南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗的養殖生長性狀分析

曹明睿，林立輝，李元躍，陳政強*，林鵬遠

（1.集美大學水產學院，福建廈門 361021；2.漳州鵬豐水產科技有限公司，福建漳州 363403）

鮑是名貴海鮮美食，因營養豐富、食用價值高而備受消費者青睞。我國是全球鮑養殖漁業和鮑食品消費最大國，2022 年鮑養殖漁業總產量達到23.3 萬t，占全球80%以上份額。國內鮑養殖產業主要集中在福建、山東、遼寧、廣東、海南、浙江等沿海省份，其中，福建還是全國最重要的鮑種苗生產地，因其得天獨厚的地理和氣候條件優勢和成熟的產業集群，每年出產數十億個鮑種苗用于市場供應。當前，以福建為主體的南方鮑養殖產業集群主要養殖皺紋盤鮑等溫水性種類，并通過與綠鮑等外來種類雜交獲得良好的環境適應性。不過，盲目而且反復地進行迭代雜交也使得鮑種苗養殖性狀分化嚴重、退化不堪，為此，漳州鵬豐水產科技有限公司（簡稱“鵬豐水產科技”）嘗試對已有的雜交鮑繁育群體進行優選和定向馴化，以求培育出養殖性狀相對突出的鮑種苗。本文分析并闡述這類鮑種苗的養殖生長性狀及對環境溫度的適應性，旨在為鮑養殖產業和學科發展積累資料。

1 材料與方法

1.1 南方養殖鮑種苗繁殖與培育

南方養殖鮑繁育群體以西盤鮑（西氏鮑Haliotis sieboldii♀× 皺紋盤鮑Haliotis discus‘hannai’ ♂）作為♂親本、綠盤鮑（綠鮑Haliotis fulgens♀× 皺紋盤鮑Haliotis discus‘hannai’ ♂）作為♀親本。為了便于區分，但凡經過選優、馴化、復壯的繁育親本統稱為優選群體，而未作優選和馴化、復壯處理的繁育親本統稱為普通群體。兩性繁育親本經性腺催熟之后，本實驗按照相應技術方法[1]進行催產、洗卵、受精卵孵化、初孵幼體優選和幼體培育管理，并在2 月中旬（90 d）和4 月上旬（140 d）先后對育苗池內鮑種苗作“選優汰劣”處理，按10%～30%比例分別淘汰育苗池內的滯長個體（俗稱“尾苗”）。

1.2 南方養殖鮑種苗培育過程中稚/幼鮑發育情況觀測與分析

在“鵬豐水產科技”東山鮑種苗繁育基地用于南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗繁育的328 口水池（18 m2池為170口，15 m2池為80口，21 m2池為78口）中，隨機選取6 口18 m2池作鮑種苗培育池，用于觀測、分析稚/幼鮑生長發育情況；從2019 年鮑種苗繁育年度開始持續3 年（2019 年度、2020 年度、2021 年度），其中，2019 年度還另外選取3 口18 m2池用于繁育南方養殖鮑普通群體種苗，以備對照分析。

除了持續記錄各鮑種苗繁育池內水溫之外，分別于12 月下旬（40 d）、2 月中旬（90 d）、4 月上旬（140 d）、6 月上旬（200 d）、8 月上旬（260 d）、8 月下旬（280 d）在各實驗池內取樣，觀測稚/幼鮑殼長、個體質量及鮑種苗存活數量。稚/幼鮑殼長檢測（游標卡尺），每池每次隨機取樣50 個；稚/幼鮑個體質量檢測（電子秤，精確度0.5 g），每池每次隨機取樣100～500 個體，瀝干水分之后稱重、計算平均個體質量，每池3 個重復；稚/幼鮑存活數量測算，每池每次隨機抽取6～12 稚/幼鮑附著基測算鮑種苗數量，因稚鮑個頭小，可采取拍照計數。

1.3 不同溫度下南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗生長與呼吸代謝觀測

選取“鵬豐水產科技”2019年度培育的13月齡南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗作為實驗動物，并以同月齡的普通群體種苗作為對照，其中，優選群體種苗平均殼長為(45.36±4.35)mm，普通群體種苗平均殼長為(38.73±3.19)mm。

