隋延鸣1、2, 高保全1,刘萍1,任宪云1、2,李洋1、3,丁金强1、2,段亚飞1、2
(1.中国水产科学研究院黄海水产研究所,山东青岛266071;2.上海海洋大学水产与生命学院,上海201306;3.大连海洋大学水产与生命学院,辽宁大连116023)
摘要：对三疣梭子蟹Portunus trituberculatus“黄选1号”群体进行盐度胁迫试验,结果表明:24、48、72 h低盐海水对三疣梭子蟹的半致死浓度分别为5.13、7.49和8.56;24、48、72 h高盐海水的半致死浓度分别为54.49、52.74和52.21;三疣梭子蟹 “黄选1号”安全存活盐度为13.7～47.7。在三疣梭子蟹安全存活盐度范围内设置6个盐度梯度,分别为18.7、23.7、28.7、33.7(自然海水对照组)、38.7和43.7,在不同盐度梯度下对80日龄三疣梭子蟹 “黄选1号”进行40 d的养殖试验,结果表明:各盐度组三疣梭子蟹的存活率分别为60%、59%、63%、49%、48%和38%;低盐组 (18.7、23.7、28.7)的存活率、增重率和蜕皮速度均比高盐组 (33.7、38.7和43.7)好且差异显著 (P＜0.05)。综合比较表明,三疣梭子蟹 “黄选1号”生长的最适宜盐度为28.7。
关键词：三疣梭子蟹;“黄选1号”;盐度耐受性;生长性能
三疣梭子蟹Portunus trituberculatus隶属于甲壳纲Crustacea、十足目Decapoda、梭子蟹科Portunidae、梭子蟹属Portunus,主要分布于中国、朝鲜、日本、马来西亚群岛等海域[1],是一种大型海产经济蟹类。因其食用价值高、生长快,从1981年起被列为中国海洋水产养殖对象[2]。
三疣梭子蟹是一种广盐性蟹,具有生殖洄游的特性,常在港湾或河口附近产卵,自然条件下对盐度的适应范围很广。在三疣梭子蟹的养殖中水体盐度是一个很重要的因素。盐度变化会引起三疣梭子蟹摄食、 生长[3]、 发育、 蜕皮、 肌肉组成[4-5]、 非特异性免疫酶、蛋白酶活性[6-7]的一系列变化。三疣梭子蟹 “黄选1号”为中国水产科学研究院黄海水产研究所经过3年的研发工作,于2008年选育出具有明显生长优势的一个新品系。本试验中,作者对盐度变化下三疣梭子蟹 “黄选1号”的存活情况以及不同盐度条件下其生长差异进行研究,旨在探索三疣梭子蟹 “黄选1号”的适宜生长盐度,为三疣梭子蟹 “黄选1号”的健康养殖提供依据。
1.1 材料
试验用三疣梭子蟹选自三疣梭子蟹 “黄选1号”核心基础群体,选用体质量为 (44.55±6.58) g的80日龄三疣梭子蟹 “黄选1号”。天然海水经过滤、沉淀、消毒,盐度为33.7,水温为 (26.5± 0.5)℃。低盐度梯度试验用水,由充分曝气的自来水与处理过的海水按一定比例调配;高盐度梯度试验用水,由处理过的海水直接加粗盐进行调配。
1.2 方法
1.2.1 三疣梭子蟹 “黄选1号”的盐度耐受性试验 根据预试验结果,设置低盐度梯度组和高盐度梯度组,每个盐度梯度设3个平行,每个平行放入10只健康三疣梭子蟹 “黄选1号”,同时设立对照组。暂养3日后开始试验,每个盐度梯度的试验在水深为60 cm的水泥池 (4 m×2 m×1 m)中进行。试验期间不投喂,不换水,连续充气,随时清除死蟹。分别于24 h、48 h和72 h观察并统计蟹个体的死亡情况。
低盐度组盐度梯度设置为 5.7、7.7、9.7、11.7、13.7,高盐度组盐度梯度设置为 47.7、49.7、51.7、53.7、55.7,对照组为正常盐度的海水,盐度为33.7。
