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温度和密度对日本医蛭繁殖的影响

2017-04-07张健龚元于翔李军蒋湘辉李赫张涛

水产学杂志 2017年2期
关键词:水蛭交配密度

张健,龚元,于翔,李军,蒋湘辉,李赫,张涛

(1.辽宁省淡水水产科学研究院,辽宁辽阳111000;

2.荆州市民康生物科技有限公司,湖北荆州434300)

温度和密度对日本医蛭繁殖的影响

张健1,龚元2,于翔1,李军1,蒋湘辉1,李赫1,张涛1

(1.辽宁省淡水水产科学研究院,辽宁辽阳111000;

2.荆州市民康生物科技有限公司,湖北荆州434300)

在实验室网箱中,研究温度(24±1)℃和(20±1℃)与密度(200尾/箱和100尾/箱)对平均体质量1g左右的日本医蛭Hirudo nipponia亲蛭交配率、减重率、产茧数量和体质量的影响,比较卵茧质量(<0.05g、0.05~0.1g和>0.1g)对孵出仔蛭数量的影响。结果表明:温度(24±1)℃、密度100尾/箱时亲蛭交配率(86± 0.06)%和平均产茧量(0.87±0.14)枚/尾最高;亲蛭产茧后平均体质量下降(32.1±0.059)%;繁殖期间共收集卵茧870枚,孵化率87.47%;平均卵茧质量为(0.11±0.009)g(变化范围0.03g~0.25g);密度和温度对产茧量的影响极显著(P<0.01),对卵茧平均质量和长短径的影响不显著(P>0.05);(24±1)℃组亲蛭的产茧时间比(20± 1)℃组缩短10~15d,单日卵茧最高收集量为43枚,(20±1)℃时单日最高收集量24枚;卵茧共孵出仔蛭5 648尾,随着卵茧质量增加产出的仔蛭数量和质量也增加。

日本医蛭;温度;密度;繁育

日本医蛭(Hirudo nipponia Whitman,1886)(水蛭)隶属于环节动物门蛭纲无吻蛭目医蛭科医蛭属,主产于日本、蒙古等地,在我国北起东北各省和内蒙古,西至四川和甘肃,南达台湾和广东均有发现[1]。水蛭体内分泌的抗凝血水蛭素具有防治动脉粥状硬化、高血压、高血脂、抗血栓和脑中风等疾病[2-8],破血通径、消积散淤、消肿解毒的功能[9],广泛应用于临床防治人类心脑血管疾病,在美容护肤品和保健品等领域也有广阔的应用前景[10]。

近年来,水蛭的生存环境不断恶化及人为的过度捕抓,野生资源破坏严重,野生种群数量锐减[11,12]。为了保护野生资源和临床、科研的需要,水蛭人工繁殖与养殖势在必行。目前,俄罗斯、英国、法国和土耳其等国家已经拥有相当规模的水蛭养殖业[13],而我国水蛭繁养殖技术研究较少,规模化养殖企业更是屈指可数。因此在人工养殖条件下,本文通过研究温度和密度对水蛭繁殖的影响,优化人工繁殖技术,为规模化繁养技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验水蛭来源于辽宁省辽中县,平均体质量1g左右,规格均一,无伤病,活力旺盛,无生殖环带。

养殖用土壤采自辽宁省辽阳市郊稻田,经新洁尔灭消毒、冲洗、晒干过40目筛后,布入网箱(350mm×145mm×115mm)中,然后再放入同规格的塑料箱(380mm×175mm×145 mm)中备用。

1.2 方法

1.2.1 亲蛭饲养管理

在塑料饲养箱内放置网箱,网箱里放入厚4cm的土层,铺平,用曝气3d的自来水浸透后放入水蛭。养殖期间,根据土壤的潮湿度,每3d喷洒一次曝气水。为防止喷洒时对亲蛭产生应激反应,水温保持与土温基本一致。室内保持安静,日常操作轻慢,最大程度降低对亲蛭的影响。