實驗開始前，實驗鮑先行暫養15 d，以促其適應環境、恢復體能。蓄養水體持續流動并充氣，環境水溫為(16.0±0.5) ℃，鹽度為33.0，pH 值7.8。每日飼以洗凈的新鮮江蘺碎段，隔日清除底部污物1次。

1.3.1 不同溫度下南方養殖鮑種苗生長狀況觀察

分別在18 ℃、21 ℃、24 ℃、27 ℃水溫度環境下，各設置3個實驗觀測單元，每個實驗觀測單元200 L水體。隨機抽取實驗鮑360 只進一步隨機分配成12 個組，每組30 只進入各實驗觀測單元，按2.0 ℃·d-1的升溫速率將各單元環境溫度緩慢提升至預設刻度值，然后開始同步實驗，持續飼養42 d，日常管理同鮑實驗動物蓄養，養殖水體不再流水，改為同溫換水，每日1次，換水80%。

分別于實驗開始和實驗結束時取樣測定（電子秤，精確度0.5 g）鮑實驗動物個體質量（濕重），取樣前鮑實驗動物停食作饑餓處理1 d，稱量前用紙巾擦拭鮑表面水分。

1.3.2 不同溫度下南方養殖鮑種苗呼吸代謝狀況觀測

與上述溫度實驗同步，在實驗開始后的21 d 取樣，測定實驗鮑耗氧率（Oxygen consumption rate,OCR）和排氨率（Ammonia-N excretion rate,ARE）。實驗開始前實驗鮑停食作饑餓處理2 d。實驗所用容器為4 500 mL 聚乙烯瓶，每個聚乙烯瓶中分別放置鮑實驗動物3 只，適應12 h 后，實驗容器內重新注滿新鮮海水，用保鮮膜密封瓶口并靜態持續2 h。OCR 值的測定采用Winker碘量法，ARE值的測定采用靛酚藍法（GB/T 12763.5-2007），實驗結束后取實驗鮑的軟體部組織于60 ℃下烘干至恒重并稱量。

1.4 數據計算與分析

采用階段生長率（Stage Growth Rate,rSTG）和特定生長率（Specific Growth Rate,rSPG）作為試驗鮑養殖生長性狀評價指標，計算公式為：

公式中，m0為初始個體質量，mt為第t天的個體質量，單位mg；t為實驗時間，d。

應用SPSS 25 軟件對實驗數據進行統計分析，各數據以“均值±標準偏差”（Means±SD）表示，各組實驗數據通過單因素方差分析（One-way ANOVA）和多重比較分析方法，p＜0.05 表示差異顯著，p＜0.01 表示差異極顯著。采用GraphPad Prism 8 軟件對各實驗數據進行曲線擬合（最小二乘擬合）、變量間函數分析并制作圖表。

2 實驗結果

2.1 南方養殖鮑種苗培育過程中稚/幼鮑生長及存活情況

“鵬豐水產科技”長期堅持南方養殖鮑優良健康種苗繁殖與培育，2019年度、2020年度、2021年度先后培育平均殼長1.0 cm 的南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗(2 126.1±174.5)萬個、(2 282.6±191.8)萬個、(2 105.4±170.3)萬個，培育平均殼長2.0 cm 的雜優種苗(1 608.8±138.5)萬個、(1 645.3±117.1)萬個、(1 589.5±151.4)萬個，3 個生產年度合計生產平均殼長1.0 cm 的雜優種苗6 513 萬個、平均殼長2.0 cm 的雜優種苗4 842萬個，鮑種苗培育生產過程相當穩定，未見危害性明顯病害發生，詳見表1。

表1 南方養殖鮑種苗培育過程中稚/幼鮑生長及存活情況

從表可知，“鵬豐水產科技”生產的南方養殖鮑優選群體雜交種苗可適應28～29 ℃的高水溫環境，并忍耐酷夏時節大潮汐期間出現的高于29 ℃的“極端”高水溫，具有一定生長率，但死亡淘汰率高達20%左右。正常情況下，南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗在2 月中旬至4 月上旬獲得高速生長，個體質量增長率可達835%～922%。經歷2 月中旬和4 月上旬2 次各淘汰10%～20%明顯“滯長”個體（尾苗）之后，鮑種苗培育成活率普遍達到或接近90%，相對穩定。

