitality; sexual differentiation

*江西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng), JXARS-10號(hào); 九江市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃, S2021ZDYFN052號(hào); 江西省農(nóng)牧漁業(yè)科研指導(dǎo)性課題, 贛農(nóng)廳辦函201976-19號(hào)。馬本賀, 助理研究員, E-mail: mabenhe@126.com

王海華, 研究員, E-mail: haihuawang998@sina.com.cn

2021-09-26,

2021-10-24

S917

10.11693/hyhz20210900223