盧德胤，李志華，黃 堅(jiān)，王 軍，王成輝

(上海海洋大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，水產(chǎn)科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，上海水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，上海201306)

蛻殼是甲殼動(dòng)物重要的生物學(xué)現(xiàn)象和必然的發(fā)育過(guò)程，每蛻一次殼便完成一次跳躍式生長(zhǎng)，因而蛻殼與生長(zhǎng)一直是甲殼動(dòng)物的研究重點(diǎn)[1-2]。中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)俗稱河蟹，是我國(guó)重要的水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，其一生要經(jīng)歷18～21次蛻殼[3]。國(guó)內(nèi)外對(duì)中華絨螯蟹的蛻殼生物學(xué)特征和生態(tài)學(xué)要求進(jìn)行了較多研究[4-6]，為中華絨螯蟹的養(yǎng)殖生產(chǎn)提供了理論指導(dǎo)。近幾年關(guān)于中華絨螯蟹個(gè)體蛻殼與生長(zhǎng)研究發(fā)現(xiàn)，其蛻殼后身體增長(zhǎng)(如體重、殼長(zhǎng)等)和蛻殼間隔時(shí)間長(zhǎng)短等差異極大，如蛻殼后增重率5.9%～160.0%，蛻殼間隔時(shí)間23～62 d[7]，表明遺傳與環(huán)境因素等對(duì)中華絨螯蟹的蛻殼與生長(zhǎng)影響極大。

生物體的個(gè)體表現(xiàn)是遺傳與環(huán)境共同作用的結(jié)果，環(huán)境溫度和餌料條件是影響水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)的重要因素。中華絨螯蟹因其蛻殼生長(zhǎng)的特殊性，對(duì)環(huán)境變化的影響有著滯后效應(yīng)，即只有在蛻殼后才能看出上一階段環(huán)境對(duì)其生長(zhǎng)的影響[8,9]。當(dāng)前，研究溫度對(duì)中華絨螯蟹胚胎和仔蟹發(fā)育，幼蟹和成蟹蛻殼與生長(zhǎng)等方面的影響已有不少報(bào)道[9-12]，有關(guān)中華絨螯蟹的營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)也有很多研究[13,14]，但探討不同飼料類型對(duì)中華絨螯蟹蛻殼與生長(zhǎng)的個(gè)體研究還相對(duì)較少[15,16]。在自然水域中，中華絨螯蟹所處環(huán)境晝夜溫差較大，并且餌料來(lái)源不一，因而，有必要接近生產(chǎn)實(shí)際來(lái)研究溫度和餌料等不同條件對(duì)其蛻殼與生長(zhǎng)的影響。蛻殼是中華絨螯蟹一個(gè)生死悠關(guān)的生命過(guò)程，需要良好的體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)積累和穩(wěn)定的外部蛻殼環(huán)境。如一些研究還表明，當(dāng)中華絨螯蟹體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累到一定程度，通常肥滿度達(dá)到60%左右時(shí)，將啟動(dòng)蛻殼[17,18]。中華絨螯蟹在蛻殼前期若受到干擾，將對(duì)其蛻殼行為和蛻殼后增長(zhǎng)帶來(lái)較大影響，但這種影響的程度和水平尚需進(jìn)一步研究。

為更全面地了解中華絨螯蟹的蛻殼與生長(zhǎng)特性，本研究利用河蟹個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)，分析了不同飼養(yǎng)溫度、餌料和抽血頻次對(duì)中華絨螯蟹的蛻殼后增重和蛻殼間隔時(shí)間的影響，旨在豐富中華絨螯蟹的蛻殼生物學(xué)研究基礎(chǔ)資料，為養(yǎng)殖管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用蟹為處于蛻殼間期的中華絨螯蟹“江海21”蟹種，取自上海海洋大學(xué)水產(chǎn)動(dòng)物種質(zhì)實(shí)驗(yàn)站(上海市浦東新區(qū)新場(chǎng)鎮(zhèn))，規(guī)格10～15 g/只，附肢健全。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用本實(shí)驗(yàn)室與上海泓循環(huán)境科技發(fā)展有限公司合作開(kāi)發(fā)的自動(dòng)控溫循環(huán)水全封閉的中華絨螯蟹個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)[19]，每套系統(tǒng)共有49格(7行×7排)，每格養(yǎng)殖盒內(nèi)放養(yǎng)一只實(shí)驗(yàn)蟹。放養(yǎng)前用SCOUT SE型電子天平(精確0.1 g)稱量表面凈水的蟹體重。待實(shí)驗(yàn)蟹在系統(tǒng)內(nèi)適應(yīng)并蛻一次殼后，取附肢健全完整的個(gè)體開(kāi)始正式實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)均于2017年6月至2017年11月進(jìn)行。

