鄧岳文,王慶恒,杜曉東,黃榮蓮
(廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,廣東 湛江524025)
不同溫度和鹽度條件下馬氏珠母貝選系F2與對(duì)照群體濾食率比較
鄧岳文,王慶恒,杜曉東,黃榮蓮
(廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,廣東 湛江524025)
以馬氏珠母貝選系F2和對(duì)照群體為材料,比較了不同溫度和鹽度條件下選系F2大個(gè)體組(SL)、選系F2小個(gè)體組(SS)、對(duì)照群體大個(gè)體組(CL)和對(duì)照群體小個(gè)體組(CS)的濾食率的差異。結(jié)果表明:在15,20,25和30℃條件下,SL組的濾水率顯著大于CL組(P < 0.05),SS組的濾水率顯著大于CS組(P < 0.05);在20,24和28‰鹽度條件下,SL組的濾水率顯著大于CL組(P < 0.05),SS組的濾水率顯著大于CS組(P < 0.05);在32‰鹽度條件下,CL組的濾水率大于SL組,CS組的濾水率大于SS組,但兩者的差異均不顯著(P > 0.05)。本結(jié)果說(shuō)明選系F2的快速生長(zhǎng)與其較高的濾食率相一致。
馬氏珠母貝;選系F2;濾食率;溫度;鹽度
Abstract: This paper reported differences in filtrate rate among four groups of pearl oyster Pinctada martensii sampled from the second generation selected line at different temperatures and salinities.The four groups were designated: SL(large size group sampled from the second generation selected line),SS (small size group sampled from the second generation selected and control lines),CL (large size group sampled from the control line),and CS (small size group sampled from the control line).It was found that filtrate rate of the SL group was significantly higher than that of the CL group at 15,20,25 and 30℃ (P < 0.05).The SS group had significantly higher filtrate rate than the CS group at 15,20,25 and 30℃ (P < 0.05).At 20,24 and 28‰,the SL group had significantly higher filtrate rate than the CL group and the SS group had significantly higher filtrate rate than the CS group (P < 0.05).At 32‰,however,the CL group had higher filtrate rate than the SL group and the CS group had higher filtrate rate than the SS group.But the differences in filtrate rate among the groups were insignificantly (P > 0.05).The present results indicate the relationship between the fast growth and high filtrate rate in the selected line of pearl oyster Pinctada martensii.
Keywords:Pinctada martensii; the second generation selected line; filtration rate; temperature; salinity
選擇育種是一種經(jīng)典和有效的育種方法,通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)群體有計(jì)劃、有目的的反復(fù)篩選淘汰,增加群體內(nèi)有價(jià)值基因的出現(xiàn)頻率,降低不需要的基因頻率,以達(dá)到提高主要經(jīng)濟(jì)性狀的目的。許多研究表明利用群體選擇能顯著提高貝類的生長(zhǎng)和成活率等經(jīng)濟(jì)性狀,這些貝類主要包括太平洋牡蠣 Crassostrea gigas,美洲牡蠣 C.virginica,智利牡蠣Ostrea chilensis,歐洲牡蠣O.edulis,硬殼蛤Mercenaria mercenaria,海灣扇貝Argopecten irradians irradians Lamarck和馬氏珠母貝Pinctada martensii[1,2]。