與南方養殖鮑普通群體種苗相比，優選群體種苗不僅存活率更高，而且生長速度更快（見表2）。以90 d 鮑種苗培育時間為起點，考察上述兩類鮑種苗的存活率與生長率的差異性，可見優選群體種苗在90 d140 d、140 d200 d、200 d260 d 和260 d280 d 時段內的成活率優勢分別達到11.11%、15.26%、9.40%和13.93%，加權平均值達到12.18%，而從90 d培育至140 d、200 d、260 d 和280 d 其個體質量生長優勢換算成時間優勢則分別達到-4.42 d、12.22 d、17.09 d 和23.06 d。經測算，90 d331 d 的241 d 內優選群體種苗的生長優勢換算成時間優勢可達30 d，即相對縮短1 個月種苗培育時間；90 d280 d 優選群體種苗的個體質量增長了10 600%，而普通群體種苗個體質量只增長了9 288%，前者階段生長率相對高出14.12%。

表2 南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗與普通種苗養殖生長優勢比較

2.2 不同溫度下南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗的生長狀況

實驗表明，環境溫度對南方養殖鮑種苗生長的影響是顯著的（見圖1），在不同飼養溫度下，無論是優選群體種苗還是普通群體種苗，其生長率皆具有顯著差異性（p＜0.05），階段生長率和特定生長率皆在21 ℃附近出現峰值，優選群體種苗的階段生長率達到(37.20±2.44)%，特定生長率為(0.75±0.04)%；普通群體種苗的階段生長率僅為(13.33±4.23)%，特定生長率也不過(0.30±0.08)%。當溫度達到27 ℃時，上述兩類鮑種苗階段生長率和特定生長率均處于最低值，優選群體種苗的階段生長率為(10.27±1.34)%、特定生長率為(0.23±0.03)%，而普通群體種苗的階段生長率僅為(4.95±1.28)%、特定生長率為(0.11±0.03)%，不難看出鮑種苗生長幾乎處于遲緩狀態。無論是峰值、谷底值比較，還是其他環境溫度下同質比較，實驗觀測數據皆彰顯優選群體鮑種苗的顯著生長優勢（p＜0.05）。

圖1 不同飼養溫度下不同鮑種苗群的個體質量生長率

用特定生長率SGR來衡量南方養殖鮑種苗生長對環境的適應性，優選群體鮑種苗適用公式（3）

進行描述，而普通群體鮑種苗則適用公式（4）

進行描述。經測算（最小二乘法），優選群體鮑種苗和普通群體鮑種苗的最適宜生長溫度分別為21.39 ℃和20.09 ℃，前者略高于后者（見圖2）。

2.3 不同溫度下南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗的呼吸代謝狀況

南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗耗氧率和排氨率皆隨環境溫度升高而增加，并在27 ℃條件下達到耗氧率最高值(0.98±0.09) mg·g-1·h-1、排氨率峰值(3.14±0.34) μmol·g-1·h-1，這提示，在18～27 ℃正常繁育溫度范圍，其物質代謝速度較緩、能量消耗較少，因此耐受低氧環境能力、抗逆境脅迫潛能及生長潛能較好，適宜其生長發育。與此不同，南方養殖鮑普通群體種苗則在24 ℃環境條件下耗氧率就達到峰值(1.00±0.08) mg·g-1·h-1，而排氨率峰值(3.93±0.33)μmol·g-1·h-1出現在27 ℃環境條件下，這反映出普通群體鮑種苗對24～27 ℃范圍甚至27 ℃以上高溫環境適應性下降。同質比較還可發現，在各個實驗溫度條件下，普通群體鮑種苗的排氨率均顯著高于優選群體鮑種苗（p＜0.05），而其氧氮比卻未見高于優選群體雜優種苗（見圖3），這顯然暗示了在高溫適應過程中，普通群體鮑種苗的蛋白質代謝占比更高，養殖生長性狀必然因此受到影響。

