溫度、鹽度對斑點鱒發眼卵孵化的影響

菅玉霞, 潘 雷, 胡發文, 高鳳祥, 張少春, 王 雪, 李 莉, 郭 文

(山東省海洋生物研究院, 山東 青島 266002)

斑點鱒(Oncorhynchus mykiss), 俗稱尊貴魚,是鮭科(Salmonidae)魚類的一種, 因全身布滿斑點而得名, 屬溯河洄游魚類, 是由道氏虹鱒(Oncorhynchus mykiss)與虹鱒(Oncorhynchus mykiss)的降海型品種硬頭鱒 (Oncorhynchus mykiss)雜交而成的虹鱒新品種, 2010年由山東省海洋生物研究院與青島福卡海洋生物科技有限公司聯合引進中國[1-3]。斑點鱒肉質細嫩、營養價值高、少肌間刺、出肉率高, 是制作生魚片、煙熏三文魚(Oncorhynchus keta)的首選魚類, 深受消費者喜愛。斑點鱒是廣溫、廣鹽性魚類, 生存溫度 0～24℃, 適宜水溫 8～21℃,最適生長水溫 10～18℃; 對鹽度的適應能力也很強,在 0～33鹽度范圍內均能存活[4]。抗病力強, 生長速度快。

目前國內外關于溫度、鹽度對魚類包括虹鱒胚胎發育影響的報道較多[5-21]。斑點鱒作為一種虹鱒魚類養殖的新品種, 目前相關報道還很少[1-4], 溫度、鹽度對斑點鱒發眼卵孵化的影響也均未見報道。作者研究了溫度、鹽度對斑點鱒發眼卵孵化的影響, 以期豐富斑點鱒早期發育階段的生物學基礎數據和資料,為苗種培育和工廠化養殖提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗在山東省海洋生物研究院海水良種繁育中心內進行。實驗材料為同一批受精發育的斑點鱒發眼卵, 于2012年2月27日由美國空運至我實驗基地,此時的發眼卵有效積溫為245℃·d, 已受精24.5 d。實驗在2 000 mL的燒杯中進行。

1.2 方法

1.2.1 不同溫度下發眼卵的孵化

共設置10個溫度梯度: 6、8、10、12、14、16、18、20、22、24℃。在2 000 mL燒杯中放發眼卵60粒進行溫度實驗, 孵化用水為淡水, 每組設 3個平行。每天用相同溫度水全量換水一次。燒杯置于規格為 67cm×46 cm×35 cm的塑料箱內, 以 WEIPRO MX300 IC控溫儀保持各實驗組溫度恒定, 實驗期間溫度波動±0.5℃。發眼卵置入燒杯后, 以1℃/h的速度升溫到設計溫度。觀察記錄不同水溫下的孵化時間、孵化率。

1.2.2 不同鹽度下發眼卵的孵化

設置 9個鹽度梯度: 0、5、10、15、20、25、30、35、40; 高鹽度海水以砂濾海水添加海水晶配制而成;低鹽度海水以砂濾海水加淡水(充分曝氣除氯)配制。鹽度用海水比重計(精確度±1)來標定。在2 000 mL燒杯中分別放入60粒發眼卵進行鹽度實驗, 每個實驗組設3個平行。每天用相同鹽度水全量換水一次。實驗過程中及時清除死卵并記錄。觀察記錄不同鹽度條件下的孵化時間和孵化率。根據溫度孵化實驗設計實驗水溫為(10±0.5) ℃。燒杯置于規格為67 cm×46 cm×35 cm的塑料箱內, 以WEIPRO MX300 IC控溫儀保持塑料箱內溫度恒定。

1.3 數據處理

實驗數據用 Spss19.0軟件進行統計, 采用單因素方差分析(ANOVA)和Duncan檢驗法統計分析,采用Microsoft Excel 2003進行了數據處理和圖表制作。

2 結果與分析

2.1 溫度對發眼卵孵化的影響

2.1.1 溫度對斑點鱒發眼卵孵化率的影響

圖1表明, 溫度對斑點鱒發眼卵孵化率影響顯著(P<0.05)。由圖1可知, 在水溫6～22℃溫度范圍內,各實驗組發眼卵都能完成孵化, 其中 10℃的孵化率最高。當孵化溫度低于 10℃時, 斑點鱒發眼卵孵化率隨溫度升高而升高; 孵化溫度高于 10℃時, 斑點鱒發眼卵孵化率隨溫度升高而降低, 22℃的孵化率最低。當水溫超過 24℃時, 斑點鱒發眼卵不能孵化出仔魚。從孵化率的角度評估, 最佳孵化溫度是10℃。斑點鱒發眼卵的孵化見圖2。

