高志寶,張婷,李旭光,鄧燕飛,周軍*
(1.江蘇海洋大學(xué)海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院,江蘇 連云港 222005;2.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水蝦蟹遺傳育種與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210017)
中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis),又名河蟹,隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén),軟甲綱,十足目,弓蟹科,絨螯蟹屬,廣泛分布于我國(guó)東南沿海以及長(zhǎng)江、甌江、遼河等內(nèi)陸水域,是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖蟹類,2022 年全國(guó)河蟹養(yǎng)殖面積53 萬(wàn)hm2,產(chǎn)量80 萬(wàn)t[1]。河蟹養(yǎng)殖周期主要包括苗種繁育、幼蟹培育和成蟹養(yǎng)殖3 個(gè)階段,其中幼蟹質(zhì)量直接決定著成蟹的養(yǎng)殖產(chǎn)量與效益。幼蟹培育階段,1 齡幼蟹性腺如提前發(fā)育達(dá)到性成熟,會(huì)導(dǎo)致性早熟。性早熟1 齡蟹生長(zhǎng)速度快,個(gè)體大,性腺發(fā)育早,與正常幼蟹搶食餌料,但體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢甚至停滯,絕大多數(shù)在翌年死亡,無(wú)法用于后續(xù)成蟹的養(yǎng)殖,給養(yǎng)殖生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失[2]。因此,控制降低1 齡蟹性早熟比例,是幼蟹培育階段的關(guān)鍵。
河蟹性早熟,受到內(nèi)源種質(zhì)遺傳和外源因素雙重調(diào)控[3]。目前對(duì)于河蟹性早熟的研究,主要集中在溫度、鹽度、溶解氧等環(huán)境因素,以及餌料、養(yǎng)殖密度、地理群體等養(yǎng)殖條件對(duì)性早熟的影響方面,而有關(guān)內(nèi)源遺傳對(duì)1 齡蟹性早熟的影響研究,尚存在較大爭(zhēng)議[4]。在同一養(yǎng)殖條件下培育蟹種,部分幼蟹個(gè)體仍然會(huì)性早熟,暗示性早熟的發(fā)生與內(nèi)源遺傳有關(guān)?,F(xiàn)開(kāi)展中華絨螯蟹不同家系幼蟹生長(zhǎng)性能及性早熟的比較試驗(yàn),分析影響中華絨螯蟹生長(zhǎng)性能與性早熟的關(guān)鍵因素,為河蟹遺傳選育提供參考依據(jù)。
2022 年5—12 月。試驗(yàn)地點(diǎn)位于江蘇省鎮(zhèn)江揚(yáng)中市江蘇省淡水水產(chǎn)研究所基地。
選取8 個(gè)150 m2長(zhǎng)方形池塘。池塘為平底,每池用10 kg 漂白粉消毒,清除野雜魚(yú)、水生昆蟲(chóng)等。在進(jìn)排水口設(shè)立孔徑0.18 mm 網(wǎng)柵,過(guò)濾魚(yú)卵等敵害生物。所有網(wǎng)箱均放置在水體聯(lián)通的池塘圍隔中,保證養(yǎng)殖水環(huán)境條件均一。4 月中旬應(yīng)開(kāi)始種植水草,以水花生為主,伊樂(lè)藻為輔,其中采用毛竹和線繩設(shè)置水花生帶,帶寬80~100 cm,沿池塘四周種植伊樂(lè)藻,養(yǎng)殖前期水草覆蓋率為40%,中后期為70%。河蟹親本選自江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地的成蟹養(yǎng)殖池塘。雌、雄親本均于2021 年11 月,運(yùn)至江蘇省淡水水產(chǎn)研究所鹽城射陽(yáng)中華絨螯蟹繁育基地,進(jìn)行人工繁殖,定向構(gòu)建8 個(gè)全同胞家系,分別為ES1—ES8,每對(duì)家系親本(雌雄1∶1)分別在100 L 的網(wǎng)箱中單獨(dú)交配和育苗。
1.3.1 幼蟹培育
將培育出來(lái)的大眼幼體,運(yùn)送至江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地進(jìn)行蟹種培育試驗(yàn),按1 個(gè)家系投放0.5 kg 大眼幼體,1 個(gè)家系1 個(gè)池塘進(jìn)行定向蟹種培育。幼蟹培育全程采用相同配合飼料投喂,飼料日投喂量約為池內(nèi)蟹體質(zhì)量的5%,投喂配合飼料粒徑,隨著蟹種的生長(zhǎng)逐步加大,每天投喂1,次,全池潑灑。根據(jù)天氣和攝食情況,適時(shí)調(diào)整飼料投喂量。每天早晚巡塘,觀察幼蟹的攝食、活動(dòng)、蛻殼等情況,檢查池埂是否滲漏、攔隔設(shè)施是否嚴(yán)密、防止幼蟹逃逸等。嚴(yán)防野雜魚(yú)苗進(jìn)入培育池,及時(shí)清除進(jìn)入培育池中的青蛙、黃鱔等;及時(shí)撈除池中飄浮的臟污,清除池埂雜草,做好塘口檔案記錄。
1.3.2 生長(zhǎng)性能與性早熟測(cè)定