圖3 不同飼養溫度下不同鮑種苗群體的耗氧率、排氨率和氧氮比

3 討論

溫度是影響水生生物生存、生長、繁殖、代謝、地理分布的重要環境因素之一。不同品種的鮑都有其適宜生長代謝的溫度區間，環境溫度超過其正常生活的溫度范圍會直接或間接影響其生命活動的代謝效率及生理功能，從而導致其生長停滯甚至死亡[2-3]。自從九孔鮑（Haliotis diversicolor）等南方養殖鮑種類退出養殖生產序列，域外溫水性鮑種類引入福建沿海養殖之后，溫度適應性始終是深刻制約我國南方鮑養殖產業發展的客觀因素。人們嘗試通過雜交育種、選擇育種、生物馴化等途徑改變“外來”鮑養殖種類環境適應性的努力始終沒有中斷。“鵬豐水產科技”綜合應用生物馴化和選擇育種技術，將種鮑馴化與選擇、稚/幼鮑選優汰劣措施貫穿于鮑種苗繁殖與培育的整個過程，借此對既有雜交鮑進行種質優化的努力顯然已經取得明顯可信的效果，生產中選育的南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗不僅具有良好的高溫環境適應能力，而且具有更好的養殖生長性狀。相較于非選育的南方養殖鮑普通群體種苗，經歷夏季高溫酷暑“洗禮”（環境溫度長時間處于27～28 ℃，短暫高于29 ℃）的南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗成活率優勢相對高出12.18%，實際成活率超過80%；90 d280 d 個體質量生長率相對高出14.12%，在241 d 的種苗培育時間內（第90 天至第331 天）生長優勢換算成時間優勢可達30 d，即可相對縮短1 個月種苗培育時間。

生物馴化（acclimation）是將生物培育在特定環境中，使其發生可逆轉適應的過程。被馴化的生物由于適應，能改變對環境因素的耐受性。眾多研究表明，生物表型性狀具有表型可塑性（phenotypic plasticity），即同一基因型受不同環境影響可導致表型差異化[4]。因此，以表型可塑性為核心，1994 年Leroi等提出馴化有益假說（beneficial acclimation hypothesis,BAH）認為生物表型的適應性變化會增強其在誘導這些變化產生的環境中的生理機能或適合度[5]。“鵬豐水產科技”的上述實踐顯然再次證明，熱耐受性作為鮑的表型性狀之一具有可塑性并且可以通過溫度馴化得到提升，符合BAH假說。

雜交育種（hybridization）是通過不同生物種類或種內不同品系之間的交配，借由染色體重組將來自具有不同遺傳背景的親本遺傳物質轉移到雜合子代身上，以期獲得優于雙親的生長和品質屬性、適應與抗逆性能等的一類育種方式[6]。雖然，在雜交育種的過程中，雜合子代獲得雜種優勢（heterosis）的概率很大[7]，通過雜交育種途徑獲得耐高溫能力優勢的嘗試也已在雜交鲆（Paralichthys olivaceus♀×Paralichthys dentatus♂）、雜交海膽（Strongylocentrotus intermedius×Hemicentrotus pulcherrimus）、雜交鮑（Haliotis rufescens♀×Haliotis discus‘hannai’♂）等多種水產動物上成功實踐[8-10]，但是，雜合優勢在物種的繼代繁育中總是會分化的，因此，雜交育種需要長期獲得原良種，或在繼代繁育中結合選擇育種等措施才有可能長期保持物種優勢，盲目性的雜交育種實踐難以實現預期目標。

選擇育種（selective breeding），又稱系統育種，是根據育種目標，有目的、有計劃地對一個原始生物群體實施反復選擇性淘汰，去劣選優，從而分離出差異性品系，選出優良突變個體，培育新品種的方法[7]。結合生物馴化和選擇性培育，南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗的最適宜生長溫度（21.39 ℃）高出普通群體鮑種苗1.30 ℃，這將為優選群體鮑種苗培育贏得更長生長時間和更高生長率。可見，鮑的耐高溫能力具有遺傳性，通過選擇育種技術可培育出耐高溫品系，結合生物馴化，選擇育種還可在雜交鮑物種優勢長期維持中發揮巨大作用。

通常認為氧氮比值小于10時，機體主要以蛋白質作為碳源進行能量代謝，氧氮比值大于10時機體則以脂肪和碳水化合物作為碳源進行能量代謝[11]。在18～27 ℃范圍內，上述兩類鮑種苗能量消耗主要來自脂肪和碳水化合物，均能在這一溫度范圍內生存生長，但是，南方養殖鮑優選群體雜合子一代種苗的耗氧率和排氨率顯著高于普通群體鮑種苗，表明其代謝酶活性和正常代謝水平顯著高于后者，其高溫適應能力顯著高于后者。