圖1 斑點鱒發眼卵在不同溫度下的孵化率Fig.1 Hatching rate of eyed eggs of Oncorhynchus mykiss under different water temperature

圖2 斑點鱒發眼卵的孵化Fig.2 Hatching of eyed eggs of O. mykiss

2.1.2 溫度對斑點鱒發眼卵孵化時間的影響

斑點鱒發眼卵的孵化時間指的是發眼卵全部孵化出仔魚所需要的時間。由圖3可知, 在6～22℃, 隨著水溫的升高, 斑點鱒發眼卵的發育時間逐漸縮短。6℃時斑點鱒由發眼卵至破膜孵化出仔魚長達 15 d,而22℃, 孵化出仔魚僅需4d。發眼卵孵化時間N(d)與溫度 T(℃)成負相關關系, 符合對數關系式: N=–5.031 ln(T)+15.378(R2=0.9924)。

2.1.3 胚胎發育的有效積溫值

對于魚類的發育過程, 每個階段的積溫是該階段的平均溫度和該階段所持續時間的乘積, 而孵化過程的總積溫為各個階段的積溫之和[22]。由表 1可知, 本實驗條件下斑點鱒胚胎發育的積溫范圍為333～350℃·d, 平均積溫值為 343℃·d。

圖3 溫度對斑點鱒發眼卵孵化時間的影響Fig.3 Effect of temperature on hatching days of eyed eggs of O. mykiss

表1 斑點鱒發眼卵發育與水溫的關系Tab.1 Relationship between development of eyed eggs of Oncorhynchus mykiss and water temperature

2.2 鹽度對發眼卵孵化的影響

2.2.1 鹽度對斑點鱒發眼卵孵化率的影響

圖4表明, 鹽度對斑點鱒發眼卵孵化率影響顯著(P<0.05), 鹽度超過20, 發眼卵不能孵化。鹽度高于30的實驗組, 實驗開始10 h后就出現死卵, 20 h后發眼卵全部變渾濁死亡。在鹽度0～15范圍內, 隨著鹽度升高斑點鱒發眼卵孵化率逐漸降低。鹽度 0時的孵化率最高, 達到97%。

圖4 斑點鱒發眼卵在不同鹽度下的孵化率(10±0.5)℃Fig.4 Hatching rate of eyed eggs of O. mykiss under different salinity(10±0.5)℃

2.2.2 鹽度對斑點鱒發眼卵孵化時間的影響

鹽度超過20發眼卵不能孵化, 所以孵化時間只統計到鹽度15。由圖5可知, 在0～15范圍內, 隨著鹽度的升高, 斑點鱒發眼卵的孵化時間逐漸變長。鹽度0時斑點鱒由發眼卵至破膜孵化出仔魚需要11 d,而在鹽度 10～15時則需要 13d。胚胎孵化時間 N(d)與鹽度 S(‰)成正相關關系, 二者回歸結果符合乘冪函數關系式: N=11.023S0.1299(R2=0.9604)。

3 討論與結論

3.1 溫度對發眼卵孵化的影響

圖5 鹽度對斑點鱒發眼卵發育時間的影響Fig.5 Effect of salinity on hatching days of eyed eggs of O.mykiss

水溫是影響魚類胚胎發育和孵化時間的重要環境因子之一, 任何一種魚類的胚胎發育都需要在適宜的溫度條件下進行, 不同的魚種胚胎發育要求的溫度條件不同, 對溫度的適應范圍也有很大差異。本實驗條件下, 斑點鱒發眼卵全部孵化時6℃時的積溫值為335℃·d, 8℃時的積溫值為341℃·d, 與虹鱒6.3℃時的積溫值為 328.12℃·d[23]、硬頭鱒水溫 8～10℃時的積溫范圍為(340～360)℃·d[24]相似。高于山女鱒(O.masou)[25]平均水溫6.2℃、積溫達297℃·d, 山女鱒平均水溫 8.4℃, 積溫達 252℃·d時才全部孵化。而低于白點鮭(Salvelinus leucomaenis)[15]在平均溫度5.16℃、積溫423.87℃·d時才能全部孵化; 也低于洄游性大西洋鮭(Salmo salar)在水溫8～10℃、積溫達到485℃以上時才孵化[26]。其產生差異的原因可能與這幾種鮭科魚類的生活習性、親魚培育的環境條件有關。另外, 不同的水溫下, 仔魚出膜所需的發育積溫也略有差異, 例如虹鱒在9℃時約為343.0℃·d, 10℃時約為 309.73℃·d, 12℃時約為 308.2℃·d[27], 本實驗條件下斑點鱒在 6℃時的積溫值為 335℃·d, 10℃時為350℃·d, 18℃時為344℃·d, 也驗證了這一點。

