溫度和規(guī)格對蝦夷扇貝干露耐受性的影響

劉忠穎，劉衛(wèi)東，李 軍，周遵春，王 超，楊慧花，林杉杉，于佐安，鮑相渤，李石磊，付成東

( 1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學研究院，遼寧省海洋水產(chǎn)分子生物學重點實驗室，遼寧 大連 116023； 2.天津市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，天津300221 )

蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)屬瓣鰓綱、異柱目、扇貝科，原產(chǎn)于俄羅斯遠東地區(qū)沿岸、薩哈林島和庫頁島以及朝鮮半島及日本北部[1]。1982年，遼寧省海洋水產(chǎn)研究所從日本青森縣將該種引入我國并進行繁殖和養(yǎng)殖實踐，經(jīng)過三十多年的努力，使該種成為我國北方海水養(yǎng)殖的支柱性品種。蝦夷扇貝國內(nèi)養(yǎng)殖區(qū)域主要集中在遼寧省長海縣，其苗種主要來源于大陸沿岸的人工育苗場。2015年，蝦夷扇貝產(chǎn)量占長海縣養(yǎng)殖產(chǎn)量的72%，浮筏養(yǎng)殖面積約0.97×104hm2。目前大多數(shù)的苗種銷售是在殼高達到3～4 mm時進行，少數(shù)養(yǎng)殖戶則傾向購買育苗池內(nèi)的稚貝(殼高500～1000 μm)。上述兩種規(guī)格苗種在從育成地到養(yǎng)殖海域間的運輸通常采用泡沫箱密閉干運方式。隨著“北貝南養(yǎng)”以及苗種國際交易的興起，苗種運輸有距離更遠、規(guī)格更大的趨勢。由此可見，干露對不同規(guī)格苗種成活影響的系統(tǒng)研究，對苗種運輸具有重要意義。

蝦夷扇貝從引種到大規(guī)模繁殖和養(yǎng)成，我國科研人員投入了巨大的精力，進行了全方位的科學試驗和探究，其內(nèi)容不僅包括蝦夷扇貝的引種[2]、人工繁殖和養(yǎng)殖工藝[3-5]，還涉及到了蝦夷扇貝組織細胞結(jié)構(gòu)[6-7]、攝食生理[8]、食品加工及生物安全[9-11]、海區(qū)采苗[12-13]、能量收支及養(yǎng)殖容量[14-15]、病害調(diào)查[16]、遺傳育種[18]、基因克隆和全基因組測序等諸多方面[18-19]，然而，有關(guān)蝦夷扇貝苗種對干露耐受力的系統(tǒng)研究迄今尚未見報道。筆者模擬蝦夷扇貝苗種運輸模式，對不同規(guī)格蝦夷扇貝苗種干露成活率進行了詳細統(tǒng)計及分析，以期為蝦夷扇貝養(yǎng)殖業(yè)者苗種干運策略制定提供準確詳實的數(shù)據(jù)支持與參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用3種規(guī)格苗種均來自2017年遼寧省海洋水產(chǎn)科學研究院引育種中心培育的蝦夷扇貝苗種。稚貝平均殼高(831.7±214.3) μm；正常苗種平均殼高為(3.2±0.62 )mm，大規(guī)格苗種平均殼高(26.7±5.7) mm。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同規(guī)格苗種的封閉干露試驗

稚貝及3.2 mm苗種用指定體積的容器進行定量分裝，每份約100枚，26.7 mm苗種則采用手工計數(shù)分裝，每份100枚。稚貝分裝于定性濾紙上，濾紙對折后放入試驗箱，常規(guī)和大規(guī)格苗種則分裝于20目聚乙烯網(wǎng)袋中，同樣放置于試驗箱中。

試驗箱為苗種運輸使用的60 L泡沫箱，箱底平鋪4層用海水浸濕的毛巾，以保持箱內(nèi)濕度。試驗設(shè)置3個溫度梯度，起始溫度20 ℃組為常溫組，其他兩降溫組用生物冰袋控制溫度，冰袋置于毛巾內(nèi)不與苗種直接接觸，起始溫度分別為10 ℃(8個生物冰袋)和15 ℃(4個生物冰袋)，3種溫度的試驗箱均放置于室溫為20 ℃的房間中，每個溫度梯度均設(shè)3組平行。

將試驗苗種放入試驗箱內(nèi)，蓋嚴后開始計時，箱內(nèi)放置水銀溫度計，取樣時觀測箱內(nèi)溫度。所有溫度處理組均為每5 h取樣1次，共取樣7次。取樣后將試驗苗種置于18 ℃水中恢復，5 h后計數(shù)各組的死亡、存活個體數(shù)量，計算比較各規(guī)格苗種的成活率。判斷個體死亡的標準是兩殼張開不能自主閉合、外套膜明顯收縮。稚貝的檢測在電子解剖鏡下進行，幼貝的死亡情況則通過人工手動檢測。

