黃 洋,黃海立,呂廣煊,劉志剛

(1.廣東海洋大學(xué) 海洋高新科技園,廣東 湛江 524025; 2.廣東海洋大學(xué) 廣東高校海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)無(wú)脊椎動(dòng)物健康養(yǎng)殖工程研究中心,廣東 湛江 524025)

尖紫蛤 (Soletellina acutaCai et Zhuang)俗稱(chēng)“沙螺”或 “西施舌”[1],隸屬軟體動(dòng)物門(mén)、瓣鰓綱、簾蛤目、紫云蛤科(Rsammobiidae),分布于我國(guó)福建和廣東沿海,生活在河口咸、淡水交匯處[2],尤以廣東省吳川市鑒江河口咸、淡水交匯處產(chǎn)量最多,最高年產(chǎn)量達(dá) 5萬(wàn) kg[3]。其生活在河口河床、灘涂從低潮線(xiàn)附近直至2～3 m深的水域營(yíng)潛沙生活,在江河入海的內(nèi)灣繁殖生長(zhǎng)。尖紫蛤肉嫩味美,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,據(jù)分析蛤肉干含蛋白質(zhì) 58.65%,糖類(lèi) 5.31%,脂類(lèi)8.75%[4],且有藥用功效。20世紀(jì)90年代以來(lái),由于在鑒江河口咸、淡水交匯處過(guò)度采捕和水質(zhì)污染,90年代后期,尖紫蛤自然資源瀕臨滅絕[4]。積極開(kāi)展其生物學(xué)及增養(yǎng)殖研究是恢復(fù)其自然生物量,保護(hù)河口重要經(jīng)濟(jì)品種和海洋生物多樣性的有效途徑之一。

目前,國(guó)外關(guān)于尖紫蛤人工育苗和增養(yǎng)殖的研究?jī)?nèi)容尚未見(jiàn)報(bào)道。國(guó)內(nèi)關(guān)于尖紫蛤的報(bào)道僅限于蔡英亞等[1-2,5]進(jìn)行了廣東鑒江尖紫蛤的生態(tài)調(diào)查,和尖紫蛤?yàn)┩?中、低潮區(qū))人工養(yǎng)殖試驗(yàn); 楊耀聰?shù)萚4]采用組織切片方法研究報(bào)道了福建省尖紫蛤的繁殖期; 符韶等[3]進(jìn)行尖紫蛤的人工育苗試驗(yàn)。但關(guān)于尖紫蛤胚胎發(fā)育的資料國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)有報(bào)道,水溫和鹽度直接影響到胚胎發(fā)育的速度和質(zhì)量(孵化率和畸形率)。因此,進(jìn)行尖紫蛤胚胎發(fā)育的研究,可為尖紫蛤人工繁育和增養(yǎng)殖研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)在廣東海洋大學(xué)東海島海洋生物研究基地進(jìn)行。親貝采自廣西山口鎮(zhèn)洗米河口,利用塑料筐鋪沙懸空流水法促熟培育。待親貝性腺成熟后進(jìn)行催產(chǎn),水溫26.3 ℃,鹽度17。挑選個(gè)體大、性腺飽滿(mǎn)并開(kāi)始排放的雌雄親貝各一個(gè)分別放入裝有過(guò)濾海水的塑料桶中排放5 min,然后混合受精并記錄時(shí)間,混合后10 min用清潔海水洗卵去除多余的精子作為實(shí)驗(yàn)材料,洗卵和分卵過(guò)程在10 min內(nèi)完成。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 尖紫蛤胚胎發(fā)育的觀(guān)察

在水溫27 ℃、鹽度17的環(huán)境下,從精卵混合后每隔 5 min 用吸管吸取受精卵或胚胎置于載玻片上,在顯微鏡下觀(guān)察卵子的受精及胚胎發(fā)育情況,記錄不同胚胎發(fā)育階段的發(fā)育時(shí)間、胚體大小及特點(diǎn),并對(duì)不同胚胎發(fā)育階段的胚體進(jìn)行拍照,胚胎發(fā)育觀(guān)察至直線(xiàn)鉸合期。

1.2.2 溫度實(shí)驗(yàn)