在90、120 和150 日齡,分別采集每個(gè)家系30 只個(gè)體(雌雄各15 只),剔除斷肢個(gè)體,采用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量幼蟹殼長(zhǎng)和殼寬(精確到0.01 mm),采用電子天平稱量幼蟹體質(zhì)量(精確到0.1 g)。10 月份以后,采用地籠集中捕撈規(guī)格蟹種和性早熟個(gè)體。性早熟判別主要依據(jù)外部副性特征,其中雄蟹主要依據(jù)交接器是否突出和硬化、大螯絨毛覆蓋面積和長(zhǎng)度;雌蟹主要依據(jù)腹臍形狀、腹臍絨毛長(zhǎng)度和殼的顏色。結(jié)合性腺解剖,雌蟹卵巢發(fā)育到II~I(xiàn)II期,雄蟹精巢發(fā)育到III 期,篩選確定性早熟個(gè)體。后期將池內(nèi)水花生分段集中,先用網(wǎng)箱集中捕撈,再用地籠沖水誘捕,最后清塘捕撈,統(tǒng)計(jì)每個(gè)家系的幼蟹產(chǎn)量和性早熟蟹比例。
采用Graphpad Prism 8.3 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)幼蟹不同生長(zhǎng)階段殼長(zhǎng)、殼寬和體質(zhì)量數(shù)據(jù),結(jié)果用(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)表示。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn),采用單因素方差Tukey 法,進(jìn)行多重比較分析,P<0.05 為差異顯著,P<0.01 為差異極顯著。
河蟹不同家系幼蟹生長(zhǎng)階段的殼長(zhǎng)、殼寬和體質(zhì)量隨機(jī)抽樣測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。河蟹不同家系正常與性早熟蟹種體質(zhì)量比較見(jiàn)圖1。河蟹不同家系正常與性早熟蟹種數(shù)量比較見(jiàn)圖2。
圖1 河蟹不同家系正常與性早熟蟹種體質(zhì)量比較
圖2 河蟹不同家系正常與性早熟蟹種數(shù)量比較
表1 河蟹不同家系間幼蟹生長(zhǎng)階段的殼長(zhǎng)、殼寬和體質(zhì)量隨機(jī)抽樣測(cè)試結(jié)果①
本試驗(yàn)結(jié)果表明,河蟹不同家系間的生長(zhǎng)性狀存在差異,這與文獻(xiàn)[5]關(guān)于長(zhǎng)江水系河蟹家系蟹種階段生長(zhǎng)性能的研究結(jié)果相似。為辨識(shí)內(nèi)源與外源因素對(duì)河蟹生長(zhǎng)的影響,本試驗(yàn)整個(gè)蟹種培育階段,不同家系間養(yǎng)殖水溫、pH 值、氨氮等指標(biāo)相同,養(yǎng)殖密度相同、蟹種規(guī)格均一。因此確定河蟹不同家系間的生長(zhǎng)性狀差異,主要由內(nèi)源遺傳因素導(dǎo)致。
家系選育是目前遺傳育種常用的方法之一,通過(guò)建立家系,比較不同家系生長(zhǎng)性狀,可獲得性狀穩(wěn)定的家系[6]。鄭巖等[7]在對(duì)1 齡性早熟河蟹關(guān)于早熟性狀遺傳能力方向的研究時(shí)發(fā)現(xiàn),早熟蟹回捕率與扣蟹規(guī)格呈極顯著正相關(guān),與扣蟹回捕率、總回捕率呈極顯著負(fù)相關(guān)。王海寧等[8]報(bào)道了1 齡早熟河蟹家系后代的體質(zhì)量和甲殼寬,均顯著低于2 齡成熟家系,選育河蟹家系的生長(zhǎng)性能和免疫抗病生理指標(biāo)優(yōu)于未選育群體。
相同養(yǎng)殖環(huán)境條件下的不同家系河蟹性成熟比例存在差異,表明種質(zhì)遺傳因素貢獻(xiàn)度較大。本試驗(yàn)中,河蟹不同家系性早熟數(shù)量比例為3.12%~9.61%,這與許鄭超等[9]研究的性早熟數(shù)量比例為2.22%~7.19%相近。河蟹性成熟包括生理性成熟、功能性成熟和形態(tài)性成熟,首先是性腺發(fā)育進(jìn)入生理性成熟,然后螯肢絨毛、腹節(jié)、步足剛毛、體色第二性征的形態(tài)性成熟,最后是交接器骨質(zhì)化、降河洄游交配的功能性成熟[10]。影響甲殼類性腺發(fā)育進(jìn)程的因素,主要包括光照、溫度、營(yíng)養(yǎng)和遺傳等。Li等[11]研究表明,弱光照強(qiáng)度和間歇饑餓,不僅可以有效降低幼蟹的性早熟率,還可以激發(fā)幼蟹的補(bǔ)償生長(zhǎng)潛能。杜海燕等[12]比較分析了積溫、餌料和遺傳3 個(gè)因素對(duì)性早熟的影響,結(jié)果表明,河蟹不同家系的組間變異明顯大于組內(nèi)變異,種質(zhì)遺傳因素對(duì)幼蟹性早熟的影響最大。本試驗(yàn)中,養(yǎng)殖環(huán)境相同,養(yǎng)殖密度與餌料投喂相似,不同家系河蟹性早熟比例差異的最大變量,主要來(lái)自不同家系的種質(zhì)遺傳背景。文獻(xiàn)[13]通過(guò)組織化學(xué)和分子生物學(xué)等方法,篩選發(fā)現(xiàn)性早熟個(gè)體能量代謝通路中關(guān)鍵基因的突變,提高了能量攝入和轉(zhuǎn)化效率,加速了性腺發(fā)育。而本試驗(yàn)中,部分家系性早熟比例較高,是否與能量代謝通路有關(guān),還有待于進(jìn)一步研究。