溫度對四川華鳊仔、稚魚生長發(fā)育及存活率的影響*

王亞利 劉 玥 田佳佳 黃 靜 蒲德永 王志堅

(西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 淡水魚類資源與生殖發(fā)育教育部重點實驗室水產(chǎn)科學(xué)重慶市重點實驗室 重慶 400715)

溫度、溶解氧、光照強度等環(huán)境因子對魚類存活、生長、生理代謝等有重大影響(徐革鋒等, 2014; Tsujiet al, 2014)，而魚類早期生活史與溫度有密切的聯(lián)系(Yasuhisaet al, 1993; Mihelakakiset al, 1994; Fielderet al, 2005; Sureshet al, 2012)。溫度的變化將直接影響魚類仔、稚魚的形態(tài)發(fā)育和生長，甚至影響其存活率。因此，在實際的育苗中，根據(jù)不同的發(fā)育階段來確定其適宜的溫度有利于縮短生長發(fā)育時間，促進魚苗的加速生長，提高存活率，從而為養(yǎng)殖戶帶來較高的收益(張淞琳, 2012)。近幾年來，關(guān)于溫度對仔、稚魚生長發(fā)育的研究主要集中在冷水性魚類上，如尖裸鯉(Oxygymnocypris stewartii)(劉艷超等, 2018)、哲羅鮭(Hucho taimen)(王金燕, 2011)、細鱗鮭(Brachymystax lenok)(常杰等, 2016)等。

四川華鳊(Sinibrama taeniatus)，隸屬鯉形目(Cypriniformes)、鯉科(Cyprinidae)、鲌亞科(Cultrinae)、華鳊屬(Sinibrama)，為長江上游特有的小型經(jīng)濟魚類。近年來，四川華鳊資源量不斷下降(李斌等, 2015;解崇友等, 2016)。目前，四川華鳊的人工繁殖技術(shù)已突破(李青芝等, 2019)。魚類早期生活史是其整個生活史中的重要環(huán)節(jié)，也是死亡高發(fā)時期，該階段的存活率直接影響其種群數(shù)量和年齡結(jié)構(gòu)(肖真明等,2008)。有關(guān)四川華鳊的研究甚少，僅有關(guān)于四川華鳊繁殖生物學(xué)(李斌等, 2015; 李青芝等, 2019; 尹敏等, 2019a、2019b)、年齡與生長(解崇友等, 2016)、形態(tài)發(fā)育(王亞利等, 2020)及線粒體基因(Liet al, 2016)等少量報道。本研究設(shè)計了不同溫度條件下四川華鳊仔、稚魚發(fā)育的影響實驗，探究四川華鳊早期生活史的最適溫度條件，為后續(xù)的人工規(guī)模化苗種培育提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗選取剛出膜且發(fā)育正常的四川華鳊720 尾，平均全長為(4.54±0.04) mm。整個孵化過程在自制絹網(wǎng)孵化框(長×寬×高為640 mm×360 mm×60 mm)中進行，溫度用恒溫加熱棒控制在(25.0±0.5)℃。

1.2 溫度設(shè)置

設(shè)置6 個溫度梯度(16℃、19℃、22℃、25℃、28℃和31℃)，每個梯度4 個重復(fù)，每個重復(fù)30 尾初孵仔魚，飼養(yǎng)于1 L 的大燒杯中，4 個燒杯放入一個作為恒溫水浴的玻璃缸中(450 mm×250 mm×250 mm)，其中，每個溫度組的1 個重復(fù)為備用，用于補充死亡后的空缺，以確保實驗燒杯內(nèi)的養(yǎng)殖密度相等。從仔魚出膜水溫(25.0±0.5)℃開始，以每8 h 升溫或降溫1℃的速率調(diào)整至實驗溫度，水溫變化均控制在±0.5℃內(nèi)。

