可口革囊星蟲人工繁殖試驗

吳洪喜, 陳 琛, 曾國權, 周志明, 蔡景波, 彭 欣, 黃振華

(1. 浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所, 浙江 溫州 325005; 2. 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護重點實驗室,浙江 溫州 325005)

可口革囊星蟲人工繁殖試驗

吳洪喜1,2, 陳 琛1, 曾國權1, 周志明1, 蔡景波1,2, 彭 欣1,2, 黃振華1,2

(1. 浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所, 浙江 溫州 325005; 2. 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護重點實驗室,浙江 溫州 325005)

采用親體培養(yǎng)、人工催產(chǎn)和幼蟲培養(yǎng)等方法研究了可口革囊星蟲(Phascolosoma esculenta)的人工繁殖技術。結果表明, 可口革囊星蟲親體可室內(nèi)培養(yǎng)成熟; 陰干和降溫刺激親體能達到較好的催產(chǎn)效果; 球等鞭金藻(Isochrysis galbans)和亞心形扁藻(Platymonas sp.)可作為海球幼蟲的主要餌料。海球幼蟲體長生長速度較快, 日增長高達46 μm, 孵化后一周內(nèi), 幼蟲體長達500 μm, 然后開始附著營埋棲生活。

可口革囊星蟲(Phascolosoma esculenta); 親體培養(yǎng); 人工催產(chǎn); 人工繁殖; 海球幼蟲

可口革囊星蟲(Phascolosoma esculenta), 俗稱泥蒜、沙蟲, 隸屬于星蟲動物門(Sipuncula)、革囊星蟲綱(Phascolosomatidea) 革囊星蟲目(Phascolosomatiformes)、革囊星蟲科(Phascolosomatidae)、革囊星蟲屬(Phascolosoma)。可口革囊星蟲喜歡棲息在中、高潮區(qū)的泥質或沙泥質灘涂, 中國的山東、浙江、福建、廣西、廣東和海南等沿海地區(qū)均有分布[1～3]。

可口革囊星蟲具有豐富的營養(yǎng)成分[4～7]和保健功能[8～12], 不僅是海洋底棲經(jīng)濟魚類和甲殼類的天然餌料, 而且還是人類喜食的海產(chǎn)動物。用其制成的膠凍稱之為“泥蒜凍”、“土筍凍”、“土蒜凍”。目前,可口革囊星蟲的人工養(yǎng)殖已在浙江省樂清市和溫嶺市等地取得成功[13,14], 但養(yǎng)殖苗種仍依賴于自然海區(qū)。迄今, 關于星蟲類動物的繁殖生物學和發(fā)生的研究論文已有發(fā)表[15～20], 但未見其人工繁殖取得成功的報道。作者總結了自己2005年、2006年可口革囊星蟲人工繁殖試驗的結果, 旨在為發(fā)展可口革囊人工苗種生產(chǎn)提供基礎資料和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 親體

選于浙江省溫嶺市塢根鎮(zhèn)沿海的人工養(yǎng)殖塘,2齡, 大小均勻、活力強、無外傷, 規(guī)格 190～200條/kg, 2005年、2006年共入選室內(nèi)人工培養(yǎng)的親體55 kg。

1.1.2 親體培養(yǎng)池

室內(nèi)長方形水泥池1個(長、寬、高分別為5 m, 6 m, 1.2 m), 池底鋪設海泥, 厚度15 cm。為有利于排干池水, 在培養(yǎng)池底按對角線開溝2條, 并與排水孔相通。

1.1.3 催產(chǎn)和幼體培養(yǎng)缸

5只圓柱形FRP水缸(半徑和高分別為0.85 m、0.85 m)。

1.1.4 幼蟲餌料

球等鞭金藻(Isochrysis galbans)、亞心形扁藻(Platymonas sp.)、酵母、蛋黃。

1.1.5 試驗用水

親體培養(yǎng)用水為凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)的養(yǎng)殖排放廢水, 催產(chǎn)、孵化和幼蟲培養(yǎng)用水均取自溫州市甌江口南部海區(qū), 沉淀時間不少于 24 h, 沙濾后使用, 鹽度為22.5～26.3。