1.2.2 温度和密度对水蛭交配、产茧和孵化的影响实验

试验分别在(24±1)℃和(20±1)℃恒温室进行。每个温度设置2个密度,200尾/箱和100尾/箱,每个处理2个重复。每箱水蛭随机抽取30%的个体称量体质量(精确到0.01g),称量前用微湿的纱布去除水蛭体表附着的赃物和水分。每5d翻土检查一次,挑出有生殖环带的水蛭,记录产茧情况。试验结束时,计算亲蛭交配率、减重率、平均产茧量及卵茧的大小和质量。

1.2.3 卵茧的孵化方式

在(26±1)℃恒温室内,按试验要求,把卵茧放入塑料箱(380mm×175mm×145mm)和塑料盒(170mm×110mm×70mm)中,塑料箱内放入网箱(350mm×145mm×115mm),防止水蛭逃跑。塑料箱和塑料盒内加入1cm的曝气水,网箱和塑料盒内放置培养皿,卵茧放在培养皿上,盖上医用纱布,纱布两端浸在水中,使卵茧保持一定的湿度。每天清洗和更换纱布和水。

1.2.4 卵茧质量对孵出仔蛭数量的影响试验

从所产的卵茧中,选取0.05g以下、0.05~0.1g和0.1g以上三种规格卵茧各10枚,分别放入塑料盒(170mm×110mm×70mm)中,盖上纱布,统计每枚卵茧孵化仔蛭的数量。每种规格卵茧2个重复。

1.2.5数据统计分析

所有数据均使用SPSS17.0进行单因素方差分析,试验结果用平均值±标准差表示(±s),当P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同温度和密度下水蛭的交配率和减重率

在北方野外实地观察发现,4月下旬越冬后水蛭生殖孔凸起,5月中下旬大量水蛭有生殖环带,6月初开始产茧,未交配水蛭生殖孔逐渐消退。由此,本试验交配统计时间从5月4日试验分组至6月5日产出第一枚卵茧截止,共33d。由表1可知,温度和密度对水蛭交配影响较大。同一温度下,低密度组的交配率高于高密度组;密度相同时,(24±1)℃组高于(20±1)℃组。四组中最高交配率达86%,最低为66%,各组间差异性显著(P<0.05)。

由表2可知,温度和密度对水蛭减重率无显著性差异(P>0.05),各组减重率变化在30%~35%之间,平均减重率(32.1±0.059)%。

表1 交配量及交配率Tab.1The mating number and mating rate of leech Hirudo nipponia in various groups

表2 各试验组水蛭产茧前后体质量变化Tab.2The changes in body weight of the leeches before and after they released cocoons in various groups

2.2 不同温度和密度下水蛭的产茧量、卵茧质量和产茧时间

2.2.1 产茧量和卵茧质量

将有生殖环带的水蛭挑出,分箱养殖,约10d逐渐开始产茧。试验期间共获得870枚卵茧,其中死茧和空茧109枚,用于孵化茧计761枚,孵化成功率87.47%。最大卵茧0.25g,最小0.03g,平均(0.11±0.009)g。

死茧鉴定:孵化期49d,孵化结束时,将剩余卵茧挑出,朝向光源观察。如果卵茧透光则孵化成功,如果浑浊则记为死茧。剪开死茧,可见里面浑浊胶状液体,为未受精的卵茧。

由表3可知,在相同温度下,低密度组的平均产茧量高于高密度组,第4组最高,为0.87枚/尾,第3组最低,仅0.52枚/尾。温度和密度对平均产茧量差异极显著(P<0.01),而对卵茧平均质量、长径和短径差异不显著(P>0.05)。

由图1,质量0.05g以上的卵茧较多,其中质量0.05~0.1g的产卵茧127枚,占总产茧量的43.8%;0.1g以上的茧152枚,占总产茧量的52.4%;而0.05g以下的茧11枚,仅占总产茧量的3.8%。

