庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的人工繁殖和胚胎發(fā)育

孔 寧,李 琪,叢日浩,王慶志,孔令鋒

(中國(guó)海洋大學(xué) 海水養(yǎng)殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266003)

庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊 (Pseudocardium sachalinense),又稱北寄貝、北極貝,屬軟體動(dòng)物門,瓣鰓綱,簾蛤目,蛤蜊科,是分布于日本北方沿海、庫(kù)頁(yè)島、朝鮮半島東岸的大型冷水性貝類。成體主要生活在潮下帶至12 m深的沙底淺海區(qū),在日本北方、韓國(guó)和朝鮮是重要的灘涂經(jīng)濟(jì)貝類[1]。庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的軟體部具有肉味鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、膽固醇低等優(yōu)點(diǎn),特別是其足在加熱后呈紅色,顏色鮮艷美麗,深受消費(fèi)者的歡迎。近年來,由于過度捕撈、環(huán)境破壞等原因,庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的漁獲量大幅下降。為恢復(fù)庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的自然資源,從20世紀(jì)90年代初開始,日本水產(chǎn)研究機(jī)構(gòu)相繼開展了庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊人工育苗技術(shù)的研究工作[2],但沒有建立起完整的規(guī)?；斯っ绶N生產(chǎn)技術(shù)。

山東、遼寧等地沿海灘涂面積廣闊,具備庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊生存的自然條件。引進(jìn)這一名貴海產(chǎn)貝類,在我國(guó)開展庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的人工繁殖及增養(yǎng)殖,對(duì)于有效利用我國(guó)灘涂資源,開發(fā)養(yǎng)殖新品種等具有重要意義。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的相關(guān)研究報(bào)道較少,高悅勉等[3]綜述了形態(tài)構(gòu)造、生活習(xí)性、繁殖習(xí)性等方面的相關(guān)報(bào)道,并研究了其精子的超微結(jié)構(gòu)[4]。本研究報(bào)道了庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的親貝促熟、人工催產(chǎn)和胚胎發(fā)育等人工繁育關(guān)鍵技術(shù),旨在為我國(guó)開展庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的人工養(yǎng)殖提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 親貝的促熟

人工育苗試驗(yàn)在山東省文登市水產(chǎn)綜合育苗實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)用親貝于2010年4月采捕于朝鮮北部海域。將親貝洗刷干凈后置于室內(nèi)15 m3水泥池中促熟。親貝入池后先暫養(yǎng)5～7 d,不進(jìn)行升溫; 然后以每天 0.5～1.0℃的幅度升至 20 ℃,培育 3～5 d,再升溫至24℃,等待產(chǎn)卵。促熟期間日投餌兩次,餌料以金藻(Isochrysis zhanjiangensis)、小球藻(Chlorella vulgaris)和扁藻(Platymonas subcordiformis)為主,輔以人工配合餌料螺旋藻粉、活酵母等。每日倒池 1次,同時(shí)檢查親貝的存活狀況,連續(xù)充氣。

1.2 親貝的誘導(dǎo)排放

將親貝置于含有 50×10-6～150×10-6氨水的海水中誘導(dǎo)其排放精卵。發(fā)現(xiàn)有個(gè)體開始排放后,立即將全部親貝轉(zhuǎn)入水溫為22～24 ℃的15 m3水泥池中,待其排放結(jié)束后及時(shí)移走親貝。

1.3 胚胎發(fā)育

在顯微鏡下連續(xù)觀察其胚胎發(fā)育過程,記錄各發(fā)育階段的相應(yīng)時(shí)間。

1.4 幼體培育

胚胎發(fā)育至D形幼體階段后,將其選優(yōu)至15 m3的水泥池中進(jìn)行幼體培育。日投餌3～5次,幼體在殼頂前期僅投喂金藻,進(jìn)入殼頂期后開始投適量扁藻和小球藻。幼體培育期的日換水量為培育水體的1/3～1/2,每5～10 d倒池一次。培育用水為二級(jí)砂濾海水,鹽度28～30,水溫22～24℃。

1.5 附著變態(tài)

幼體出現(xiàn)足和雛形水管時(shí),進(jìn)入附著變態(tài)階段,采用無附著基采苗,使幼體在培育池的池底完成變態(tài)。幼體變態(tài)期間,適當(dāng)加大充氣量和投餌量。

在 100 L的聚乙烯塑料桶內(nèi),分別以桶底、細(xì)砂(粒徑：0.7～1.0 mm)、波紋板和網(wǎng)衣為附著基,研究不同附著基對(duì)幼體附著變態(tài)效果影響。幼體培育密度為1個(gè)/mL,每組試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)。投放附著基7 d后,統(tǒng)計(jì)各附著基幼體的單位面積(cm2)附苗量。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