1.2 方法

1.2.1 親體培養(yǎng)

親體按 0.5～1.0 kg/m2的密度放養(yǎng), 每天蓄水和干露輪換管理, 一般白天蓄水50 cm, 晚上排水干露,培養(yǎng)期間不投餌。由于星蟲類生殖細胞在早期即脫離生殖腺游離于體腔液中完成發(fā)育過程, 因此雌、雄生殖細胞的觀察采用注射器抽取體腔液, 然后涂片,在光學顯微鏡下用顯微測微尺測量細胞大小并計數(shù),統(tǒng)計不同大小生殖細胞的相對含量, 確定生殖細胞的發(fā)育情況。

1.2.2 人工催產(chǎn)與受精

經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后的親體, 用沙濾海水洗凈外表附著物, 瀝水后置于陰涼通風處自然風干10～20 h,或置于恒溫箱中降溫(低于自然水溫 8～10℃)處理24～36 h, 然后放養(yǎng)于盛有海水的產(chǎn)卵缸中充氣待產(chǎn),精子和卵子在自然排放并受精。2005年, 有部分卵子和精子來自于解剖人工催產(chǎn)后的親體, 獲取的卵子和精子在500 mL燒杯中人工授精。

1.2.3 人工孵化

均在圓柱形 FRP水缸中進行, 自然排放的卵子和精子在產(chǎn)卵缸中受精后直接孵化, 人工解剖獲取的卵子和精子在500 mL燒杯中人工授精后倒入缸中孵化。孵化條件： 鹽度為 23.8～25.5 , pH 為 8.1～8.2, 水溫為28～30℃, 孵化期間連續(xù)充氣。

1.2.4 初期海球幼蟲培養(yǎng)

1.2.4.1 環(huán)境條件

水溫為22.0～34.0℃, 鹽度為22.5～26.3, pH 值為8.2～8.4, 光照強度為 2 000～12 000 lx。

1.2.4.2 換水

從胚胎發(fā)育成初期海球幼蟲次日起, 每天加水或換水2次, 上、下午各1次, 日加、換水總量從初期的加水30%逐漸增加至后期的換水80%(表1)。

1.2.4.3 投餌

從受精卵變態(tài)為初期海球幼蟲的當天起就開始投喂餌料。前期基本上隔天輪換投喂球等鞭金藻或亞心形扁藻, 中、后期除投喂藻類外, 還適量添加蛋黃和酵母粉。所有餌料每天投喂2次, 均在加水后進行(表 1)。

表1 換水和投餌Tab. 1 Water-exchange and feeding schedule

1.2.5 后期海球幼蟲的附著和稚蟲培養(yǎng)

后期海球幼蟲的附著也在圓柱形FRP水缸中進行, 投餌和加換水管理同初期海球幼蟲。幼蟲附著后5 d移到室外模擬海區(qū)潮間帶生態(tài)的3個面積均為6 m2的土塘里進行稚蟲培養(yǎng), 白天蓄水 30 cm, 晚上干露, 餌料以土壤中的有機碎屑和自然生長的硅藻為主。

2 結果

2.1 親體培養(yǎng)

2005年6月和2006年7月, 對入選的55 kg親體經(jīng)近2個月的培養(yǎng), 體腔生殖細胞發(fā)育成熟, 存活親體45.5 kg(表2), 親體培養(yǎng)成活率達82.7%。首次產(chǎn)卵后的親體經(jīng)短時間的培養(yǎng)后, 還會再次成熟、排卵。

2.2 人工催產(chǎn)和受精

成熟的親體經(jīng)過陰干和降溫處理后, 暫養(yǎng)于盛有海水的產(chǎn)卵缸中連續(xù)充氣, 一般2天內(nèi)排放精、卵,排放率一般為40%～60%; 平均受精率為70.7%(表2)。