濾水率(Filtration Rate)是指單位時(shí)間內(nèi)濾食性貝類所過(guò)濾水的總體積[3,4]。國(guó)外有關(guān)貝類濾水率的研究報(bào)道較多,如 Schulte(1975)[5]和Bougrier(1995)[6]分別研究了溫度對(duì)貽貝Mytilus edulis及太平洋牡蠣C.gigas濾水的影響規(guī)律。國(guó)內(nèi)有關(guān)貝類濾食率的報(bào)道見于菲律賓蛤仔Ruditapes philippinarum[7]、翡翠貽貝 Perna viridis[8]、縊蟶 Sinonovacula constricat[9]、海灣扇貝A.irradias irradians Lamarck與太平洋牡蠣C.gigas[10]和櫛孔扇貝Chlamys farreri[11]等。本論文比較了不同溫度和鹽度條件下馬氏珠母貝選系 F2和對(duì)照群體的濾食率,為馬氏珠母貝的品種培育和健康養(yǎng)殖提供依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)材料來(lái)自快速生長(zhǎng)選系F2和對(duì)照群體,構(gòu)建材料具體過(guò)程見Deng et al(2009)[12]。2008年10月,從選系F2和對(duì)照群體分別選取200個(gè)體進(jìn)行濾食率比較實(shí)驗(yàn)。材料運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后,清洗殼表附著物,放入1m3玻璃鋼桶中暫養(yǎng)1周,暫養(yǎng)用水為砂濾海水,連續(xù)充氣。暫養(yǎng)期間溫度為18~21 ℃,鹽度 28‰,微充氣,每日投喂足量的小球藻(Chlorella sp)。
按照殼長(zhǎng)分別從選系F2和對(duì)照群體選取大和小兩種規(guī)格個(gè)體,共設(shè)立4個(gè)組合:選系F2大個(gè)體組(SL)、選系F2小個(gè)體組(SS)、對(duì)照群體大個(gè)體組(CL)和對(duì)照群體小個(gè)體組(CS),其中每個(gè)組的生長(zhǎng)性狀見表1。
表1 4個(gè)組合生長(zhǎng)性狀比較Tab.1 Growth traits of four groups sampled from the second generation selected and control lines of pearl oyster Pinctada martensii
實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)為15 ℃、20 ℃、25 ℃和30 ℃(鹽度為28‰)。采用水浴鍋控溫,日升溫1℃,在預(yù)定溫度條件下適應(yīng) 5天后開始實(shí)驗(yàn),其它條件與暫養(yǎng)條件相同。每個(gè)溫度條件下,每個(gè)組合用貝6個(gè),設(shè)立3個(gè)平行組。
實(shí)驗(yàn)鹽度設(shè)為20‰、24‰、28‰和32‰(溫度為 25 ℃)。用海水晶調(diào)節(jié)鹽度,調(diào)節(jié)幅度每日不超過(guò)4‰,在預(yù)定鹽度條件下適應(yīng)5天后開始實(shí)驗(yàn),其它條件與暫養(yǎng)條件相同。每個(gè)鹽度條件下,每個(gè)組合用貝6個(gè),設(shè)立3個(gè)平行組。
實(shí)驗(yàn)在5 L的塑料桶內(nèi)進(jìn)行,每個(gè)桶放2個(gè)個(gè)體。實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)2h后的水樣用10ml吸管隨機(jī)取樣,光鏡下血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)藻的濃度。
參考潘魯青等(2002)方法計(jì)算濾水率:
式中:FR為濾水率[L/(g·h)];V為實(shí)驗(yàn)水體量(L);C0為開始小球藻起始濃度(個(gè)/ml);Ct為t小時(shí)候的小球藻濃度(個(gè)/ml);W為軟體干重。
采用單因素方差分析 4個(gè)組的平均殼高、殼寬、殼長(zhǎng)和軟體干重的差異,若差異顯著,再采用LSD進(jìn)行均值比較;采用單因素方差分析各溫度和鹽度條件下 4個(gè)組合的濾食率差異,并利用LSD進(jìn)行均值比較;采用SPSS11.0進(jìn)行所有的統(tǒng)計(jì)分析,顯著性水平設(shè)為P < 0.05。
溫度對(duì)4個(gè)組合的濾食率存在顯著影響(P <0.05)。隨著溫度增加,濾食率逐漸增加,在30 ℃條件下 4個(gè)組合均具有最大的濾食率。相同溫度條件下,SL組的濾水率顯著大于CL組(P < 0.05),SS組的濾水率顯著大于CS組(P < 0.05)。
表2 不同溫度下選系F2與對(duì)照群體濾水率比較Tab.2 Filtration rates of four groups sampled from the second generation selected and control lines of pearl oyster Pinctada martensii at different temperatures
具有相同字母的數(shù)值差異不顯著(P < 0.05)