用單因素方差分析(ANOVA)比較不同附著基的附苗效果,并進(jìn)行 Duncan多重比較。統(tǒng)計(jì)分析在軟件 SPSS 16.0上完成,差異顯著性水平設(shè)為P＜ 0.05。

表1 庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊不同胚胎發(fā)育階段的發(fā)生時(shí)間Tab.1 Developmental timetable of embryos of the clam P. sachalinense

2 結(jié)果

2.1 胚胎發(fā)育

在水溫 22～24℃,鹽度 28～30條件下,庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的胚胎發(fā)育如表1和圖1。庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊受精卵在海水中呈球形(圖1A),卵徑為70～80 μm。受精卵經(jīng)約50 min開始卵裂(圖1C); 3.5 h發(fā)育至桑椹期(圖1G); 5.5 h發(fā)育至原腸胚(圖1I),此時(shí)幼體開始上浮; 約12 h后進(jìn)入擔(dān)輪幼體前期(圖1J),幼體周生纖毛,運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng); 20 h后面盤形成,進(jìn)入D形幼體期(圖1K),幼體游動(dòng)活潑,平均殼長(zhǎng)為85～95 μm,胃腸區(qū)不明顯,經(jīng)約3 d后幼體胃腸區(qū)趨于明顯,消化器官初具雛形,殼頂略微隆起,進(jìn)入殼頂初期(圖1L),此時(shí)平均殼長(zhǎng)為100～120 μm; 5～6 d后殼頂更趨明顯,平均殼長(zhǎng)為140～160 μm,幼體進(jìn)入殼頂期(圖1M); 當(dāng)殼長(zhǎng)生長(zhǎng)至 220～240 μm 時(shí),進(jìn)入殼頂后期(圖1N),此時(shí)幼體處于附著變態(tài)前期,面盤尚存,能觀察到部分個(gè)體有足伸縮; 幼體殼長(zhǎng)生長(zhǎng)至 250～270 μm 時(shí),足伸縮頻繁,并具雛形水管(圖 1O),此時(shí)進(jìn)入附著變態(tài)階段。隨著足的頻繁伸縮,面盤脫落,幼體轉(zhuǎn)入底棲生活。

2.2 幼體與稚貝生長(zhǎng)

幼體和稚貝的生長(zhǎng)曲線如圖 2。附著變態(tài)前(1～11 d),殼高平均日增長(zhǎng)16.76 μm,殼長(zhǎng)平均日增長(zhǎng) 17.68 μm; 變態(tài)后(11～23 d),殼高日增長(zhǎng)達(dá)22.49 μm,殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)達(dá)23.15 μm。變態(tài)后稚貝經(jīng)7 d全部下潛。水溫25～27℃條件下,稚貝下潛12 d后殼長(zhǎng)達(dá) 500～550 μm。

圖1 庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的胚胎發(fā)育過程Fig.1 The process of embryonic development of P.sachalinense

圖2 庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊幼體與稚貝的生長(zhǎng)Fig.2 Growth of larval and juvenile of P.sachalinense

2.3 附著基對(duì)幼體附著變態(tài)的影響

投放附著基7 d后,波紋板、網(wǎng)衣、細(xì)砂3種附著基的單位面積附苗量分別為 0.70個(gè)/cm2±0.14個(gè)/cm2、0.35 個(gè)/cm2±0.07 個(gè)/cm2、1.25 個(gè)/cm2±0.35 個(gè)/cm2,桶底為 2.50個(gè)/cm2±0.35個(gè)/cm2(圖 3)。不同附著基的采苗率依次為：無附著基采苗＞細(xì)砂＞波紋板＞網(wǎng)衣,各組之間差異性顯著(P＜ 0.05)。

圖3 庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊幼體不同附著基附苗量Fig.3 The settling rates of P.sachalinense for four substrates

3 討論

親貝的性腺質(zhì)量是苗種培育能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵,因此親貝促熟環(huán)節(jié)變得尤為重要。本試驗(yàn)所用親貝從國(guó)外引進(jìn),經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸,需要暫養(yǎng)恢復(fù)[5]。鄧陳茂等[6]在珠母貝(Pinctada margaritifera)親貝人工促熟培育中,將從國(guó)外引進(jìn)的親貝暫養(yǎng) 2 d,保證了較高的親貝存活率。本試驗(yàn)親貝入池后先穩(wěn)定5～7 d,不進(jìn)行升溫,可避免因環(huán)境巨變導(dǎo)致親貝大量死亡。餌料是親貝性腺發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ),營(yíng)養(yǎng)成分均衡是性腺發(fā)育良好的必要保障。吳進(jìn)鋒等[7]在紫石房蛤(Saxidomus purpuratus)的親貝促熟中混合投喂亞心形扁藻、牟氏角毛藻和湛江等邊金藻,使親貝出現(xiàn)3次較大的自然排放; 梁飛龍等[8]在大珠母貝(Pinctada maxima)親貝人工促熟培育中混合投喂亞心形扁藻和螺旋藻粉、蛋黃等自配人工餌料也取得滿意的結(jié)果。本研究中混合投喂金藻、小球藻、扁藻等新鮮單胞藻的同時(shí),輔以螺旋藻粉、活酵母等人工配合餌料,可調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)平衡,達(dá)到了較好的促熟效果。

庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊為雌雄異體,體外受精,卵裂方式為螺旋卵裂。胚胎發(fā)育觀察發(fā)現(xiàn),第一、二次卵裂為縱裂,兩次卵裂形成的4個(gè)細(xì)胞大小均等,受精卵從第三次卵裂開始進(jìn)行螺旋卵裂。這與李霞[9]描述的除頭足類外的軟體動(dòng)物卵裂方式相一致。庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的個(gè)體發(fā)育時(shí)間與近緣種大致相同,中國(guó)蛤蜊(Mactra chinensis)在水溫 25℃條件下,受精后45 min進(jìn)行首次卵裂,6.3 h達(dá)原腸期,22 h發(fā)育至D形幼體,4 d出現(xiàn)殼頂,8～9 d發(fā)育至殼頂后期[10]; 紫石房蛤在水溫 23～24℃條件下,受精后 50 min進(jìn)行首次卵裂,10～12 h達(dá)原腸期,24～26 h發(fā)育至D形幼體,4 d出現(xiàn)殼頂,10～12 d發(fā)育至殼頂后期[11]。在溫度大致相同的條件下,庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊與中國(guó)蛤蜊和紫石房蛤的首次卵裂、發(fā)育至D形幼體和殼頂幼體的時(shí)間基本一致; 而到達(dá)原腸胚的時(shí)間存在差異,庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊發(fā)育至原腸胚的時(shí)間為 5.5 h,與中國(guó)蛤蜊相近,與紫石房蛤差異較大。庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊幼蟲發(fā)育依次經(jīng)過擔(dān)輪幼體、D形幼體、殼頂期幼體,幼蟲發(fā)育階段無眼點(diǎn)出現(xiàn),足和水管原基的出現(xiàn)是幼蟲附著變態(tài)的標(biāo)志。該發(fā)育方式與蛤蜊科貝類相一致,與以眼點(diǎn)出現(xiàn)為幼蟲變態(tài)標(biāo)志的牡蠣科差異較大[12]。庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊自受精卵至原腸胚期間,細(xì)胞數(shù)目增多,細(xì)胞體積減小,整個(gè)胚體無顯著增長(zhǎng)。幼體變態(tài)前殼高、殼長(zhǎng)增長(zhǎng)較平緩,攝食量較小; 變態(tài)后生長(zhǎng)速度明顯加快,殼高、殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率與變態(tài)前相比分別提高34%和31%。

在本研究中,不同附著基的采苗率依次為：無附著基采苗 ＞ 細(xì)砂 ＞ 波紋板 ＞ 網(wǎng)衣,各組之間差異顯著(P＜ 0.05)。這與閆喜武[13]對(duì)菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)的研究結(jié)果基本相同,表明庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊的生活方式雖為埋棲型,但細(xì)砂的存在不是其附著變態(tài)的必要條件; 在無砂條件下,庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊完全能夠正常變態(tài)、生長(zhǎng)。細(xì)砂采苗較無附著基采苗效果差的原因可能是由于隨著幼蟲的生長(zhǎng),水中懸浮物、殘餌、幼蟲糞便等代謝產(chǎn)物在細(xì)砂表面逐漸積累,砂層逐漸變黑發(fā)臭,伴隨而來的是原生動(dòng)物的大量孳生,最終導(dǎo)致變態(tài)期幼體死亡率增高,采苗量降低; 而無附著基采苗克服了細(xì)砂采苗的缺點(diǎn),定期倒池可以有效清除池底殘留物,保持水體清潔,為幼體的變態(tài)提供了穩(wěn)定良好的水環(huán)境。自然條件下的庫(kù)頁(yè)島厚蛤蜊多棲息于細(xì)砂底質(zhì)的海區(qū),鑒于其生活習(xí)性,在今后生產(chǎn)育苗中可采用無附著基采苗技術(shù)進(jìn)行苗種的采集,然后將采集到的苗種轉(zhuǎn)移至厚度為1～2 cm的細(xì)砂中進(jìn)行培育,培育期間務(wù)必定時(shí)換洗細(xì)砂,適時(shí)適量投餌、換水,防除病害,從而達(dá)到良好的生產(chǎn)效果。

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