2.3 胚胎發(fā)育

胚胎發(fā)育經(jīng)歷第1極體、第2極體、2細胞、多細胞、原腸胚、擔輪幼蟲、初期海球幼蟲等階段(圖1)。在海水鹽度23.8 、pH 8.1、溫度30℃的條件下,從受精卵發(fā)育到上述各期的時間分別為0 h 17 min、0 h 33 min、1 h 28 min、1 h 40 min、3 h 7 min、3 h 39 min、6 h 18 min、41 h 8 min和47 h 8 min。2005年、2006年共獲得受精卵 3 527萬粒, 獲初期海球幼蟲2 374萬條, 平均孵化率67.3%(表2)。

2.4 海球幼蟲及其生長特征剛孵化的初期海球幼蟲體積約為 120 μm×260

μm～125 μm×280 μm, 蟲體分頭部和軀干部, 自然伸直時體長可達350 μm(圖1)。頭部有口前、口后纖毛環(huán)和口器等; 軀干部呈圓筒形, 身體透明, 體壁較薄,

末端彎且尖, 消化道大, 幾乎占據(jù)體腔空間的一半以上。靜止或受到外界刺激時, 口前、口后纖毛環(huán)及口器等整個頭部全部收縮于軀干部的體腔內(nèi), 形似樽狀。

表2 人工催產(chǎn)和受精卵孵化結果Tab. 2 Artificial inducing and zygote hatching of Phascolosoma esculenta

圖1 可口革囊星蟲的胚胎和幼蟲的發(fā)生Fig. 1 Embryo and larval developments of Phasocolosoma esculenta

海球幼蟲的體長在孵化后1周內(nèi)生長速度較快,日均增長高達 46 μm(圖 2), 第 7天達 500 μm, 然后體長生長速度開始減慢(圖 3), 但身體開始變粗, 體腔壁加厚, 體表突起角質化, 整個蟲體顏色變深, 內(nèi)臟器官不易看清(圖1)。在后期海球幼蟲的發(fā)育過程中, 位于口器下方呈馬蹄形的腎管也逐漸形成, 且明顯可見。原來幾乎占大半個體腔的消化道也變細、變長, 并開始盤曲?？诤罄w毛擺動頻率降低, 并逐漸脫落準備營埋棲生活。本試驗結果： 從海球幼蟲初期到附著的成活率為9.5%～30.5%。

圖2 海球幼蟲的體長日增長Fig. 2 Daily increase of body length of pelagosphere

圖3 海球幼蟲的體長生長曲線Fig. 3 Curve of body length of pelagosphere

2.5 海球幼蟲的附著和稚蟲培養(yǎng)

海球幼蟲經(jīng)過 1周多時間的生長, 口后纖毛環(huán)上的纖毛開始脫落, 游泳能力降低, 逐漸下沉匍匐,隨著吻的變長, 逐漸發(fā)育為稚蟲, 營埋棲生活。

2006年6月21日、25日、26日分別從海球幼蟲培養(yǎng)缸里移出匍匐幼蟲30萬條(體長0.8～1.0 mm)、4萬條(體長 0.7～0.9 mm)和 12萬條(體長 0.7～0.9 mm)放養(yǎng)到模擬海區(qū)潮間帶生態(tài)的 3個面積均為 6 m2的土塘里繼續(xù)培養(yǎng), 但幼蟲在土塘里生長十分緩慢,且在2周內(nèi)陸續(xù)死亡, 稚蟲培養(yǎng)未取得進展。