1.3 實驗方法

仔魚出膜初期每天觀察記錄各溫度組四川華鳊生長發(fā)育情況，之后，根據(jù)發(fā)育情況逐步延長取樣觀察間隔。每次觀察時，取重復(fù)組(除備用組)各3 尾，在體視顯微鏡(Nikon SMZ25, 日本)下活體觀察，并拍照記錄仔、稚魚形態(tài)特征，統(tǒng)計各溫度條件下開始攝食、卵黃囊消失、鱗片開始出現(xiàn)和鱗片完整4 個早期發(fā)育的重要節(jié)點的時間，發(fā)育時間以50%以上個體到達該期的時間為準，并以最先達到鱗片出現(xiàn)和鱗被完整發(fā)育節(jié)點的溫度組與其他溫度組進行四川華鳊形態(tài)及生長指標的比較。不同溫度條件下，4 個節(jié)點的仔、稚魚用Bouin 氏液和中性甲醛固定溶液各固定4 尾標本以備復(fù)查。整個養(yǎng)殖密度隨著仔、稚魚的生長及取材的消耗而改變，因死亡和取材造成的密度不同則用備用組的仔、稚魚進行補充，以保證各個溫度組的密度一致。養(yǎng)殖用水均為曝氣的自來水，pH 值為7.6±0.5，溶解氧>7 mg/L，光照周期為14 L︰10 D。仔魚開口后，每天09:00 和18:00 各投喂1 次豐年蟲(Artemiasp.)，之后根據(jù)口裂大小逐漸使用升索魚苗專用微粒子配合飼料代替，投喂30 min 后，吸去糞便和殘餌，并換水1/3。記錄各個溫度組的死亡數(shù)量，實驗結(jié)束后，計算其死亡率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Image J 圖像分析軟件測量相關(guān)數(shù)據(jù)，運用Excel 2010、SPSS 22.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析(one-way ANOVA)檢驗溫度對四川華鳊仔、稚魚全長、體重和存活率的影響，t檢驗分析不同溫度條件下四川華鳊生長指標的差異；多項式回歸分析得出全長和體重的曲線擬合方程。所有統(tǒng)計值均以平均值±標準差(Mean±SD)表示。參數(shù)計算公式：

式中，Nt為死亡尾數(shù)(不計觀察和采樣造成的死亡數(shù))，N0為起始尾數(shù)；t1、t2為日齡；LT1、LT2分別為t1、t2時的全長；LW1、LW2分別為t1、t2時的體重。

2 結(jié)果

2.1 溫度對四川華鳊仔、稚魚生長發(fā)育的影響

從圖1 可以看出，溫度對四川華鳊仔、稚魚的生長發(fā)育有明顯的影響。各溫度條件下，四川華鳊仔、稚魚的鰭、鰾以及腸道的發(fā)育情況見表1。

表1 溫度對四川華鳊仔、稚魚發(fā)育的影響Tab.1 The effects of temperature on the development of S. taeniatus larvae and juveniles

圖1 不同溫度條件下，四川華鳊仔、稚魚的形態(tài)發(fā)育Fig.1 The development of S. taeniatus larvae and juveniles at different temperatures

不同溫度條件下，四川華鳊仔、稚魚生長性能見表2。30 d 時，在全長方面，28℃組仔魚生長最快，全長最大，約為12.90 mm，其中，16℃、19℃、22℃組與25℃、28℃、31℃組全長存在顯著差異(P<0.05)，而25℃、28℃、31℃組之間無顯著差異(P>0.05)；在不同溫度條件下，30 d 內(nèi)仔、稚魚的SGRL從大到小依次為28℃>31℃>25℃>22℃>19℃>16℃。在體重方面，28℃組仔魚體重最大，約為0.062 4 g/尾，與其余各組相比具有顯著差異(P<0.05)，而19℃與22℃之間無顯著差異(P>0.05)，25℃與31℃之間也無顯著差異(P>0.05)，低溫(16℃)組仔魚的體重幾乎未增長。

表2 溫度對四川華鳊仔、稚魚生長的影響(平均值±標準差)Tab.2 Effects of temperature on the growth of S. taeniatus larvae and juveniles (Mean±SD)

80 d 時，在全長方面，28℃組稚魚生長最快，全長和體重均最大，分別約為20.473 3 mm 和0.116 6 g/尾。仔、稚魚的SGRL從大到小依次為28℃>25℃>31℃>22℃>19℃>16℃，可以看出，25℃的稚魚期生長快于31℃，說明溫度過高或過低，對仔魚生長都有一定的限制作用。30～80 d 內(nèi)的SGRw從大到小依次為22℃>16℃>31℃>25℃>19℃>28℃，由此可知，16℃組仔魚適應(yīng)低溫條件后，SGRw加快，但體重仍顯著低于其余各溫度組(P<0.05)；28℃組稚魚體重雖最高，但是SGRw明顯減慢，顯著低于其余各溫度組(P<0.05)。