溫度變化對(duì)蛻殼的影響實(shí)驗(yàn)：取個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)4套，每組放養(yǎng)實(shí)驗(yàn)河蟹雄45只，雌45只，共90只。設(shè)置恒溫組：實(shí)驗(yàn)期間水溫保持在(28.0±1.0)℃，變溫組：8∶00-20∶00水溫為(28.0±1.0)℃；20∶00-次日8∶00水溫為(18.0±1.0)℃。每天早上9點(diǎn)投喂河蟹用商業(yè)配合飼料，飼料組成中粗蛋白40%、粗脂肪4%、鈣3%、磷1%、氯化鈉1.5%、粗纖維10%、水分12.5%，采用飽食投飼法。

飼料類型對(duì)蛻殼的影響實(shí)驗(yàn)：取個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)4套，每組放養(yǎng)實(shí)驗(yàn)河蟹雄40只，雌35只，共75只。一組為河蟹用商業(yè)配合飼料組，另一組為天然餌料組(輪葉黑藻+螺螄)。每天早上9點(diǎn)進(jìn)行飼料投喂，采用飽食投飼法。實(shí)驗(yàn)期間的飼養(yǎng)水溫保持在(28.0±1.0)℃。

單次抽血干擾對(duì)蛻殼的影響實(shí)驗(yàn)：取個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)4套，每組放養(yǎng)實(shí)驗(yàn)河蟹雄30只，雌30只，共60只。一組在每只實(shí)驗(yàn)蟹的蛻殼前期(D1期)抽取400 μL的血淋巴(用于其它實(shí)驗(yàn)的相關(guān)激素測(cè)定)，另一組不作抽血處理(對(duì)照組)。每天早上9點(diǎn)投喂天然餌料(輪葉黑藻+螺螄)，采用飽食投飼法。飼養(yǎng)水溫保持在(28.0±1.0)℃。

多次抽血干擾對(duì)蛻殼的影響實(shí)驗(yàn)：取個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)4套，每組放養(yǎng)實(shí)驗(yàn)河蟹雄38只，雌38只，共76只。抽血組在實(shí)驗(yàn)蟹首次蛻殼后每隔3天抽取300 μL的血淋巴，直至完成下一次蛻殼，另一組不作抽血處理(對(duì)照組)。每天早上9點(diǎn)投喂河蟹用商業(yè)配合飼料，采用飽食投飼法，飼養(yǎng)水溫保持在(28.0±1.0)℃。

以上各實(shí)驗(yàn)組河蟹的具體實(shí)驗(yàn)時(shí)間計(jì)算為：從河蟹放入個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)適應(yīng)開(kāi)始，至實(shí)驗(yàn)河蟹完成兩次蛻殼。蛻殼間隔天數(shù)計(jì)算為：從第一次蛻殼日期至第二次蛻殼日期所經(jīng)歷的天數(shù)。測(cè)量每只實(shí)驗(yàn)蟹第二次蛻殼前期與蛻殼后48小時(shí)的體重(精確到0.1 g)，記為BW1與BW2，用以計(jì)算體重增長(zhǎng)率，記錄蛻殼日期用以統(tǒng)計(jì)蛻殼間隔時(shí)間。實(shí)驗(yàn)期間每天早上投飼前先清洗個(gè)體養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)的殘餌和糞便。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

蛻殼增重率計(jì)算方式如下：

RBW=(BW1-BW2)/BW1×100%

式中，RBW為體重增長(zhǎng)率，BW1為第二次蛻殼前期實(shí)驗(yàn)蟹的體重，BW2為第二次蛻殼后實(shí)驗(yàn)蟹的體重。

利用SPSS 22.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，P<0.05差異顯著，P<0.01差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 溫度變化對(duì)中華絨螯蟹蛻殼的影響

在恒溫飼養(yǎng)條件下，實(shí)驗(yàn)中華絨螯蟹的存活率為78.75%，略高于變溫飼養(yǎng)條件(73.95%)，蛻殼增重率也略高于變溫條件，但蛻殼間隔時(shí)間短于變溫條件，兩者差異均不顯著；但變溫飼養(yǎng)條件下，蛻殼增重率和蛻殼間隔時(shí)間的變異系數(shù)均高于恒溫條件(表1)。而雌雄間的增重率和蛻殼間隔時(shí)間不存在顯著差異。