1.2.2 三疣梭子蟹 “黄选1号”的适宜生长盐度试验 根据盐度耐受性试验设置盐度梯度:18.7、23.7、28.7、33.7(对照)、38.7、43.7,每个盐度梯度设3个平行。将540尾暂养3日的80日龄三疣梭子蟹 “黄选1号”个体进行标记 (用记号笔在甲壳上注明序号)后平均放入水深为60 cm且底部铺有细沙的不同盐度的水泥池 (4 m×2 m×1 m)中进行饲养,水温控制在 (26.5±0.5)℃,连续充气,每日换水10%,饵料以蓝蛤为主兼喂野杂鱼,如发现蜕皮个体需重新标记序号。试验期间每日观察记录标记死亡、蜕皮个体数。40 d后观察并统计各池三疣梭子蟹的存活率、蜕皮次数,测定其体质量。
1.2.3 评价指标的计算
增重率=(终末体质量-初始体质量)/初始体质量×100%,
成活率=试验结束时存活数量/试验开始时的数量×100%,
蜕皮次数=存活个体蜕皮总次数/存活个体。
1.3 数据处理
试验数据以平均值±标准差表示,试验结果用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析,当差异显著(P＜0.05)时,采用Duncan检验法进行多重比较。采用周一平[8]的方法计算 LD50半数致死值(LD50)。
2.1 三疣梭子蟹 “黄选1号”的盐度耐受性
从表1和表2可见:低盐条件下,无死亡盐度最低为13.7,百分之百死亡盐度为5.7,24、48、72 h LD50分别为5.13、7.49、8.57,随着时间的延长LD50逐渐变大。在所有回归模型中,盐度与死亡率的关系为一元一次方程,表现为单调递减函数,即在低盐度范围内,随着盐度的升高其死亡率逐渐降低。高盐条件下,无死亡盐度最高为47.7,百分之百死亡盐度为55.7,24、48、72 h LD50分别为54.49、52.74、52.21,随着时间的延长LD50逐渐变小。在所有回归模型中,盐度与死亡率的关系为一元一次方程,表现为单调递增函数,即在高盐度范围内,随着盐度的升高其死亡率逐渐升高。
表1 不同盐度梯度下三疣梭子蟹“黄选1号”的死亡情况
Tab.1 The mortality of“Huangxuan No.1”at different salinities
组别group盐度salinity死亡率mortality/% 24 h 48 h 72 h 5.7 40 73 100 7.7 13 60 67低盐度组 9.7 3 20 27 low-salinity group 11.7 3 7 7 13.7 0 0 0 control 33.7 0 0 0 47.7 0 0 0 49.7 7 7 7高盐度组 51.7 23 50 53 hgih-salinity group 53.7 33 57 63 55.7 100 100 100对照组
表2 三疣梭子蟹 “黄选1号”半数致死值 (LD50)
Tab.2 The LD50to salinity in“Huangxuan No.1”
组别group时间/h time 95%置信区间95%confidence limit 24y=8.7630-5.419x0.998 5.13 (3.730,5.945)线性回归方程equation of linear regression相关系数correlation coeffcient LD50低盐度组 48y=11.404-7.332x0.999 7.49 (6.809,8.095) low-salinity group 72y=16.545-12.30x0.999 8.57 (8.050,9.055) 24y=40.123x-64.654 0.999 54.49 (53.669,55.722)高盐度组 48y=48.093x-77.790 1 52.74 (51.164,54.468) hgih-salinity group 72y=61.129x-99.980 1 52.21 (50.301,54.166)
2.2 盐度对三疣梭子蟹 “黄选1号”存活、体质量、全甲宽和蜕皮的影响