溫度實(shí)驗(yàn)設(shè)6個(gè)梯度,依次為17,20,23,26,29,32 ℃,實(shí)驗(yàn)海水鹽度調(diào)節(jié)至16,pH為8.2,光照強(qiáng)度約 500～1 000 lx。受精卵在容積為1 000 mL的燒杯中進(jìn)行孵化實(shí)驗(yàn),密度為 10 個(gè)/mL,每個(gè)溫度梯度設(shè)有3個(gè)平行組。為了減少溫差的刺激,各試驗(yàn)組水溫均從26 ℃開(kāi)始,按每5 min升或降 1 ℃達(dá)到各自設(shè)定的試驗(yàn)水溫。試驗(yàn)過(guò)程不充氣,每隔10 min用玻璃棒攪動(dòng)一次保證水體中充足的溶氧。

1.2.3 鹽度實(shí)驗(yàn)

鹽度實(shí)驗(yàn)設(shè)8個(gè)梯度,依次為2,5,8,11,14,17,20,23,溫度保持在 27 ℃。pH 為 8.2,光照強(qiáng)度約500～1 000 lx。受精卵在容積為1 000 mL的燒杯中進(jìn)行孵化實(shí)驗(yàn),密度為 10個(gè)/mL,每個(gè)鹽度梯度設(shè)有3個(gè)平行組。為了減少鹽度變化的刺激,各試驗(yàn)組鹽度均從16開(kāi)始,按每3 min升或降 1達(dá)到各自設(shè)定的試驗(yàn)鹽度。試驗(yàn)過(guò)程不充氣,每隔10 min用玻璃棒攪動(dòng)一次保證水體中充足的溶氧。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)用水的處理

海水從海區(qū)直接抽取,淡水采用地下井水,試驗(yàn)組用水由鹽度 31的自然海水添加地下井水配制,所有實(shí)驗(yàn)用水均經(jīng)過(guò)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾。溫度試驗(yàn)控溫裝置采用白色泡沫箱、500 W 石英加熱管、1 000 W 電子繼電器、0～-50℃水銀觸點(diǎn)溫度計(jì)(±0.1℃)組成,所有溫度計(jì)均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格校正,低溫端用冰袋降溫及超溫報(bào)警裝置。鹽度實(shí)驗(yàn)組使用誤差±0.5℃的恒溫水槽控制水溫。

1.2.5 評(píng)價(jià)方法與主要觀(guān)測(cè)指標(biāo)

以孵化率不低于 60%作為胚胎發(fā)育適宜溫、鹽度范圍的衡量指標(biāo); 以孵化率不低于 80%作為其最適溫、鹽度范圍的衡量指標(biāo)。孵化時(shí)間：從受精卵開(kāi)始發(fā)育到直線(xiàn)鉸合期幼蟲(chóng)所經(jīng)歷的時(shí)間。孵化率：胚體發(fā)育到直線(xiàn)鉸合期幼蟲(chóng)與受精卵總數(shù)的比率。幼蟲(chóng)畸形率：畸形幼蟲(chóng)與直線(xiàn)鉸合期幼蟲(chóng)總數(shù)的比率。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

采用 spss13.0 統(tǒng)計(jì)處理軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

表1 尖紫蛤胚胎發(fā)育進(jìn)程Tab.1 Embryonic development of Soletellina acuta Cai et Zhuang

2 結(jié)果

2.1 尖紫蛤胚胎發(fā)育進(jìn)程

結(jié)果見(jiàn)表1和圖1,尖紫蛤精卵接觸后即行受精,受精卵產(chǎn)生一層透明的受精膜,卵核模糊。在孵化水溫27 ℃,鹽度17條件下,受精后30 min,在卵子動(dòng)物極出現(xiàn)第一極體隨后出現(xiàn)第二極體。受精后 65 min開(kāi)始第一次分割成為 2細(xì)胞期,以后繼續(xù)分割經(jīng)過(guò)4細(xì)胞期、8細(xì)胞期、16細(xì)胞期、32細(xì)胞期,經(jīng)6次分裂胚體呈桑椹狀,到達(dá)桑椹期。卵裂繼續(xù),至受精后 280 min左右進(jìn)入囊胚期,胚體發(fā)育成為圓球形,周身長(zhǎng)出細(xì)小纖毛,開(kāi)始在水中做順時(shí)針旋轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)緩慢4s/圈,運(yùn)動(dòng)螺徑250 μm左右,上浮于水體中,有集群習(xí)性。胚體繼續(xù)發(fā)育,至受精后430 min左右胚體長(zhǎng)出一纖毛環(huán),中央具鞭毛束,稱(chēng)為擔(dān)輪幼蟲(chóng),以600 μm直徑作不規(guī)則的圓周運(yùn)動(dòng),部分做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),游動(dòng)迅速。歷時(shí)710 min左右,胚體開(kāi)始分泌原殼,消化系統(tǒng)開(kāi)始分化,運(yùn)動(dòng)器官面盤(pán)已具雛形,此時(shí)為面盤(pán)初期幼蟲(chóng)。歷時(shí) 980 min左右,胚體的面盤(pán)、攝食消化器官完全形成,貝殼完全覆蓋身體,絞合部平直,卵黃顆粒豐富,稱(chēng)為直線(xiàn)絞合期幼蟲(chóng)。