3 討論

3.1 親體的來源及其催產(chǎn)效果

親體的來源與催產(chǎn)成功與否是可口革囊星蟲人工繁殖的第一關鍵, 生長在自然灘涂上的可口革囊星蟲, 體腔液中的生殖細胞發(fā)育不大整齊, 很難取得精卵排放率較高的親體; 取自人工養(yǎng)殖塘的親體,雖然體腔液中的生殖細胞發(fā)育較整齊, 但對人工催產(chǎn)刺激很不敏感, 作者曾對同一養(yǎng)殖塘中的可口革囊星蟲作了 1個多月的跟蹤觀察, 每隔一段時間取回少量親體觀察和催產(chǎn), 結果發(fā)現(xiàn)首次采捕到和最后一次采捕到的親體, 其排放率沒有明顯提高。而本試驗人工培養(yǎng)成熟的親體, 催產(chǎn)后其精卵排放率明顯高于來自人工養(yǎng)殖塘和自然灘涂的親體。究其原因, 可能是由于生長在人工養(yǎng)殖塘和自然灘涂的親體, 每天受高強度的干露、流水等環(huán)境因素刺激, 除了成熟親體“流水式”排放精卵, 難以保留充分成熟的精卵外, 親體自身還形成了對高強度刺激的耐受性, 一般的誘導刺激強度難以達到產(chǎn)生排放精卵的效果。

3.2 海球幼蟲的餌料營養(yǎng)與附著變態(tài)

研究發(fā)現(xiàn)用等鞭金藻或亞心形扁藻或二者混合投喂可口革囊星蟲的海球幼蟲, 前期生長較快, 體長日增長高達46 μm, 但7 d 后幼蟲體長生長速度開始減慢。在投喂等鞭金藻和亞心形扁藻的同時, 適當添加酵母和蛋黃, 對提高海球幼蟲的生長速度和存活率起到一定的作用, 這可能與營養(yǎng)成分比較全面有關。但添加酵母和蛋黃對后期海球幼蟲的變態(tài)及其成活率作用并不明顯。蘭國寶等[21]在做方格星蟲(Sipunculus nudus)幼蟲培養(yǎng)試驗時, 在底質、餌料及成體介入等方面均做了大量的實驗, 但均未發(fā)現(xiàn)能提高幼體變態(tài)成活率的效果。據(jù) Rice[22]報道, 戈芬星蟲屬(Golfingia)中的Golfingia misakiana 的幼體變態(tài)由同種成體釋放的一種水溶性小分子物質所誘導,并且這種誘導作用只在幼體潛入未經(jīng)過處理的天然底質時才發(fā)生效應, 當實驗性地減少底質中的有機物質時, 變態(tài)誘導物對幼體附著變態(tài)的誘導作用亦隨之降低?？梢娦窍x幼體的變態(tài)所必需的底質成分、生態(tài)條件、食物營養(yǎng)和誘導因子等一系列關鍵性生態(tài)因子與生理機制尚未確切了解和掌握, 要想進一步提高人工繁殖技術, 解決上述問題已成關鍵和當務之急。

[1] 周紅, 李鳳魯, 王瑋. 中國動物志 [M]. 北京： 科學出版社, 2007. 53-77.

[2] 李鳳魯. 中國沿海革囊星蟲屬(星蟲動物門)的研究[J].青島海洋大學學報, 1988, 18(3)： 78-90.

[3] 李鳳魯, 周紅, 王瑋. 中國沿海星蟲動物門名錄[J].青島海洋大學學報, 1992, 22(2)： 72-88.

[4] 黃曉春, 蘇秀榕, 蘇月萍. 沙蠶和星蟲的營養(yǎng)成分研究[J]. 水產(chǎn)科學, 2005, 24(6)： 10-11.

[5] 胡笑叢. 星蟲微量元素含量的測定[J]. 水產(chǎn)科學,2005, 24(6)： 12-14.

[6] 周化斌, 張永普, 吳洪喜, 等. 可口革囊星蟲的營養(yǎng)成分分析與評價[J]. 海洋湖沼通報, 2006, 2：62-68.

[7] 常敏毅. 可與冬蟲夏草媲美的還星蟲[J]. 海洋世界,2002, 1： 46-47.

[8] 黃哲元. 星蟲 Phascolosoma制成品—土蒜凍的藥學研究[J]. 中國海洋藥物, 1990, 3： 52-54.

[9] 沈先榮, 蔣定文, 賈福星, 等. 海洋星蟲提取物的抗疲勞作用研究[J]. 中華航海醫(yī)學與高氣壓醫(yī)學雜志,2003, 10(2)： 112-114.

