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盐度对可口革囊星虫受精卵孵化、幼体存活和生长的影响

2020-09-01林向阳张齐斌李雷斌

关键词:孵化率投饵盐度

林向阳,张齐斌,李雷斌

(1.福建省水产研究所,福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室,福建 厦门 361013;2.宁德市蕉城区漳湾镇水产技术推广站,福建 宁德 352100)

0 引言

可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta),隶属于星虫动物门、革囊星虫纲、革囊星虫科,为我国特有种,也是我国星虫中产量较大的种类之一[1-2]。可口革囊星虫生活在河口滩涂区,其生活史分为两个阶段——浮游阶段和底栖阶段,这两个阶段都会受到盐度变化的影响。目前,国内外学者对星虫早期幼体发育研究主要集中在裸体方格星虫(Sipunculus nudusLinnaeus)和可口革囊星虫两个种类。例如:曾志南等[3]开展了光裸方格星虫(现已订名为裸体方格星虫)初期海球幼体对温度和盐度的耐受实验,结果表明光裸方格星虫初期海球幼体对低盐度相对敏感,对高盐度有较强的耐受力,而对温度特别是低温的耐受能力也较强;吴洪喜等[4]、陈慧等[5]先后研究了可口革囊星虫胚胎与幼体的早期发育过程[4-5]。迄今为止,有关盐度对可口革囊星虫受精卵、幼虫生长的影响尚未见报道。基于此,本研究开展了盐度对可口革囊星虫孵化、幼体存活及生长的影响,旨在探索可口革囊星虫从浮游生活转变为底栖生活过程中其对盐度变化的适应性,也为优化可口革囊星虫人工苗种培育技术和合理规划养殖水域提供科学依据。

1 材料及方法

1.1 受精卵及幼虫来源

可口革囊星虫亲体采集于宁德市蕉城区三都澳的自然海区。挑选健康、形态正常、体表无破损的约60kg(平均个体体重4.61g)亲体,在福建省海水鱼类苗种繁育科研中试基地培育,经人工催产后获得受精卵。受精卵在孵化池孵化后,在解剖镜下挑选发育正常的幼体,用于下一步实验。实验海水为经沉淀的蓄水池水,经沙滤后使用。实验期间海水水温为26~30.5 ℃、盐度为25~26、pH值为7.6~8.5。

1.2 盐度梯度的设置

不同实验的盐度梯度设置不同:受精卵孵化实验设置8个盐度组,分别为5、10、15、20、25~26、30、35、40;幼虫不投饵实验设置6个盐度组,分别为10、15、20、25~26、30、35;幼虫培育设置4个盐度组,分别为15、20、25~26、30。都以盐度25~26的自然海水组作为对照组,不同盐度组均设置3个重复。较高盐度的海水以砂滤海水添加盐卤配制而成,而低盐度的海水以砂滤海水加一定比例蒸馏水配制而成。研究幼虫不投饵存活系数(survivalactivityindex,SAI)的实验海水需经0.45μm的微孔滤膜过滤并经高温消毒后方可使用。

1.3 不同盐度对受精卵孵化的影响

用50mL的培养皿,各放入100粒发育至囊胚期的受精卵,静水孵化,不同批次的受精卵重复进行3次。在水温28.5~30.3 ℃条件下,受精卵孵化45~50h后,计算孵化率。孵化率计算公式为:

孵化率(%)=[孵出海球幼虫数/受精卵数]×100%。

(1)

1.4 不同盐度条件下幼虫不投饵存活系数的测定

在水产苗种培养中,通常以SAI为指标衡量幼体的活力[6]。本次实验中,采用SAI来判断可口革囊星虫幼虫的活力。待海球幼虫完全孵化后,在解剖镜下选择活力正常的初孵海球幼体50只,放入装有30 mL不同盐度海水的小型培养皿中,在实验室内静水培养,不投饵。由于幼虫死亡后不易观察,需要每天在解剖镜下观察存活数,待幼虫全部死亡后,对不同盐度条件下仔鱼的SAI值进行方差分析,对方差分析检验显著的进一步用最小显著差数法(LSD法)进行多重比较。SAI的计算公式为:

(2)

