邓岳文,王庆恒,杜晓东,黄荣莲
(广东海洋大学水产学院,广东 湛江524025)
不同温度和盐度条件下马氏珠母贝选系F2与对照群体滤食率比较
邓岳文,王庆恒,杜晓东,黄荣莲
(广东海洋大学水产学院,广东 湛江524025)
以马氏珠母贝选系F2和对照群体为材料,比较了不同温度和盐度条件下选系F2大个体组(SL)、选系F2小个体组(SS)、对照群体大个体组(CL)和对照群体小个体组(CS)的滤食率的差异。结果表明:在15,20,25和30℃条件下,SL组的滤水率显著大于CL组(P < 0.05),SS组的滤水率显著大于CS组(P < 0.05);在20,24和28‰盐度条件下,SL组的滤水率显著大于CL组(P < 0.05),SS组的滤水率显著大于CS组(P < 0.05);在32‰盐度条件下,CL组的滤水率大于SL组,CS组的滤水率大于SS组,但两者的差异均不显著(P > 0.05)。本结果说明选系F2的快速生长与其较高的滤食率相一致。
马氏珠母贝;选系F2;滤食率;温度;盐度
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
选择育种是一种经典和有效的育种方法,通过对基础群体有计划、有目的的反复筛选淘汰,增加群体内有价值基因的出现频率,降低不需要的基因频率,以达到提高主要经济性状的目的。许多研究表明利用群体选择能显著提高贝类的生长和成活率等经济性状,这些贝类主要包括太平洋牡蛎 Crassostrea gigas,美洲牡蛎 C.virginica,智利牡蛎Ostrea chilensis,欧洲牡蛎O.edulis,硬壳蛤Mercenaria mercenaria,海湾扇贝Argopecten irradians irradians Lamarck和马氏珠母贝Pinctada martensii[1,2]。
滤水率(Filtration Rate)是指单位时间内滤食性贝类所过滤水的总体积[3,4]。国外有关贝类滤水率的研究报道较多,如 Schulte(1975)[5]和Bougrier(1995)[6]分别研究了温度对贻贝Mytilus edulis及太平洋牡蛎C.gigas滤水的影响规律。国内有关贝类滤食率的报道见于菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum[7]、翡翠贻贝 Perna viridis[8]、缢蛏 Sinonovacula constricat[9]、海湾扇贝A.irradias irradians Lamarck与太平洋牡蛎C.gigas[10]和栉孔扇贝Chlamys farreri[11]等。本论文比较了不同温度和盐度条件下马氏珠母贝选系 F2和对照群体的滤食率,为马氏珠母贝的品种培育和健康养殖提供依据。
实验材料来自快速生长选系F2和对照群体,构建材料具体过程见Deng et al(2009)[12]。2008年10月,从选系F2和对照群体分别选取200个体进行滤食率比较实验。材料运回实验室后,清洗壳表附着物,放入1m3玻璃钢桶中暂养1周,暂养用水为砂滤海水,连续充气。暂养期间温度为18~21 ℃,盐度 28‰,微充气,每日投喂足量的小球藻(Chlorella sp)。
按照壳长分别从选系F2和对照群体选取大和小两种规格个体,共设立4个组合:选系F2大个体组(SL)、选系F2小个体组(SS)、对照群体大个体组(CL)和对照群体小个体组(CS),其中每个组的生长性状见表1。
表1 4个组合生长性状比较Tab.1 Growth traits of four groups sampled from the second generation selected and control lines of pearl oyster Pinctada martensii
实验温度设为15 ℃、20 ℃、25 ℃和30 ℃(盐度为28‰)。采用水浴锅控温,日升温1℃,在预定温度条件下适应 5天后开始实验,其它条件与暂养条件相同。每个温度条件下,每个组合用贝6个,设立3个平行组。
实验盐度设为20‰、24‰、28‰和32‰(温度为 25 ℃)。用海水晶调节盐度,调节幅度每日不超过4‰,在预定盐度条件下适应5天后开始实验,其它条件与暂养条件相同。每个盐度条件下,每个组合用贝6个,设立3个平行组。
实验在5 L的塑料桶内进行,每个桶放2个个体。实验前和实验2h后的水样用10ml吸管随机取样,光镜下血球计数板计数藻的浓度。
参考潘鲁青等(2002)方法计算滤水率:
式中:FR为滤水率[L/(g·h)];V为实验水体量(L);C0为开始小球藻起始浓度(个/ml);Ct为t小时候的小球藻浓度(个/ml);W为软体干重。
采用单因素方差分析 4个组的平均壳高、壳宽、壳长和软体干重的差异,若差异显著,再采用LSD进行均值比较;采用单因素方差分析各温度和盐度条件下 4个组合的滤食率差异,并利用LSD进行均值比较;采用SPSS11.0进行所有的统计分析,显著性水平设为P < 0.05。