圖1 尖紫蛤胚胎發(fā)育各期的形態(tài)Fig.1 Embryonic development of Soletellina acuta Cai et Zhuang in each stage

表2 不同溫度下尖紫蛤胚胎發(fā)育的情況Tab.2 Embryonic development of Soletellina acuta Cai et Zhuang in different temperatures

2.2 溫度對(duì)尖紫蛤胚胎發(fā)育的影響

表2和圖2是不同溫度下尖紫蛤的孵化時(shí)間跟孵化率情況。由表2可見(jiàn),水溫低于20 ℃和高于35 ℃的實(shí)驗(yàn)組胚胎發(fā)育至原腸期前后陸續(xù)死亡,17 ℃實(shí)驗(yàn)組絕大部分胚胎發(fā)育至 8細(xì)胞期便停止了發(fā)育;水溫在23～32 ℃之間胚胎均能發(fā)育到直線(xiàn)鉸合期幼蟲(chóng)。水溫為23 ℃的實(shí)驗(yàn)組,孵化時(shí)間最長(zhǎng)1 150 min,孵化率達(dá)到62.52 %,畸形率為23.36%; 水溫為32 ℃的實(shí)驗(yàn)組,孵化時(shí)間最短 910 min,但孵化率只有55.29 %,畸形率高過(guò)23 ℃組,幼蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)遲緩; 26 ℃和29 ℃實(shí)驗(yàn)組孵化時(shí)間比較接近,孵化率差別不大,無(wú)顯著差異(P＞0.05),分別是86.73 %和83.63 %,畸形率都低于10 %。尖紫蛤的胚胎發(fā)育在適宜溫度范圍內(nèi),孵化水溫(x)與孵化時(shí)間(y)存在著多項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系：y=3.6111x2－224.28x+ 4393.6(R2=0.9882)。孵化水溫(x)與孵化率(y)間存在著多項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系：y=－1.5858x2+86.982x－1103.1(R2=0.9963)(圖 2)。由此可以推算出,尖紫蛤胚胎發(fā)育適宜溫度范圍在23.1～31.2 ℃(孵化率在60 %以上),尖紫蛤胚胎發(fā)育最適溫度范圍在25.0～29.9 ℃(孵化率在80 %以上)。

圖2 鹽度為16時(shí)尖紫蛤胚胎孵化時(shí)間、孵化率和畸形率與水溫的關(guān)系Fig.2 Relationship between temperature and the incubation duration,the percentage of hatching and abnormal larvae of Soletellina acuta Cai et Zhuang in 16 degree salinity

表3 不同鹽度下尖紫蛤胚胎發(fā)育的情況Tab.3 Embryos development of Soletellina acuta Cai et Zhuang in different salinities

2.3 鹽度對(duì)尖紫蛤胚胎發(fā)育的影響

表3和圖3是不同鹽度下尖紫蛤的孵化時(shí)間和孵化率情況。鹽度為2的實(shí)驗(yàn)組大部分胚胎在 2細(xì)胞期和4細(xì)胞期便停止了發(fā)育,少數(shù)發(fā)育至8和16細(xì)胞期停止了發(fā)育,在原腸期前便全部死亡; 鹽度為5和26的實(shí)驗(yàn)組胚胎雖然能發(fā)育到原腸期但不能發(fā)育到面盤(pán)幼蟲(chóng)初期; 當(dāng)鹽度為8和23時(shí)孵化時(shí)間非常接近,分別為1 150 min和1 140 min,胚胎能發(fā)育到直線(xiàn)鉸合期,但孵化率非常低分別為 20.59%和22.48 %,幼蟲(chóng)活力很差,畸形率非常高達(dá)到71.61%和67.59 %,因此尖紫蛤胚胎發(fā)育的最低和最高臨界鹽度為8和23。