2.2 溫度對四川華鳊仔、稚魚發(fā)育進程的影響

不同溫度條件下，四川華鳊仔、稚魚的4 個發(fā)育進程歷時，即初孵仔魚—開口攝食、開口攝食—卵黃囊消失、卵黃囊消失—鱗片開始出現(xiàn)、鱗片開始出現(xiàn)—鱗被完整(表3)。從表3 可以看出，水溫為16℃～28℃時，隨著溫度的升高，四川華鳊仔、稚魚的發(fā)育進程加快，而當溫度升至31℃，實驗魚鱗被完整總歷時與28℃相等。在仔魚期階段(鱗片出現(xiàn)之前)，溫度對初孵仔魚到開口攝食的發(fā)育進程影響較小；而從開口攝食到卵黃囊消失，隨著溫度的升高，卵黃囊的消耗速率加快，16℃組，從初孵到卵黃囊消失歷時是28℃和31℃的3 倍。卵黃囊消失到鱗片出現(xiàn)的階段，溫度較低組16℃和19℃的歷時遠遠長于22℃、25℃、28℃、31℃組，19℃的發(fā)育歷時是22℃組的2 倍，說明溫度對此發(fā)育階段影響較大。鱗片開始出現(xiàn)到鱗被完整的階段，各溫度組的發(fā)育歷時差距小于卵黃囊消失到鱗片開始出現(xiàn)階段的發(fā)育歷時，說明溫度對鱗片逐步完整的影響較小。整體來看，28℃、31℃組鱗被完整的總歷時均早于其他溫度組，但與25℃組的歷時差距不大。

表3 溫度對四川華鳊仔、稚魚發(fā)育進程的影響Tab.3 The effects of temperature on the development of S. taeniatus larvae and juveniles

2.3 四川華鳊仔、稚魚全長與日齡的關(guān)系

統(tǒng)計各溫度組四川華鳊仔、稚魚發(fā)育至80 日齡的全長數(shù)值，全長(L)與日齡(D)的關(guān)系擬合成3 次多項式函數(shù)(表4)，四川華鳊仔、稚魚全長觀測值與擬合模型相關(guān)系數(shù)值均達到0.99 以上，表明Cubic 生長模型能很好地估計四川華鳊仔、稚魚全長在不同溫度條件下隨日齡的生長情況。從表4 可以看出，25℃、28℃和 31℃組的仔、稚魚生長速度明顯快于其他3 個溫度組，同時，生長曲線較好地反映了在一定的溫度范圍內(nèi)，仔、稚魚的全長隨溫度的升高而增長。

表4 四川華鳊全長(L)與日齡(D)的回歸方程Tab.4 Regression equations of total length (L) and days (D) post hatching of S. taeniatus

2.4 溫度對四川華鳊仔、稚魚存活率的影響

本研究從四川華鳊仔魚出膜開始，統(tǒng)計至25℃組鱗片完備期間各溫度組仔、稚魚的存活率，并擬合3 次曲線方程為y=0.000 3x3–0.022 9x2+0.673 7x–5.520 4 (R2=0.995 2)(圖2)。此期間，16℃組存活率最低，僅為43%，其次是19℃組，存活率為73%，22℃～28℃組的存活率均達90%，其中，25℃組存活率最高，達97%；而31℃組的存活率為87%。從圖2可以看出，溫度對四川華鳊仔、稚魚的存活率影響較大，在一定溫度范圍內(nèi)，存活率隨溫度的升高而升高；溫度過低或過高，都不利于仔、稚魚的存活。

圖2 不同溫度組四川華鳊仔、稚魚存活率Fig.2 Survival rate of S. taeniatus larvae and juveniles at different temperatures

3 討論

3.1 溫度與仔、稚魚生長發(fā)育進程

在魚類早期生活史階段，仔魚期和稚魚期是胚后發(fā)育的2 個主要時期。處于早期發(fā)育階段的仔魚，其形態(tài)、消化器官等均處于快速生長期，這些器官的發(fā)生、發(fā)育速度與其存活、生長及攝食行為習(xí)性的變化等密切相關(guān)(王林龍等, 2018)。本研究觀察不同溫度條件下，四川華鳊仔、稚魚的生長發(fā)育情況發(fā)現(xiàn)，溫度對四川華鳊仔、稚魚的發(fā)育速度有明顯的影響，各溫度組的形態(tài)及器官發(fā)育進度不同，同時，在體重、全長等方面也有明顯的不同。