其中N为起始的幼虫数,k为幼虫全部死亡所需的天数,hi为第i天幼虫的累计死亡数。

1.5 不同盐度对幼虫生长发育的影响

实验采用3 L玻璃烧杯放入同批次的初孵海球幼虫,密度为0.5只/mL。用小型增氧泵微充气孵化,水温控制在28.2~30.6 ℃,一般每天换水量约为30%。培育期间,根据幼虫的胃肠情况适量投喂小球藻,以大部分幼虫胃肠饱满为准。随着幼虫的生长,后期海球幼虫具有运动和摄食功能的口前纤毛环和口后纤毛环摆动频率下降,虫体活动范围小。根据实验过程观察,可口革囊星虫幼虫前期海球幼虫的发育时间一般约为9 d,因此,本实验时间设定为9 d。

实验开始后,各组每次取样20只幼虫,测量开始时、第5天及实验结束时的幼虫体长(以运动时状态的体长为准)。实验结束后,清点存活幼虫数量,并统计不同盐度海水中幼虫的成活率。存活率计算公式为:

存活率(%)=N2/(N0-N1)×100%,

(3)

其中N2为最终存活数,N0为起始尾数,N1为取样标本数。

2 结果

2.1 不同盐度下受精卵的孵化率和胚胎发育比较

在水温28.5~30.3 ℃条件下,先后测定3批受精卵在不同盐度下的孵化率(见表1)。从孵化率看,在盐度10~35范围内,可口革囊星虫受精卵均可孵化。其中:以盐度20组和自然海水(25~26)组这两组的孵化率较高,孵化率分别为86.2%、88.1%,但两者之间无明显差异(P>0.05);其次为高盐度30组,孵化率为71.2%,与盐度20组和自然海水组之间差异显著(P<0.05);低盐度15组孵化率下降为40.1%,与其他组之间存在明显差异(P<0.05);而高盐度35组和低盐度10组,孵化率分别降至26.0%和5.8%,与盐度15、20、25~26、30组之间差异显著(P<0.05);而盐度0组和40组,受精卵孵化率则为0。

表1 不同盐度条件下可口革囊星虫受精卵的孵化率

就受精卵的胚胎发育状况而言,在盐度20、25~26和30条件下,受精卵发育正常,当发育至担轮幼虫期时,担轮幼虫个体游动快速,且在48 h内全部完成孵化,孵出的幼体活力旺盛。然而,盐度15组和35组的受精卵发育至担轮幼虫期时,担轮幼虫个体转动缓慢,仅部分幼虫完成孵化且幼虫发育延滞。值得注意的是,盐度35组孵化出的海球幼虫的活力偏弱,而低盐度15组则活力正常。盐度10组受精卵的发育状况与盐度15组和35组相类似,但受精卵的孵化率低,孵出的幼虫活力偏弱。盐度5组和40组的受精卵孵化至担轮幼虫期时,个体活力明显较差并最终死亡(见表2)。

表2 盐度对可口革囊星虫胚胎发育的影响

由此可见,盐度15~30适宜于可口革囊星虫受精卵孵化,盐度20~26为最适盐度范围,呈现出受精卵发育对低盐度的适应。

2.2 不同盐度下可口革囊星虫幼虫的不投饵存活系数

分别测定了6个不同盐度条件下,3批次可口革囊星虫幼虫的不投饵存活系数(SAI),结果(见表3)表明:在盐度10、15、20、25~26、30、35条件下,可口革囊星虫幼虫的SAI依次分别为9.8、78.3、60.9、12.6、12.2、10.7。其中低盐度15组的SAI最高,为78.3;其次是盐度20组,为60.9,盐度15组和20组之间差异显著(P<0.05);盐度25~26组、30组、35组的SAI值分别为12.6、12.2和10.7,三组间无明显差异(P>0.05),但与盐度15组、20组相比,均存在显著差异(P<0.05);盐度10组和盐度35组的SAI值分别为9.8和10.7,两组间不存在明显差异(P>0.05)。