2.2.2 温度对产茧时间集中度的影响

由图2可知,温度显著影响产茧时间。第3和第4组集中产茧和结束产茧的时间均比第1和第2组提前约10~15d。第1和第2组产茧曲线较平缓,即产茧量少,产茧期较长,约有20d集中产茧,6月30日产茧量最高,为24枚;而第3和第4组集中产茧时间约有15d,6月15日产茧量最高,为43枚。

2.3 卵茧的孵化效果

2.3.1 卵茧的孵化率

在(26±1)℃恒温室内,卵茧经49d孵化(2016年6月5日至2016年7月23日),共孵出仔蛭5 648尾。

2.3.2 不同质量卵茧孵出的仔蛭数量及其体质量

从图3可知,质量0.05g以下、0.05~0.1g和0.1g以上三种规格卵茧分别孵出(5.9±1.37)尾、(7.2± 0.789)尾和(8.5±0.972)尾仔蛭。随着卵茧质量的提高,孵出仔蛭的数量也随之增加。从不同规格卵茧孵出的仔蛭中各随机抽取30尾,用干净纱布擦干体表水后称重,发现随着茧质量增加,仔蛭体质量也相应提高(图4),三种规格卵茧孵出的仔蛭平均体质量分别为(0.0022±0.0006)g、(0.0045± 0.0015)g和(0.0077±0.0025)g。从质量轻的卵茧孵出的仔蛭体表颜色浅,略发土黄色,朝向阳光处轻微透光;而质量较重的卵茧孵出的仔蛭体表颜色深,发黑,无透光现象。

表3 不同试验组水蛭的产茧量及卵茧的性状Tab.3The amount and characteristics of cocoons released by leeches in various groups

图1 不同体质量蛭的产卵茧量Fig.1The number of cocoons released by leeches with various body weight

图2 各组蛭不同时间的产茧量Fig.2The cocoon production of leeches in different groups at various time

图3 不同质量的卵茧孵出的仔蛭数量Fig.3The number of newly hatched larvae from cocoons with various weight

图4 不同质量的卵茧孵出的仔蛭体质量Fig.4The body weight of newly hatched larvae from cocoons with various weight

3 讨论

3.1 温度和密度对水蛭交配率和产茧前后体质量的影响

辽宁大部分地区4月下旬气温逐渐升高,白天最高可达22℃左右。水蛭从4月中旬陆续结束越冬,白天气温较高时开始觅食。5月中下旬发现大量有生殖环带的水蛭。

本试验参考自然温度,设置两个温度梯度,旨在摸索出北方水蛭最佳交配的温度条件。结果表明,相同密度下,(24±1)℃时的交配率明显高于(20±1)℃,最高交配率可达(86±0.06)%,说明适宜温度范围内,温度越高,水蛭活力增强,交配几率增加,这与史红专等[14]所得结果相似。在相同温度下,随着养殖密度的提高,医蛭活动空间变小,亲蛭之间形成地域竞争,使得交配率明显下降。这与石萍等[15]关于养殖密度对交配产茧影响的结论一致。试验中,医蛭产卵茧后减重率变化在30%~35%之间,温度和密度对水蛭减重率的影响差异不显著(P>0.05)。

3.2 温度和密度对水蛭产茧量的影响

本试验中,不同温度和密度下每尾水蛭的产茧量差异极显著(P<0.01);对卵茧平均质量、长短径的影响差异不显著(P>0.05)。可见,温度和密度是影响水蛭产茧量的重要因素[16]。

在繁殖过程中,有个别水蛭出现未产茧但生殖环带褪去现象,形成了假受精。这可能是在受精过程中,受到外界应激性刺激或其它水蛭的惊扰,高密度组中此现象较严重。在日常管理中发现,当有人为刺激时,产茧水蛭会逃逸,所产卵茧要么未成形,要么未形成土黄色蜂窝状海绵体保护膜,这种卵茧孵不出仔蛭。所以,在繁殖过程中要尽量减少人为刺激。这与李军[17]关于宽体金线蛭Whitmania pigra繁殖的研究结果相同,与张彬等[18]过多的应激性刺激对菲牛蛭Hirudinaria manillensis繁殖性能有负面影响的结论相近。