[10] 沈先榮, 蔣定文, 賈福星, 等. 海洋星蟲延緩衰老作用研究[J]. 中國海洋藥物, 2004, 1： 30-32.

[11] 蔣定文, 沈先榮, 賈福星, 等. 海洋星蟲提取物的營養(yǎng)分析及免疫調節(jié)做用的初步觀察[J]. 中國生化藥物雜志, 2004, 25(2)： 96-97.

[12] 張柳, 錢捷. 星蟲動物中化學和生物活性成分研究綜述[J]. 浙江化工, 2006, 1： 8-13.

[13] 丁理發(fā), 竺俊全, 葉榮華, 等. 可口革囊星蟲人工養(yǎng)殖試驗[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖, 2004, 25(5)： 24.

[14] 丁理發(fā), 竺俊全, 葉榮華, 等. 可口革囊星蟲人工養(yǎng)殖獲高產(chǎn)[J]. 科學養(yǎng)魚, 2004, 5：17-18.

[15] 鄭燕玲, 馮丹青, 郭豐, 等. 星蟲動物繁殖生物學研究進展[J]. 海洋科學, 2006, 30(1)： 84-87.

[16] 郭學武, 李復雪. 光裸星蟲生殖周期的研究[J]. 熱帶海洋, 1993, 12(2)： 69-75.

[17] 吳洪喜, 應雪萍, 陳琛, 等. 可口革囊星蟲胚胎與幼體的發(fā)育[J]. 動物學報, 2006, 52(4)： 765-773.

[18] 吳斌. 光裸方格星蟲生殖細胞及胚胎發(fā)育[J]. 廣西科學, 1999, 6(3)： 222-226.

[19] 蘭國寶, 閻冰. 方格星蟲繁殖生物學研究[J]. 水產(chǎn)學報, 2002, 26(6)： 503-509.

[20] 李進喜, 馮丹青, 周時強, 等. 光裸方格星蟲(Sipunculus nudus)人工繁殖及生物學的初步研究[J].杭州師范學院學報, 2004, 3(2)： 136-139.

[21] 蘭國寶, 閻冰, 廖思明.方格星蟲胚胎與幼體發(fā)育的研究[J]. 熱帶海洋學報, 2003, 22(6)： 70-75.

[22] Rice M E. Factors influencing larval metamorphosis in Golfingia misakiana (Sipuneula)[J]. Bullentin of Marine Science, 1986, 39(2)： 362-375.

(本文編輯： 譚雪靜)

Artificial breeding of Phasocolosoma esculenta

WU Hong-xi1,2, CHEN Chen1, ZENG Guo-quan1, ZHOU Zhi-ming1, CAI Jing-bo1,2,PENG Xin1,2, HUANG Zhen-hua1,2
(1. Zhejiang Mariculture Research Institute, Wenzhou 325005, China; 2. Zhejiang Key Lab of Exploitation and Preservation of Coastal Bio-Resource, Wenzhou 325005, China)

Jul., 23, 2008

Phasocolosoma esculenta; broodstock rearing; artificial induce; artificial breeding; pelagosphere

Artificial breeding of Phasocolosoma esculenta was investigated through culturing bloodstocks. It was found that P. esculenta could be reared to mature in the lab. Either drying in the shade or dropping the temperature were very efficient to induce mature P. esculenta to spawn. Isochrysis galbans and Platymonas sp. could be used as the main feeds for pelagospheres. P. esculenta grew faster at the pelagospheres stage in comparison with other stages. Settlement for burrowing life started when their body length reached about 500 μm.

S 961.2

A

1000-3096(2010)03-0021-05

2008-07-23;

2008-09-24

溫州市科技局重點科技計劃資助項目(S2003A003); 浙江省海洋開發(fā)管理項目(2005-10)

吳洪喜(1963-), 男, 浙江樂清人, 研究員, 碩士, 主要從事海水增養(yǎng)殖技術和生物資源與環(huán)境學研究,電話： 0577-88228385,E-mail： whxchina@126.com