表3 不同盐度下可口革囊星虫幼虫不投饵存活系数

比较了各盐度组幼虫的存活状态,结果(见表4)表明,盐度15组、20组的幼虫存活时间最长,为7 d,其余各组存活时间均低于7 d。其中:盐度10组第1天幼体收缩成一团,沉于底部,几乎不游动,口前纤毛环和口后纤毛环摆动频率偏低;第2天出现个别幼虫死亡;第3天少量幼虫死亡;第4天出现大量个体死亡;第6天全部死亡。盐度15组,第1天幼虫游动缓慢;第2天恢复正常;第3天大多数幼虫沉底且游动缓慢;第4天出现个别幼虫死亡;第6天大多数幼虫出现死亡;第7天全部死亡。盐度20组和盐度15组较类似,也是至第4天才出现个体死亡现象,与盐度15组有所差异的是第1天幼虫活动正常。自然海水组和盐度30组的幼虫存活情况基本类似,第1~2天活动正常;第3天少量幼虫沉底且游动缓慢;第4天出现少量幼虫死亡;第6天全部死亡。高盐度35组的幼虫明显不适应高盐度环境,前两天表现出游动缓慢;第3天大部分沉底;第4天开始少量幼虫死亡,存活的幼虫也几乎不动,仅纤毛可以缓慢摆动。

表4 不同盐度下可口革囊星虫幼虫不投饵存活情况

从幼虫的不投饵系数及幼虫的活动状况,可以发现适宜于幼虫生存的盐度范围为15~30,最适范围为15~20,也呈现出对低盐度的适应性。

2.3 不同盐度下幼虫的生长指标比较

在水温28.5~30.5 ℃的情况下,测定了各盐度组幼虫的生长速度,具体如表5所示。

表5 不同盐度条件下海球幼虫生长速度的比较

表5表明,经过9 d的培育,幼虫体长从251.7 μm长至542.9~568.5 μm,日生长速度为60.3~63.2 μm /d。从初孵海球幼虫培育至第5天,盐度15组、20组、25~26组和30组的体长分别为(421.1±18.6)μm、(422.9±24.0)μm、(426.1±20.3)μm和(412.0±17.3)μm,生长速度是自然盐度组(25~26)最快,盐度30组最慢,但这4个实验组之间差异不显著(P>0.05)。培育至第9天时,4组体长分别为(549.4±27.9)μm、(568.5±28.3)μm、(551.7±25.3)μm、(542.9±27.7)μm,盐度20组生长最快,盐度30组最慢,其中盐度20组与15组、25~26组间无显著差异(P>0.05),而与盐度30组之间差异显著(P<0.05)。比较了幼虫的成活率,结果(见表6)表明,幼虫在盐度15、20、25~26和30条件下培育9 d后,其成活率分别为63.4%、75.9%、72.8%和60.2%,以盐度20时的成活率最高。

表6 不同海水盐度条件下海球幼虫存活率

3 讨论

3.1 盐度对孵化率的影响

本研究结果显示,可口革囊星虫的受精卵在较大的海水盐度范围(10~35)内均可孵化,其中盐度20~30较适宜受精卵的孵化,但最适的盐度范围为20~26。方文珊等[7]对裸体方格星虫的研究表明,方格星虫受精卵的最适、较适、适宜、临界孵化盐度分别是21.72~26.94、20.04~28.90、17.48~31.26、16.5~34.14。本研究结果与之相似,但与之不同的是,可口革囊星虫最低临界孵化盐度为10,低于裸体方格星虫的最低临界孵化盐度。这可能与可口革囊星虫生长在河口区的海域滩涂有很大的关系。河口区海域盐度变化幅度较大,可口革囊星虫对低盐环境具长期适应性。许多海水鱼类的受精卵能够在较大的海水盐度范围内正常孵化与发育,可能与受精卵发育至神经胚时期后,与外界的物质交换降低,以及卵黄栓关闭后的受精卵已经建立起较为完善的盐度控制系统有关[8-9]。