从表3可知:盐度为28.7时三疣梭子蟹”黄选1号”表现出最好的生长性能;无论盐度从28.7降低或者升高,其存活率、增重率、全甲宽增长率及蜕皮次数等生长指标均降低。盐度由28.7降至18.7时,存活率由63%降至60%,增重率由 105.4%降至 102.6%,全甲宽增长率由27.23%降至 26.89%,蜕皮次数由 2.24降至2.11;而当盐度由28.7升至43.7时,存活率由63%降至38%,增重率由105.4%降至93.6%,全甲宽增长率由27.23%降至22.06%,蜕皮次数由2.24降至1.83。通过比较得出,盐度由28.7降至18.7时,各项生长性能略有降低,但变化不显著(P＞0.05),但盐度由28.7升高至43.7时,各项生长性能显著降低 (P＜0.05)。综合比较,三疣梭子蟹 “黄选1号”安全生存盐度为18.7～28.7,三疣梭子蟹 “黄选1号”生长的最适宜盐度为28.7。
表3 盐度对三疣梭子蟹 “黄选1号”存活、体质量、全甲宽和蜕皮的影响
Tab.3 Influences of salinity on full carapace width,body weight,survival and molting frequency in“Huangxuan No.1”
注:同列中标有不同小写字母者表示组间差异显著 (P＜0.05),标有相同小写字母者表示组间差异不显著 (P＞0.05)。
Note:The means with the different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level,and the means with the same letters within the same column are not significant differences.
盐度salinity蜕皮次数molting frequency 18.7 60±3a44.88±1.23 91.92±1.99 102.6±1.21a90.12±2.10 113.55±3.2 26.89±1.73a2.11±0.12存活率/% survival rate初始体质量/g initial body weight终末体质量/g final body weight增重率/% weight gain rate初始全甲宽initial carapace width终末全甲宽final carapace width全甲宽增长率/% carapace width gain rate a 23.7 59±4a43.96±1.86 89.23±2.23 103.2±1.13a88.98±2.03 113.0±2.98 26.98±1.65a2.18±0.21a28.7 63±5a44.12±2.0 90.45±2.23 105.4±1.34a89.78±1.99 114.02±2.76 27.23±1.58a2.24±0.11a33.7 49±3b44.56±1.45 86.44±1.85 94.8±1.46b89.56±2.14 109.26±2.87 22.14±1.93b1.78±0.18b38.7 48±5b44.75±1.54 87.26±1.67 95.2±1.27b89.29±2.17 108.93±2.56 22.39±1.87b1.86±0.17b43.7 38±6c45.00±1.36 86.85±2.02 93.6±1.21b90.07±2.03 109.89±2.34 22.06±1.39b1.83±0.19b
3.1 三疣梭子蟹 “黄选1号”的盐度耐受性