表1 恒溫和變溫飼養(yǎng)條件對(duì)中華絨螯蟹的蛻殼增重率與蛻殼間隔時(shí)間比較(n=90)Tab.1 Comparison of weight gain rate and molting interval of E.sinensis reared in variable and constant temperature environments(n=90)

注：同列數(shù)據(jù)上標(biāo)不同表示組間存在顯著差異(P<0.05)，大寫表示差異極顯著(P<0.01)，下同。

2.2 餌料類型對(duì)中華絨螯蟹蛻殼的影響

在恒溫飼養(yǎng)條件下，以螺螄和水草為食的天然餌料組的存活率比配合飼料組高8個(gè)百分點(diǎn)，平均蛻殼增重率比配合飼料組高23.44個(gè)百分點(diǎn)，蛻殼間隔時(shí)間比配合飼料組縮短16.19 d，存在極顯著差異；而兩組間河蟹的蛻殼增重率和蛻殼間隔時(shí)間的變異系數(shù)較為接近(表2)。各組間雌雄不存在顯著差異。

表2 配合飼料和天然餌料飼養(yǎng)對(duì)中華絨螯蟹的蛻殼增重率與蛻殼間隔時(shí)間比較(n=75)Tab.2 Comparison of weight gain rate and molting interval of E.sinensis fed with formula and natural feeds(n=75)

2.3 單次抽血干擾對(duì)中華絨螯蟹蛻殼的影響

在蛻殼前進(jìn)行一次抽血干擾實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，抽血河蟹的蛻殼增重率顯著低于不抽血對(duì)照組，但兩組存活率和蛻殼間隔時(shí)間相差不大，而抽血河蟹的變異系數(shù)均高于對(duì)照組河蟹(表3)。同時(shí)，各組間雌雄不存在顯著差異。

表3 單次抽血干擾條件下中華絨螯蟹蛻殼增重率與蛻殼間隔時(shí)間比較(n=60)Tab.3 Comparison of weight gain rate and molting interval of E.sinensis after one time of drawing blood

2.4 多次抽血干擾對(duì)河蟹蛻殼的影響

在多次抽血干擾條件下，實(shí)驗(yàn)河蟹的存活率比不抽血對(duì)照組低14.42個(gè)百分點(diǎn)，且蛻殼增重率顯著低于對(duì)照組，蛻殼間隔時(shí)間比對(duì)照組極顯著延長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)河蟹蛻殼增重率與蛻殼間隔時(shí)間的變異系數(shù)均低于對(duì)照組(表4)。而各組間雌雄不存在顯著差異。

表4 多次抽血干擾條件下中華絨螯蟹的蛻殼增重率與蛻殼間隔時(shí)間比較(n=76)Tab.4 Comparison of weight gain rate and molting interval of E.sinensis after many times of drawing blood

3 討論

中華絨螯蟹作為一種變溫動(dòng)物，其受環(huán)境的影響大于恒溫動(dòng)物。溫度作為影響物種生長(zhǎng)的主要生態(tài)因子，在適應(yīng)的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，生長(zhǎng)越快，在研究溫度對(duì)水生生物的影響中發(fā)現(xiàn)，變溫對(duì)不同物種的生長(zhǎng)影響不盡相同。在中國(guó)對(duì)蝦(Fenneropenaeuschinensis)中發(fā)現(xiàn)變溫對(duì)其生長(zhǎng)有促進(jìn)作用[20]，而變溫對(duì)螯蝦(Procambarusacutus)生長(zhǎng)的影響并不顯著[21]，對(duì)美洲龍蝦(Ihomarusamericanus)的生長(zhǎng)卻有消極影響[22]。不同的變溫模式對(duì)同一研究對(duì)象的影響也不相同，如連續(xù)漸變溫下虹鱒(Salmotrutta)的生長(zhǎng)速度顯著快于自然變溫和恒溫，而自然變溫與恒溫間的差異不顯著[23]。在紅大馬哈魚(Oncorhynchusnerka)中，在低于飽食的日糧水平時(shí)，變溫條件下的生長(zhǎng)速度顯著快于恒溫條件，而在飽食水平時(shí)，則較高的恒溫環(huán)境生長(zhǎng)更好[24]。在中華絨螯蟹的研究中發(fā)現(xiàn)，幼蟹生長(zhǎng)階段，一定幅度的溫度變化有利于幼蟹生長(zhǎng)，但變化范圍超過(guò)6 ℃后，增重率開(kāi)始降低[25]。本研究中，恒溫組與變溫組的蛻殼增重率與蛻殼間隔時(shí)間差異不顯著，但變溫組蛻殼增重率和蛻殼間隔時(shí)間的變異系數(shù)明顯高于恒溫組，表明不同中華絨螯蟹個(gè)體對(duì)溫度變化表現(xiàn)出可塑性，工廠化養(yǎng)殖時(shí)維持穩(wěn)定的溫度有利于中華絨螯蟹的蛻殼，可以減少個(gè)體間差異。溫度對(duì)物種生長(zhǎng)的影響是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，溫度變化對(duì)中華絨螯蟹蛻殼與生長(zhǎng)的影響以后還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