3.2 盐度对孵化时间的影响

有关盐度对孵化时间的影响,在鱼类上已有较多研究。在点带石斑鱼(Epinephelus malabaricus)、鲤鱼(Cyprinus carpio)、半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevisGunther)的研究中,认为不同盐度对孵化时间的影响不显著[10-12]。关于状黄姑鱼(Nibeamiichthioides)[13]、尖鳍鲤(Cyprinusacutidorsalis)[14]、七带石斑鱼(E.septemfasciatus)[15]的研究表明盐度越高,仔鱼孵化时间越短。而奥尼罗非鱼(Oreochromisniloticus×O.aureus)[16]、大银鱼(Protosalanxhyalocranius)[17]的研究表明,孵化周期随盐度的增加而增加。徐永江等[18]在条石鲷(Oplegnathusfasciatus)研究中发现,盐度过高或过低,会引起受精卵孵化时间的延长。可见,不同种类受精卵的孵化时间与盐度的关系有所不同。

本研究中,在盐度20、25~26、30条件下,48h内均能正常孵出海球幼虫;而在盐度10、15、35时,受精卵孵化时间明显比正常孵化的时间延后,超过48h,除盐度15组孵出的幼虫游动正常外,盐度10组、35组的幼虫表现出对环境不适应,游动偏弱。从孵化进程也可看出盐度20~30为可口革囊星虫受精卵较适宜的孵化盐度。

3.3 盐度对幼虫活力的影响

不投饵存活系数(SAI)通常用于判断初孵幼体的活力。对大多数鱼类来说,在无投饵条件下,观察仔鱼耐受能力和存活天数,SAI值越高,代表仔鱼的活力就越好[6]。在适宜盐度下,不同种类的SAI有一定的差异。如黄鳍东方鲀(Takifuguxanthopterus)[19]在盐度5和15时,其SAI值达78.37和85.38,在盐度10和20时也有70.1和70.63,而菊黄东方鲀(Fuguflavidus)[20]的SAI最高值为30.10;赤点石斑鱼(E.akaara)[6]的SAI值明显比斜带石斑鱼(E.coioides)[21]、云纹石斑鱼(E.moara)[22]及七带石斑鱼(E.septemfasciatus)[23]要低;黄姑鱼类中的双棘黄姑鱼(N.diacanthus)[24]的SAI值最大为7.13,与大黄鱼(Larimichthyscrocea)[25]差异较大;鲷科鱼类的黄鲷(Dentextumifrons)[26]的SAI值较大,为47.53。

本研究中,在盐度10~35范围内,可口革囊星虫幼虫在盐度15、20时SAI值较高,分别为78.3、60.9,而在其他盐度时则明显较低,为9.86~12.6。表现出对低盐度较高的忍受力。

3.4 盐度对幼虫生长的影响

本研究表明,在9d的培育期间,海球幼虫培育的生长速度和成活率,盐度20组均为最高,分别为63.2μm/d、75.9%;其次为自然海水(25~26)组,分别为61.3μm/d、72.8%;盐度15组的幼虫生长速度为61.0μm/d,与自然海水组相差不大,但成活率为63.4%,略低于自然海水组;高盐度30组,幼虫的生长速度最慢且平均成活率也最低。与9d生长速度比较,幼虫的5d生长速度是自然海水组最快,平均达85.2μm/d;其次为盐度20组,达84.6μm/d;再次为盐度15组,达84.2μm/d;最慢的是盐度30组,平均达82.4μm/d。可见,低盐度组幼虫在前期生长速度比正常盐度组慢,但在培育后期,生长速度却比自然盐度组快。

这种现象与王丽华等[27]的报道结果类似。在其实验中褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)[27]幼鱼在低盐(盐度5)胁迫10d后,特定生长率为0.79%·d-1,小于盐度19组的2.20%·d-1,但经过10d的培育,盐度5组的特定生长率增加为1.96%·d-1,大于盐度19组的1.52%·d-1,幼鱼引起的生长阻滞在30d内得到补偿。因而认为补偿生长的机制与营养胁迫和其他环境因子胁迫后的补偿生长机制类似,依靠恢复最佳条件后摄食量的提高而获得,但在高盐度胁迫下未观察到褐斑牙鲆获得补偿生长。本研究也发现,可口革囊星虫更适合在稍低盐度的海水中生长,可能与可口革囊星虫成体长期生活在河口区的滩涂中,从幼虫阶段就对低盐环境具备一定的适应能力,有利于向低盐滩涂穴栖生活过渡有关。

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