甲壳动物离子调控主要通过鳃上皮细胞膜上的Na+K+-ATPase、V-ATPase和HCO3-ATPase等离子转运酶的作用来完成[9],其中Na+K+-ATPase约占总ATPase活性的70%[10-11];Towle[12]研究发现,甲壳动物鳃丝Na+K+-ATPase在维持机体离子调节和细胞水分平衡(Cellular water balance)上起主要作用,并认为Na+K+-ATPase活力大小与渗透调节能力显著相关。这说明Na+K+-ATPase在甲壳动物离子调控中占主导地位,能反映甲壳动物对外界环境变化的渗透生理适应能力。本研究中通过急性盐度耐受性试验得出:三疣梭子蟹 “黄选1号”从自然海水中骤降至盐度为13.7和骤升至盐度为47.7的水中时,没出现死亡且能够正常存活,推测盐度由33.7降至13.7或升至47.7时没有超出三疣梭子蟹 “黄选1号”鳃丝Na+K+-ATPase渗透压调节范围。而在这一变化中,盐度降低20个单位时,三疣梭子蟹 “黄选1号”没出现死亡,但盐度升高超过14个单位时,就会出现个体死亡,推测三疣梭子蟹 “黄选1号”鳃丝Na+K+-ATPase应对盐度降低的能力强于应对盐度升高的能力。这一推断也符合三疣梭子蟹的生活习性。三疣梭子蟹具有生殖、生长的洄游习性,在生殖期性成熟的雌蟹到近岸河口附近繁殖,幼体在此生长、变态和发育,随着幼蟹的不断蜕皮生长,幼蟹逐渐向深水区移动,并在深水区越冬[13]。在三疣梭子蟹池塘养殖过程中,盐度一般为28～35,夏天持续高温或持续降雨会导致盐度有一定波动,但不会超出三疣梭子蟹 “黄选1号”生存的盐度范围。因此,推广三疣梭子蟹 “黄选1号”不会受海水盐度的制约。
3.2 盐度对三疣梭子蟹 “黄选1号”生长性能的影响
盐度对甲壳动物生长的影响主要通过影响渗透压而对甲壳类动物起作用,虾蟹类可以通过改变自身的代谢状况以适应不同盐度的环境。研究表明,保持体内渗透压平衡的主要离子是Na+和Cl-。甲壳动物鳃内薄层隔膜细胞内陷膜上的 Na+K+-ATPase可将细胞中的Na+转运到血淋巴当中,使细胞内Na+局部降低,促使外界的Na+进入体内,这一过程需要ATP释放能量,以增加体内的代谢水平。因此,当甲壳动物的体液达到等渗点时,渗透压力最小,代谢率最低,呈现良好的生长和较高的能量转换效率[14-16],因为此时维持内稳态的渗透压调节能耗最少,而远离等渗点时需要消耗更多的能量用于渗透压调节[17]。张硕等[18]和王兴强等[19]研究得出,凡纳滨对虾处于基本等渗的环境时,其消耗能最小,摄食、生长和转换效率最大。本试验中,盐度为28.7时三疣梭子蟹 “黄选1号”蜕皮速度、相对增重率及全甲宽增长率都显著高于其他组,由此推测,盐度为28.7时最接近三疣梭子蟹“黄选1号”的等渗点,此盐度下三疣梭子蟹转化为生长的能量较多。
笔者综合分析认为,三疣梭子蟹 “黄选1号”比较适宜的养殖海水盐度为18.7～28.7,三疣梭子蟹 “黄选1号”生长的最适宜盐度为28.7。建议在三疣梭子蟹 “黄选1号”养殖过程中,适度地向养殖池塘注入淡水,以维持其最佳生长环境。
参考文献：
[1] 戴爱云,杨思谅,宋玉枝,等.中国海洋蟹类[M].北京:海洋出版社,1986:213-214.
[2] 孙颖民,闫愚,孙进杰.三疣梭子蟹幼体发育[J].水产学报, 1984,8(3):219-226.
[3] 吕富,黄金田,於叶兵.盐度对三疣梭子蟹生长、肌肉组成及蛋白酶活性的影响[J].海洋湖沼通报,2010(4):137-142.
[4] 路允良,王芳,赵卓英,等.盐度对三疣梭子蟹生长、蜕壳及能量利用的影响[C]//渔业科技创新与发展方式转变.2011年中国水产学会学术年会,2011:269.
[5] 王冲,姜令绪,王仁杰,等.盐度骤变和渐变对三疣梭子蟹幼蟹发育和摄食的影响[J].水产科学,2009,29(9):511-514.
[6] 江山,许强华.盐度胁迫对三疣梭子蟹鳃Na+/K+-ATP酶活的影响[J].水产学报,2011,35(10):1476-1480.
[7] 郑萍萍,吴丹华,宋微微,等.盐度胁迫对三疣梭子蟹血清非特异性免疫因子的影响[J].水产科学,2011,29(11):1-9.
[8] 周一平.用SPSS软件计算新药的LD50[J].计算机与药学, 1998,18(6):282.