1.3 數(shù)據(jù)分析

不同處理組或不同規(guī)格苗種間的成活率比較用單因子方差分析進行，將數(shù)據(jù)輸入SPSS 18.0，選取ANOVA分析中兩兩比較選項下的LSD方法，差異顯著閾值設(shè)為P<0.05時差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 3種溫度處理組箱內(nèi)溫度變化

3種溫度處理組箱內(nèi)溫度變化見圖1。20 ℃組箱內(nèi)溫度基本恒定在20 ℃。15 ℃處理組箱內(nèi)溫度在10 h即升至16 ℃，此后緩慢上升，20 h至試驗結(jié)束時，箱內(nèi)溫度一直維持在約17 ℃。10 ℃處理組箱內(nèi)溫度在15 h開始緩慢上升，試驗結(jié)束時同樣升至17 ℃(圖1)。

圖1 3種溫度處理的箱內(nèi)溫度

2.2 3種規(guī)格苗種在不同溫度下的干露成活率

稚貝的所有溫度處理組在15 h前成活率均為100%，20 h起各溫度處理組表現(xiàn)出不同程度的死亡，同一時間段內(nèi)，溫度越高成活率越低，不同溫度組的成活率差異顯著(P<0.05)，隨著干露時間的延長，稚貝成活率逐漸降低，降低幅度隨著溫度的降低而減小(圖2)。試驗結(jié)束時，3種溫度干露稚貝成活率由高溫到低溫分別為(40.7±1.8)%、(76.0±2.7)%和(83.3±2.2)%。

圖2 稚貝不同溫度下干露成活率

殼高3.2 mm苗種在干露5 h就呈現(xiàn)一定的死亡，成活率隨著溫度的升高而降低，由高溫到低溫3種處理的成活率分別為89.3%、93.3%和96.7%。此后的成活率逐漸降低。20 ℃干露組在10～20 h，成活率劇烈下降(圖3)。35 h時，由高溫到低溫3種處理組的成活率分別為(12.0±2.7)%、(34.7±3.6)%和(50.0±2.7)%。

圖3 殼高3.2 mm苗種不同溫度下干露成活率

與前兩種規(guī)格苗種相比，殼高26.7 mm苗種的干露成活率變化趨勢則更多地顯示出溫度對成活率的影響。20 ℃干露組在干露5～15 h成活率急劇下降至(11.0±2.7)%，而兩種低溫干露組同一時段成活率下降緩慢，成活率最低為(89.3±2.2)%(15 ℃，15 h組)，2個低溫組至干露15 h時成活率差異不顯著(P>0.05)，干露20 h起兩者成活率差異顯著且下降劇烈，30 h時15 ℃干露組全部死亡，10 ℃干露組成活率為(57.3±4.9)%，試驗結(jié)束時10 ℃干露組成活率僅為(8.3±1.1)%(圖4)。

圖4 殼高26.7 mm苗種不同溫度下干露成活率

2.3 不同規(guī)格苗種耐干露能力比較

3種干露溫度下，稚貝均顯示出最強的耐干露能力，而殼高3.2 mm苗種和26.7 mm苗種的干露成活率與干露溫度和時間相關(guān)。20 ℃干露條件下，除干露5 h時兩種苗種成活率差異不顯著外，其余各時段殼高3.2 mm苗種成活率顯著高于后者(圖5)。而15 ℃和10 ℃干露條件下，干露20 h以內(nèi)殼高3.2 mm苗種的成活率與26.7 mm苗種差異不顯著甚至前者略低于后者，25 h起，前者則顯示出更強的耐干能力，成活率顯著高于26.7 mm苗種(圖6、圖7)。

圖5 不同規(guī)格苗種20 ℃干露成活率

圖6 不同規(guī)格苗種15 ℃干露成活率

圖7 不同規(guī)格苗種10 ℃干露成活率

3 討 論

3.1 干露溫度對苗種成活率的影響

本研究試驗設(shè)計多方面模擬實際生產(chǎn)，除采用扇貝苗種運輸中常用的泡沫箱為試驗箱以外，干露溫度設(shè)置也是基于生產(chǎn)實際，蝦夷扇貝商品苗出售時間通常在5月下旬至6月上旬，此時的氣溫約為20 ℃，而實際苗種運輸中箱內(nèi)有的采用加冰袋方式，有的則不加冰袋。本試驗實測了上述幾種情況箱內(nèi)的溫度變化，結(jié)果顯示，箱內(nèi)溫度高低及低溫維持時間與加冰袋的多少相關(guān)。冰袋越多，則箱內(nèi)起始溫度越低，維持低溫的時間越長。20 ℃氣溫下，加冰袋箱內(nèi)溫度在5～10 h時開始上升，但35 h內(nèi)不會超過17 ℃。