餌料條件是影響中華絨螯蟹蛻殼與生長(zhǎng)的另一重要因子，中華絨螯蟹對(duì)不同的餌料(如螺螄、人工配合飼料)表現(xiàn)出不同響應(yīng)程度[15,16,26]。在本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中華絨螯蟹的所有營(yíng)養(yǎng)來(lái)自所投喂的飼料，沒(méi)有野外池塘中的補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。投喂螺螄、黑葉輪藻的天然餌料組的平均蛻殼增重率達(dá)60%，平均蛻殼間隔時(shí)間為39 d，與投喂配合飼料相比，其跟養(yǎng)殖生產(chǎn)上的中華絨螯蟹蛻殼增重率和蛻殼間隔時(shí)間更為接近，可見(jiàn)天然餌料在中華絨螯蟹養(yǎng)殖中具有重要作用。自然水域中，水草和螺螄是中華絨螯蟹的常見(jiàn)食物來(lái)源，可提供多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，特別是水草，不僅可提供維生素、粗纖維等營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，同時(shí)還為中華絨螯蟹提供舒適的棲息場(chǎng)所和蛻殼環(huán)境。

抽血干擾后，中華絨螯蟹關(guān)節(jié)處受到損傷、出血，中華絨螯蟹機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)此發(fā)生反應(yīng)，目前研究抽血模式對(duì)中華絨螯蟹影響的研究資料較少。劉堃[27]在研究中提出，病原性感染與機(jī)械損傷均對(duì)河蟹凝血系統(tǒng)產(chǎn)生刺激，但兩者表達(dá)模式不同，斷肢損傷后，凝血因子作為信號(hào)因子激發(fā)免疫系統(tǒng)的同時(shí)防止傷口處體液過(guò)分流失，影響生命力。中華絨螯蟹屬開(kāi)管式循環(huán)，本研究中抽取的血淋巴亦是中華絨螯蟹的體液，蛻殼間期內(nèi)的多次抽血干擾導(dǎo)致其營(yíng)養(yǎng)積累緩慢，且對(duì)其生長(zhǎng)有較大的脅迫[28]，因而增重率顯著低于對(duì)照組，蛻殼間隔時(shí)間極顯著長(zhǎng)于對(duì)照組。僅在蛻殼前抽血一次，因?yàn)槠湔麄€(gè)蛻殼間期未曾受干擾，已完成其必須的營(yíng)養(yǎng)積累，啟動(dòng)蛻殼過(guò)程，所以對(duì)其蛻殼間隔時(shí)間沒(méi)有影響。同時(shí)，也因?yàn)槠淠到y(tǒng)的存在，沒(méi)有過(guò)分流失體液，對(duì)蛻殼后增重率的影響沒(méi)有連續(xù)抽血那么大。本研究說(shuō)明了蛻殼間期的連續(xù)抽血干擾對(duì)中華絨螯蟹的蛻殼增重率和蛻殼間隔時(shí)間均有顯著影響，而蛻殼前期的干擾只影響蛻殼增重率。在其他甲殼動(dòng)物上的研究表明，藍(lán)蟹(Callinectessapidus)斷肢干擾后攝食率顯著降低，并且蛻殼延長(zhǎng)[29]；狼蛛(Schizocosaocreata)在受到干擾后會(huì)延緩個(gè)體生長(zhǎng)，改變機(jī)體能量的分配以儲(chǔ)存能量準(zhǔn)備下一次蛻殼[30]?？梢?jiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，減少對(duì)中華絨螯蟹的刺激和干擾對(duì)其蛻殼與生長(zhǎng)極為重要。