鹽度對(duì)4個(gè)群體的濾食率存在顯著影響(P <0.05)。隨著鹽度增加,濾食率逐漸增加,在28‰條件下 4個(gè)組合均具有最大的濾食率,然后隨著鹽度增加濾食率降低。
在20‰,24‰和28‰鹽度條件下,SL組的濾水率顯著大于CL組(P < 0.05),SS組選的濾水率顯著大于CS組(P < 0.05)。在32‰鹽度條件下,SL組的濾水率大于CL組,SS組的濾水率大于CS組,但差異不顯著(P > 0.05)。
表3 不同鹽度下選系F2與對(duì)照群體濾水率比較Tab.3 Filtration rates of four groups sampled from the second generation selected and control lines of pearl oyster Pinctada martensii at different salinities
溫度是影響貝類生理代謝的重要指標(biāo)之一。在一定的溫度范圍內(nèi),大多數(shù)貝類的濾食率隨著溫度的升高而升高,當(dāng)超過(guò)其最高溫度耐受范圍后,會(huì)引起貝類生理功能的紊亂,濾食率下降[7,8]。引起這種現(xiàn)象的主要原因是濾食性貝類的攝食主要靠鰓絲上的三種纖毛運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)組合來(lái)完成,其中側(cè)纖毛是產(chǎn)生水流的主要?jiǎng)恿Γ瑐?cè)纖毛擺動(dòng)的頻率和溫度成正比例關(guān)系。當(dāng)溫度超過(guò)其適溫范圍時(shí),其側(cè)纖毛的擺動(dòng)頻率降低,導(dǎo)致了濾水率的下降。此外,水溫的升高可以減小海水的粘滯性,從而增加濾水率[13,14]。本實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度范圍內(nèi)濾食率隨溫度的升高而升高,這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度是馬氏珠母貝生長(zhǎng)適溫。
鹽度也是影響貝類生理代謝的重要指標(biāo)之一。在一定的鹽度范圍內(nèi),代謝率隨鹽度的升高而增大,而超過(guò)這個(gè)鹽度后,其代謝率明顯下降。這是因?yàn)樵诔銎溥m宜鹽度的環(huán)境中,貝類體內(nèi)的滲透壓發(fā)生改變,進(jìn)而導(dǎo)致貝類關(guān)閉進(jìn)、出水管或貝殼,使機(jī)體與低鹽環(huán)境相隔離,從而保護(hù)機(jī)體免受低鹽的傷害,這是貝類長(zhǎng)期適應(yīng)自然生活環(huán)境而產(chǎn)生的一種生理性保護(hù)反應(yīng),而進(jìn)、出水管或貝殼的關(guān)閉則降低了貝類與外界的水流交換能力,引起貝類濾水活力的下降[9,15,16]。Davenport (1978)和 Shumway等(1982)分別對(duì)Hodiofus demissus和Mytilus dulis的研究也證明了上述觀點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)材料來(lái)自按照殼長(zhǎng)指標(biāo)的選育群體,我們前期研究結(jié)果表明經(jīng)過(guò)一代選擇以后海區(qū)養(yǎng)成期間選系F2殼長(zhǎng)生長(zhǎng)顯著大于對(duì)照群體,遺傳獲得為 16.6%[17]。按照育種目標(biāo)對(duì)本群體進(jìn)行持續(xù)選擇,稚貝期選系F2生長(zhǎng)平均遺傳獲得15.5%[18]。本研究結(jié)果表明,不同溫度和鹽度條件下選系 F2的濾食率顯著大于對(duì)照群體,這表明選系F2的快速生長(zhǎng)可能與其濾食行為密切相關(guān)。相似的研究報(bào)道見于其它貝類[19-21]。可用三種模型解釋貝類快速生長(zhǎng)的原因:1)生長(zhǎng)較快的個(gè)體單位時(shí)間內(nèi)獲得較多的食物,從而增加能量吸收;2)快速生長(zhǎng)來(lái)源于合理比例的能量分配,提高了用于生長(zhǎng)的能量,減少了其它能量需求;3)快速生長(zhǎng)來(lái)源于較高的生長(zhǎng)效率[20]。本結(jié)果表明,在設(shè)定的溫度和鹽度范圍內(nèi)馬氏珠母貝選系F2的濾食率顯著大于對(duì)照群體,這表明該選系F2的快速生長(zhǎng)與其濾食行為密切相關(guān),而且該選系F2的快速生長(zhǎng)可用第一種模型解釋。下一步的研究應(yīng)該調(diào)查該選系F2的耗氧率、排氨率和同化率等代謝指標(biāo),進(jìn)一步揭示其快速生長(zhǎng)的能量代謝基礎(chǔ)。
[1]Wada K T.Aquaculture genetics of bivalve molluscs: a review [J].Journal of Ocean University of Qingdao,2000,30,107–114.
[2]張國(guó)范,劉曉.關(guān)于貝類遺傳改良幾個(gè)問(wèn)題的討論 [J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2006,30(1): 132-139.
[3]林元燒,曹文清,羅文新,等.幾種主要養(yǎng)殖貝類濾水率的研究 [J].海洋學(xué)報(bào),2003,25(1): 86-92.