本次試驗設(shè)置了3種干露起始溫度，雖然3種溫度之間僅相差5 ℃，試驗開始后處理溫度有不同程度的升高，但總體試驗結(jié)果顯示，干露溫度對干露成活率影響顯著，3種規(guī)格的苗種同期成活率均隨著溫度的升高而降低，即同期成活率10 ℃>15 ℃>20 ℃。這一結(jié)果與其他貝類的研究結(jié)果類似，于瑞海等[20]研究了不同發(fā)育期海灣扇貝(Argopec-tenirradias)耐干露性，發(fā)現(xiàn)8～10 ℃干露組的成活率比20～22 ℃干露組的成活率明顯增高；肖友翔等[21]在研究干露對日本海神蛤(Panopeajaponica)稚貝生長和存活的影響時發(fā)現(xiàn)，在干露時間相同情況下, 稚貝存活率與干露溫度密切相關(guān)，不同溫度下的存活率依次為10 ℃>20 ℃>0 ℃。另外，劉超等[22]在對施氏獺蛤(Lutrariasieboldii)稚貝干露的耐受性研究時也得到類似結(jié)論。貝類干露條件下，鰓作為主要呼吸器官無法正常呼吸得到足夠的氧氣并排除代謝產(chǎn)生的二氧化碳，此時貝類通過氧氣感受機制激發(fā)缺氧應(yīng)激反應(yīng)以降低代謝速率，改變代謝途徑，進而維持存活[23]。低溫在進一步降低代謝速率、減少需氧量的同時也減少了二氧化碳在血液中的積累，同時，低溫也減少應(yīng)激反應(yīng)產(chǎn)生的活性氧，進而減少了其對機體的損傷，提高了干露成活率。

3.2 苗種規(guī)格與干露成活率的關(guān)系

在本次試驗條件下，稚貝在3種干露溫度下均顯示出最強的耐干露能力，在20 ℃條件下，與殼高26.7 mm苗種相比，殼高3.2 mm苗種具有更好的干露耐受性，而在15 ℃和10 ℃干露條件下，20 h前，殼高3.2 mm苗種的成活率與殼高26.7 mm苗種無顯著差異甚至低于后者，20 h后，前者的干露成活率顯著高于后者。總體來看，同等條件下，隨著苗種規(guī)格的逐漸增大，其干露成活率逐漸降低。這一結(jié)果僅與王玉清等[24]在毛蚶(Scapharcasubcrenata)苗種干露成活率研究中所得結(jié)果一致，而與對海灣扇貝[20]、長牡蠣(Crassostreagigas)[25]、日本海神蛤[21]和菲律賓蛤仔 (Ruditapesphilippinarum)[26]的研究結(jié)果相悖。貝類干露成活率不僅與其外殼厚度以及雙殼閉合緊密程度相關(guān)，也與環(huán)境溫度、濕度等外部條件以及自身的代謝及生理特性相關(guān)。一般認為，大個體有較強的耐干露能力，因為大個體體內(nèi)含有較多水分，這些水分在干露后能維持較大量的氧氣供給。但干露后扇貝個體已開啟低氧應(yīng)激，個體越大則應(yīng)激過程產(chǎn)生活性氧越多，對個體的傷害越大。同時，大個體在代謝過程中耗氧量和呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量比小個體高。所以，大個體含水量較多的優(yōu)勢在不足以抵消較大的耗氧量、二氧化碳積累量，以及較大的活性氧產(chǎn)生量等劣勢的前提下，致使大個體在干露后呈現(xiàn)低于小個體的成活率。綜上所述，蝦夷扇貝不同規(guī)格苗種干露后的成活率所呈現(xiàn)的規(guī)律與其他貝類不同的原因可能是其自身代謝特性與其他物種有所差異造成的。在蝦夷扇貝中，與小個體相比，大個體干露時仍具較大的耗氧量和二氧化碳積累量，這一劣勢大于大個體含有較多水分的優(yōu)勢，使大個體干露后具有較高的死亡率，而這一優(yōu)勢和劣勢的對比結(jié)果在其他貝類中正好相反。

本次試驗結(jié)果對蝦夷扇貝苗種運輸?shù)牟呗灾贫ň哂兄匾饬x，在干露運苗過程中可根據(jù)運輸時間的長短決定是否添加冰袋以及加多少冰袋。稚貝即使不采取降溫措施，也可以進行15 h的長時間運輸，如果采取降溫措施可將運輸時間延長至1 d。常規(guī)苗種不加冰袋苗種必須在5 h之內(nèi)完成運輸，即使采用加冰袋措施，運輸時間也不能超過10 h。大規(guī)格苗種運輸超過5 h必須添加冰袋并在15 h之內(nèi)完成運輸，如果運輸時間約20 h，增加冰袋的使用量將起始溫度降至10 ℃則會有效提高運輸成活率。