3.3 水蛭产茧前后形态变化及卵茧形态特征

性成熟的水蛭生殖孔凸起,缠绕交配,受精后一周左右形成明显浅于体表的土黄色生殖环带。待产茧结束后,生殖环带消失。卵茧呈椭圆形,最外部是一层海绵状保护层,里面是卵茧膜,这与宽体金线蛭和菲牛蛭[19,20]相关文献资料所述一致。

3.4 卵茧质量对孵出仔蛭数量和质量的影响

从三种规格卵茧中分别孵出仔蛭(5.9±1.37)尾、(7.2±0.79)尾和(8.5±0.97)尾。随着卵茧质量的提高,孵出的仔蛭数量也随之增加,单卵茧最多孵出12尾仔蛭,最低4尾。最低孵化量与石萍等[15]的结果吻合,但最大孵化量有一定差距,主要是因为南方和北方的水蛭生存环境和生态习性不同,北方水蛭的越冬时间长,摄食时间短,个体略小,性成熟较慢。

卵茧质量对孵出仔蛭体质量影响较大。三种规格卵茧孵出仔蛭的平均体质量为(0.0022±0.0006)g、(0.0045±0.0015)g和(0.0077±0.0025)g,随着卵茧质量的增加,仔蛭体质量也增加。

本试验通过研究养殖环境对水蛭交配、产茧和孵化的影响,初步得出了不同阶段的养殖条件和方法,为今后的人工养殖提供了参考。

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Effects of Temperature and Density on Breeding of Leech Hirudo nipponia Whitman

ZHANG Jian1,GONG Yuan2,YU Xiang1,LI Jun1,JIANG Xiang-hui1,LI He1,ZHANG Tao1
(1.Freshwater Fisheries Science Academy of Liaoning Province,Liaoyang 111000,China;
2.Jingzhou Minkang Biotechnology Co.Ltd.,Jingzhou 434300,China)

The effects of temperature(24±1)℃and(20±1)℃and density(200 individuals and 100 individuals per cage)on mating rate of broodstock,number of cocoon and body weight were studied in leech(Hirudo nipponia)and effects of cocoon weight(<0.05 g,0.05~0.1 g and>0.1 g)on number of newly hatched larvae were also investigated.The results showed that the maximum mating rate(86±0.06)%and number of cocoon(0.87/leech)were observed at(24±1)℃and stocking density of 100 leeches/cage, with weight loss of(32.1±0.059)%in the leeches that released cocoons.A total of 870 cocoons with mean weight of(0.11± 0.009)g each,varying from 0.03 g to 0.25 g,were collected during breeding,with hatching rate of 87.47%.There was very significant effect of temperature and density on cocoon number released by leeches(P<0.01),without significant effect of temperature and density on long and short diameters of the cocoon and cocoon weight(P>0.05).The interval time of cocoon released by leeches was reduced by 10~15 d when the temperature rose from(20±1)℃to(24±1)℃,and the maximal daily amount of collected cocoon was 43 at(24±1)℃and 24 at(20±1)℃,with 5 648 individuals of newly hatched larvae during the experiment.The quantity and quality of newly hatched larvae was found to be improved with increase in weight of cocoon.

Hirudo nipponia Whitman;temperature;density;breeding

S966.9

A

1005-3832(2017)02-0017-05

2016-12-05

辽宁省海洋与渔业厅项目(200903).

张健(1980-),男,工程师,硕士,从事水生生物疾病学研究.E-mail:zhangjlnly@126.com

于翔(1968-),男,教授级高级工程师.E-mail:yulnly@126.com

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