魚類的胚胎發育時間長短與水溫有著密切關系。本實驗條件下, 斑點鱒在平均水溫6℃時全部孵出需要39.5 d, 16℃時全部孵出需要31 d, 而在平均溫度為22℃時, 28.5d左右即可全部出膜。斑點鱒發眼卵發育速度隨著水溫的升高而加快, 這同其他魚類是一致的[28]。如, 虹鱒在平均水溫 7.5℃時, 從受精至孵出需要46 d, 平均水溫為9℃時, 孵化期則為30～38 d, 而在平均溫度為12℃時, 26 d左右即可出膜; 山女鱒在8℃的水溫孵化約需60 d, 而在綏芬河(平均孵化水溫低于4℃) 的山女鱒則需要90 d的孵化才破膜而出[29]。哲羅魚(Hucho taimen Pallas)[30]在水溫8.3～11.6℃時, 從卵受精到破膜需38～41 d。陸封型大西洋鮭發眼卵在水溫3～11℃時破膜需要24 d,而水溫2～8℃時破膜則長達45 d[31]。

魚類胚胎的孵化出膜主要靠兩方面的作用: 胚體的運動和孵化酶的作用[10]。樓允東[32]、樊廷俊等[33]的研究表明, 孵化酶的作用受溫度的影響較明顯,在孵化酶分泌過程中溫度的下降, 不僅能顯著延遲孵化, 而且胚胎的存活率也降低。溫度主要通過影響孵化酶的分泌及其活性控制仔魚的孵出, 通常低溫抑制孵化酶的分泌和作用, 高溫則使孵化酶失活。孵化期水溫能夠影響仔魚對營養物質的吸收以及器官發育分化等, 這些對于仔魚初孵時迅速適應環境和成活至關重要。從實驗結果看, 水溫升高到 18℃以上時, 仔魚的孵化時間大大縮短, 但是仔魚的存活率也大大降低。胚胎發育所需時間和發育速率通常在一定范圍內與溫度成負相關, 這與本實驗結果一致。

張耀光等[34]認為一般把孵化率最高的溫度做為魚類胚胎發育的最適溫度。本實驗條件下, 10℃時的孵化率最高, 溫度 18～22℃范圍內雖能孵化出仔魚,但是孵化率比較低, 當溫度高于 24℃時, 斑點鱒發眼卵不能孵化出仔魚。從孵化率的角度評估, 可以得出斑點鱒發眼卵的適宜孵化水溫為 8～16℃, 最適溫度為10℃。

3.2 鹽度對發眼卵孵化的影響

海水鹽度是直接影響魚類胚胎發育的主要因素,鹽度對于魚類的生長和繁殖具有重要的影響。從本研究結果看, 斑點鱒的發眼卵孵化率隨鹽度的升高而降低, 這與一般的海產魚類條斑星鰈(Verasper moseri)[5]、半滑舌鰨(Cynoglossus semilaevis)[8]、條石鯛(Oplegnathus fasciatus)[10]等孵化率隨鹽度的升高而升高相反, 究其原因與斑點鱒的生活習性相關。斑點鱒屬于溯河洄游魚類, 魚卵在淡水中孵化, 仔魚孵出后能逐漸適應鹽度的升高, 最后可適應在海水中的生長, 因此, 發眼卵的孵化率隨鹽度的升高呈現降低的趨勢。王宏田等[35]的研究表明, 當鹽度過高或過低時, 卵膜由于難以調節細胞與周圍介質之間的物質平衡會導致卵細胞受到損傷或破裂, 從而出現死卵。鹽度高于20時發眼卵不能孵化出仔魚, 魚卵發白變渾濁死亡。鹽度高于 30的實驗組, 實驗開始10 h后就出現死卵, 20 h后發眼卵全部變渾濁死亡。

鹽度同樣影響斑點鱒發眼卵的胚胎發育時間,在 0～15范圍內, 隨著鹽度的升高, 斑點鱒發眼卵的發育時間逐漸變長。因此, 結合鹽度對孵化率及孵化時間的影響, 可以得出斑點鱒發眼卵的適宜孵化鹽度為0～15, 最適鹽度為0。

作者只對溫度、鹽度對進入發眼期的斑點鱒胚胎進行了研究, 至于溫度、鹽度對整個胚胎發育階段的影響, 還有待進一步的研究。

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