溫度對四川華鳊仔、稚魚的發(fā)育影響顯著。仔魚期，四川華鳊由內(nèi)源性營養(yǎng)轉(zhuǎn)向外源性營養(yǎng)，同時，較高溫度組(25℃、28℃和31℃)中卵黃囊的消耗速率快，開口攝食時間早，說明開口攝食的時間會隨著溫度升高而提前，與南方鯰(Silurus meridionalisChen)的研究結(jié)果一致(鄧思平等, 2000)。25℃、28℃和31℃條件下的仔魚，在6～8 d 時，卵黃囊已消失，促使較高溫度組與攝食相關(guān)的器官發(fā)育快于低溫組。例如，較高溫度組為尋求食物，各鰭褶退化更快，并出現(xiàn)鰭條，運動能力明顯更強，鰾由一室向兩室轉(zhuǎn)變，從而輔助魚體快速攝食；同時，胃部膨大，腸道開始彎曲盤回，從而加速食物的消化。稚魚期，28℃和31℃組的鱗片完整時間快于其他溫度組。由此可見，溫度不同，各器官完善的歷程也不一致，在28℃和31℃條件下，器官分化亦提早完成。

在適溫范圍內(nèi)，魚類的代謝強度一般與溫度呈正相關(guān)，而魚類的生長與機體的新陳代謝密切聯(lián)系(Nurdianiet al, 2007)。本研究表明，80 d 時，28℃條件下，稚魚的全長和體重均最大，其次是25℃，說明在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，四川華鳊的生長加快，但溫度過高，反而會抑制生長。因此，四川華鳊仔、稚魚培育階段的水溫為25℃～28℃時，其生長速度相對較快。徐革鋒等(2014)研究表明，適宜的溫度會引起魚類攝食節(jié)律變化，達到較好的生長效果，從而縮短仔、稚魚培育周期。

3.2 溫度與仔、稚魚存活率

李斌等(2015)研究表明，分布在長江上游岷江眉山段的四川華鳊種群已經(jīng)出現(xiàn)了小型化趨勢，而繁殖后代仔魚的存活率將直接影響該物種的種群數(shù)量。溫度是影響魚類生存的重要的環(huán)境因子之一，對魚類代謝反應(yīng)起控制作用，從而能夠影響魚類的存活率(Lushchaket al, 2006)。本研究與張廷廷等(2016)和蔡瑞鈺等(2018)的研究結(jié)果一致，發(fā)現(xiàn)溫度過高或過低都有可能導(dǎo)致仔、稚魚大量死亡。仔、稚魚種類與溫度有極顯著的相關(guān)性(王九江等, 2019)，不同種類的魚具有不同的適溫范圍，這與其自身遺傳特性以及對生活環(huán)境的長期適應(yīng)有關(guān)(謝忠明, 1993)。在室內(nèi)養(yǎng)殖發(fā)現(xiàn)，四川華鳊仔魚在出膜1 周左右存在死亡高峰期。因此，在人工養(yǎng)殖過程中，探究適宜的溫度，可降低四川華鳊仔、稚魚的死亡率。

本研究發(fā)現(xiàn)，整個實驗的養(yǎng)殖過程，四川華鳊的死亡集中在仔魚期，而在稚魚期的死亡數(shù)量相對較少，表明，仔魚期對溫度更為敏感，稚魚期對溫度已逐步適應(yīng)，此現(xiàn)象與云南盤(Discogobio yunnanensis)(蔡瑞鈺等, 2018)、胭脂魚(Myocyprinus Asiaticus)(張春光等, 2000)的研究一致，其原因可能是由于仔魚期間的各種器官系統(tǒng)、生理機能均處于形成和發(fā)育過程中，仔魚對環(huán)境因子的變化非常敏感(周勤等,1998)。從整體上看，16℃組四川華鳊的攝食能力弱且發(fā)育遲緩，存活率明顯低于其他溫度組，當發(fā)育至150 d 時，能存活的稚魚數(shù)量則更少，由此可知，16℃組四川華鳊仔、稚魚的發(fā)育已受阻。隨著溫度升高，四川華鳊的存活率從16℃～25℃一直升高，28℃開始下降，但22℃～28℃組的存活率均較高(90%～97%)。而四川華鳊仔、稚魚在31℃條件下的存活率為87%，存活率相對較高。由此可知，對四川華鳊仔、稚魚來說，31℃是可生存的溫度。總的來說，四川華鳊仔、稚魚階段有較廣的溫度范圍，可提高其在野外條件的存活率。

在生產(chǎn)上追求的是較高的存活率和較快的生長速度。因此，可將25℃～28℃作為人工養(yǎng)殖四川華鳊仔、稚魚生長的最適溫度，并在仔魚出膜后3 d 可投喂餌料。