鹽度為11～20的實(shí)驗(yàn)組孵化時(shí)間無(wú)顯著差異(P＞0.05),在1 000 min左右,鹽度為14～17的實(shí)驗(yàn)組孵化率無(wú)顯著差異(P＞0.05),都達(dá)到80 %以上,孵化出來(lái)的幼蟲(chóng)活力正常,而且畸形率小于 10%,差異不顯著; 鹽度為11和20的實(shí)驗(yàn)組雖然孵化率超過(guò)80%,但是其畸形率偏高超過(guò) 10%,故可認(rèn)為鹽度 11～20為尖紫蛤胚胎發(fā)育適宜的鹽度范圍,14～17為尖紫蛤胚胎發(fā)育的最適宜的鹽度范圍。

圖3 溫度為27℃時(shí)尖紫蛤胚胎孵化時(shí)間、孵化率和畸形率與鹽度的關(guān)系Fig.3 Relationship between salinity and the incubation duration,the percentage of hatching and abnormal larvae of Soletellina acuta Cai et Zhuang in 27℃ Ambient temper ature

3 討論

溫度和鹽度是影響海洋貝類(lèi)幼蟲(chóng)生長(zhǎng)的兩個(gè)重要的環(huán)境因素[6],因其容易測(cè)量和調(diào)節(jié)而引起生態(tài)學(xué)家的關(guān)注。林瑞才[7]等學(xué)者進(jìn)行溫度和鹽度對(duì)海灣扇貝幼蟲(chóng)附著變態(tài)影響的研究后發(fā)現(xiàn),在不同鹽度下,幼蟲(chóng)附著變態(tài)的適宜溫度不同,反之亦然,但也有學(xué)者認(rèn)為,只有溫度和鹽度或其中之一接近極限范圍時(shí),溫度和鹽度相結(jié)合才顯示出明顯的相互關(guān)系,反之,當(dāng)溫度或者鹽度處于安全范圍時(shí),沒(méi)有明顯的關(guān)系[8]。本研究將溫度或鹽度控制在適宜的條件下,研究尖紫蛤胚胎對(duì)單一因子的耐受范圍。關(guān)于溫度和鹽度對(duì)該種類(lèi)胚胎發(fā)育的互作效應(yīng),有待后續(xù)研究。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：溫度、鹽度既影響尖紫蛤胚胎發(fā)育的孵化率又影響其發(fā)育速度; 尖紫蛤胚胎發(fā)育的適宜溫度范圍為23.1～31.2 ℃,適宜鹽度范圍為 11～20,表明尖紫蛤孵化的鹽度范圍比較寬,其所需的溫度比較高; 溫度超過(guò)其適宜范圍時(shí),孵化率明顯下降或幼蟲(chóng)畸形率明顯增大,即：在一定范圍內(nèi),提高溫度可縮短孵化時(shí)間,但進(jìn)一步提高了溫度引起畸形分割[9-12],產(chǎn)生敗育; 溫度低于適溫下限,胚胎發(fā)育則產(chǎn)生滯育[13]。

目前,國(guó)內(nèi)對(duì)尖紫蛤的研究還不多,因此對(duì)其進(jìn)行人工催產(chǎn)技術(shù)、胚胎發(fā)育以及最適餌料等方面的研究尤為重要。在溫度試驗(yàn)中知道,其胚胎發(fā)育需要有較高的溫度,一方面,尖紫蛤?qū)儆跓釒?、亞熱帶種,但溫度過(guò)高(高于33 ℃),其發(fā)育就停止,尖紫蛤繁殖季節(jié)在9～11月,最高溫的7～8月并不是其繁殖期[3],也與此相符。 在7、8月暫養(yǎng)期間,室外的溫度曾經(jīng)處于35 ℃以上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)尖紫蛤鉆出到沙面上,兩貝殼打開(kāi),活力變差,還出現(xiàn)陸續(xù)死亡現(xiàn)象。所以從溫度實(shí)驗(yàn)32 ℃的實(shí)驗(yàn)組里也能知道,胚胎雖能夠孵化出來(lái),但只有個(gè)別是能夠發(fā)育到直線(xiàn)鉸合幼蟲(chóng)。在鹽度試驗(yàn)中,鹽度低于8的實(shí)驗(yàn)組胚胎不能正常發(fā)育,在親貝采集地進(jìn)行資源調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),退潮時(shí)在尖紫蛤自然分布區(qū)鹽度有時(shí)只有3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于尖紫蛤胚胎發(fā)育所需的鹽度; 尖紫蛤?qū)儆跐撋池愵?lèi),并沒(méi)有遷移的習(xí)性,稚貝和成貝對(duì)鹽度的適應(yīng)性會(huì)不會(huì)更強(qiáng)有待進(jìn)一步的研究。

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