[9] 金彩霞,潘鲁青.盐度变化对克氏原螯虾渗透调节影响机制的初步研究[J].水生生物学报,2008,32(6):894-899.
[10] Chen J C,Chia P G.Osmotic and ionic concentrations ofScylla serrata(Forskao l)subjected to different salinity levels[J].Comp Biochem Physiol,1997,117(2):239-244.
[11] Furriel R P,McNamara J C,Leone F A.Characterization of Na+K+-ATPase in gill microsomes of the freshwater shrimpMacrobrachium olfersii[J].Comp Biochem Physiol,2000,126(3):303-315.
[12] Towle D W.Role of Na+-K+-ATPase in ionic regulation by marine and estuarine animals[J].Mar Biol Lett,1981,2:107-122.
[13] 邓景耀,康元德,朱金生,等.渤海三疣梭子蟹的生物学[C]//甲壳动物学论文集,1986:218-219.
[14] 张硕,董双林,王芳.盐度和饵料对中国对虾碳收支的影响[J].水产学报,1999,23(2):144-149.
[15] 施亚峰,梅志平,罗其智,等.日本沼虾能量收支和利用效率的初步研究[J].水产学报,1994,18(3):191-197.
[16] Panikkar N K.Osmotic behavior of shrimps and prawns in relation to their biology and culture[J].FAO Fish Rep,1968,57:527-538.
[17] 慕峰,吴旭干,成永旭,等.盐度与体重对克氏原螯虾代谢的影响[J].海洋渔业,2007,29(2):153-158.
[18] 张硕,董双林.饵料和盐度对中国对虾幼虾能量收支的影响[J].大连水产学院学报,2002,17(3):227-233.
[19] 王兴强,曹梅,马甡,等.盐度对凡纳滨对虾存活、生长和能量收支的影响[J].海洋水产研究,2006,27(1):9-13.
The tolerance to and optimal salinity for growth in swimming crab Portunus trituberculatus“Huangxuan No.1”
SUI Yan-ming1,2,GAO Bao-quan1,LIU Ping1,REN Xian-yun1,2, LI Yang1,3,DING Jin-qiang1,2,DUAN Ya-fei1,2
(1.Yellow Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Qingdao 266071,China;2.College of Fisheries and Life Science,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;3.College of Fisheries and Life Science,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China)
Abstract：The tolerance of swimming crabPortunus trituberculatus“Huangxuan No.1”to salinity was studied in a laboratory.The results showed that the swimming crab had salinity LD50of 5.13 for 24 h,7.49 for 48 h,and 8.56 for 72 h,though it was safely alive in salinity from 13.7 to 47.7.The 80-day old swimming crab juveniles were reared at a safe salinity of 18.7,23.7,28.7,33.7(control),38.7,and 43.7 for 40 days.It was found that the juveniles showed a survival rate of 60%at a salinity of 18.7,59%at 23.7,63%at 28.7,49%at 33.7,48%at 38.7,and 38%at 43.7.There were significantly higher survival rate,weight gain rate and molting frequency in the swimming crab at lower salinity of 18.7,23.7 and 28.7 than those in the other groups at higher salinity of 33.7,38.7,and 43.7.Comprehensive comparison suggests 28.7 be the optimal salinity for growth in“Huangxuan No.1”.
Key words：Portunus trituberculatus;“Huangxuan No.1”;salinity tolerance;growth performance
中图分类号：S917
文献标志码：A
文章编号：2095-1388(2012)05-0398-04
收稿日期：2012-02-26
基金项目：国家 “863”高技术研究发展计划项目 (2006AA10A406);国家自然科学基金资助项目 (30871933);农业科技成果转化资金项目 (2010GB23260589)
作者简介：隋延鸣 (1985-),男,硕士研究生。E-mail:suiyanming123456@126.com
作者简介:刘萍 (1962-),女,研究员。E-mail:liuping@ysfri.ac.cn