[4]張繼紅,方建光.海水雙殼貝類濾水率測(cè)定方法概述 [J].海洋水產(chǎn)研究,2005,26(1):86-93.
[5]Schulte E H.Influence of algal concentration and temperature on the filtration rate of Mytilus edulis [J].Mar.Bio,1975,30: 331-34.
[6]Bougrier S,Geairon P,Deslous-Paoli J M,et al.Allometric relationships and effects of temperature on clearance and oxygen consumption rates of Crassostrea gigas (Thunberg)[J].Aqua,1995,134:143-154.
[7]董波,薛欽昭,李軍.環(huán)境因子對(duì)菲律賓蛤仔攝食生理生態(tài)的影響 [J].海洋與湖沼,2000,31(6): 636-642.
[8]楊曉新,林小濤,計(jì)新麗,等.溫度、鹽度和光照條件對(duì)翡翠貽貝濾水率的影響 [J].海洋科學(xué),2000,24(6):34-38.
[9]潘魯青,范德朋,馬生生,等.環(huán)境因子對(duì)縊蟶濾水率的影響[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2002,26(3): 226-230.
[10]王芳,董雙林,張碩,等.海灣扇貝和太平洋牡蠣的食物選擇性及濾除率的實(shí)驗(yàn)研究 [J].海洋與湖沼,2000,31(2):139-144.
[11]袁有憲,曲克明,陳聚法,等.櫛孔扇貝對(duì)環(huán)境變化適應(yīng)性研究-溫度對(duì)存活、呼吸、攝食及消化的影響 [J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2000,7(3): 24-27.
[12]Deng Y W,Fu S,Du X D,et al.Realized heritability and genetic gain estimates of larval shell length in the Chinese pearl oyster Pinctada martensii at three different salinities [J].North American Journal of Aquaculture,2009,71(4): 302-306.
[13]Jφrgensen C B,Larsen P S,Riisgard H U.Effects of temperature on the mussel pump [J].Mar Ecol Prog Ser,1990,64: 89-97.
[14]Bernard F R.Nutrition of Crassostrea gigas (Thunberg,l795): an aspect of estuarine energetics [D].Ph D Thesis,University of London,1972: 448.
[15]Davenport J,Fletcher J S.The effects of simulated estuarine mantle cavity conditions upon the activity of the frontal gill of Mytilus edulis [J].J Mar Biol Ass U.K,1978,58: 671 - 681.
[16]Shumway S E.Oxygen consumption in oysters: an overview [J].Mar Biol Lett,1982,3 (1): 1-23.
[17]Deng Y W,Du X D,Wang Q H.Selection for fast growth in the Chinese pearl oyster Pinctada martensii: response of the first generation line [J].Journal of World Aquaculture Society,2009,40(6): 843-847.
[18]鄧岳文,符韶,杜曉東,等.馬氏珠母貝選系 F2早期選擇反應(yīng)和現(xiàn)實(shí)遺傳力估計(jì) [J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(4):26-29.
[19]Bayne,B L,Hedgecock,D,McGoldrick D,et al.Feeding behavior and metabolic efficiency contribute to growth heterosis in Pacific oysters [Crassostrea gigas (Thunberg)][J].J.Exp.Mar.Biol.Ecol,1999a,233: 115–130.
[20]Bayne B L,Sevensson S,Nell J A.The physiological basis for faster growth in the Sydney Rock oyster,Saccostrea commercialis[J].Biological Bulletin,1999b,197: 377-387.
[21]Bayne B L.Relations between variable rates of growth,metabolic costs and growth efficiencies in individual Sydney rock oysters(Saccostrea commercialis)[J].J.Exp.Mar.Biol.Ecol,2000,251:185-203.
Filtrate rates of the second generation selected and control lines of pearl oyster Pinctada martensii at different temperatures and salinities
DENG Yue-wen,WANG Qing-heng,DU Xiao-dong,HUANG Rong-lian
(Fisheries College,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524025,China)
Q958.11; Q959.215
A
1001-6932(2010)05-0546-04
2009-08-04;
2010-01-04
國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2007BAD29B01);農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(nyhyzx07-047);廣東省海洋與漁業(yè)局重大科技興海(漁)項(xiàng)目(A200908A02和A200908A05)
鄧岳文(1975-),男,博士,副教授。從事海洋貝類遺傳育種和養(yǎng)殖研究
杜曉東,電子郵箱:duxd@gdou.edu.cn