温度对4个组合的滤食率存在显著影响(P <0.05)。随着温度增加,滤食率逐渐增加,在30 ℃条件下 4个组合均具有最大的滤食率。相同温度条件下,SL组的滤水率显著大于CL组(P < 0.05),SS组的滤水率显著大于CS组(P < 0.05)。
表2 不同温度下选系F2与对照群体滤水率比较Tab.2 Filtration rates of four groups sampled from the second generation selected and control lines of pearl oyster Pinctada martensii at different temperatures
具有相同字母的数值差异不显著(P < 0.05)
盐度对4个群体的滤食率存在显著影响(P <0.05)。随着盐度增加,滤食率逐渐增加,在28‰条件下 4个组合均具有最大的滤食率,然后随着盐度增加滤食率降低。
在20‰,24‰和28‰盐度条件下,SL组的滤水率显著大于CL组(P < 0.05),SS组选的滤水率显著大于CS组(P < 0.05)。在32‰盐度条件下,SL组的滤水率大于CL组,SS组的滤水率大于CS组,但差异不显著(P > 0.05)。
表3 不同盐度下选系F2与对照群体滤水率比较Tab.3 Filtration rates of four groups sampled from the second generation selected and control lines of pearl oyster Pinctada martensii at different salinities
温度是影响贝类生理代谢的重要指标之一。在一定的温度范围内,大多数贝类的滤食率随着温度的升高而升高,当超过其最高温度耐受范围后,会引起贝类生理功能的紊乱,滤食率下降[7,8]。引起这种现象的主要原因是滤食性贝类的摄食主要靠鳃丝上的三种纤毛运动运动组合来完成,其中侧纤毛是产生水流的主要动力,侧纤毛摆动的频率和温度成正比例关系。当温度超过其适温范围时,其侧纤毛的摆动频率降低,导致了滤水率的下降。此外,水温的升高可以减小海水的粘滞性,从而增加滤水率[13,14]。本实验设定温度范围内滤食率随温度的升高而升高,这说明实验设定温度是马氏珠母贝生长适温。
盐度也是影响贝类生理代谢的重要指标之一。在一定的盐度范围内,代谢率随盐度的升高而增大,而超过这个盐度后,其代谢率明显下降。这是因为在超出其适宜盐度的环境中,贝类体内的渗透压发生改变,进而导致贝类关闭进、出水管或贝壳,使机体与低盐环境相隔离,从而保护机体免受低盐的伤害,这是贝类长期适应自然生活环境而产生的一种生理性保护反应,而进、出水管或贝壳的关闭则降低了贝类与外界的水流交换能力,引起贝类滤水活力的下降[9,15,16]。Davenport (1978)和 Shumway等(1982)分别对Hodiofus demissus和Mytilus dulis的研究也证明了上述观点。
实验材料来自按照壳长指标的选育群体,我们前期研究结果表明经过一代选择以后海区养成期间选系F2壳长生长显著大于对照群体,遗传获得为 16.6%[17]。按照育种目标对本群体进行持续选择,稚贝期选系F2生长平均遗传获得15.5%[18]。本研究结果表明,不同温度和盐度条件下选系 F2的滤食率显著大于对照群体,这表明选系F2的快速生长可能与其滤食行为密切相关。相似的研究报道见于其它贝类[19-21]。可用三种模型解释贝类快速生长的原因:1)生长较快的个体单位时间内获得较多的食物,从而增加能量吸收;2)快速生长来源于合理比例的能量分配,提高了用于生长的能量,减少了其它能量需求;3)快速生长来源于较高的生长效率[20]。本结果表明,在设定的温度和盐度范围内马氏珠母贝选系F2的滤食率显著大于对照群体,这表明该选系F2的快速生长与其滤食行为密切相关,而且该选系F2的快速生长可用第一种模型解释。下一步的研究应该调查该选系F2的耗氧率、排氨率和同化率等代谢指标,进一步揭示其快速生长的能量代谢基础。
[1]Wada K T.Aquaculture genetics of bivalve molluscs: a review [J].Journal of Ocean University of Qingdao,2000,30,107–114.
[2]张国范,刘晓.关于贝类遗传改良几个问题的讨论 [J].水产学报,2006,30(1): 132-139.
[3]林元烧,曹文清,罗文新,等.几种主要养殖贝类滤水率的研究 [J].海洋学报,2003,25(1): 86-92.
[4]张继红,方建光.海水双壳贝类滤水率测定方法概述 [J].海洋水产研究,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,薛钦昭,李军.环境因子对菲律宾蛤仔摄食生理生态的影响 [J].海洋与湖沼,2000,31(6): 636-642.
[8]杨晓新,林小涛,计新丽,等.温度、盐度和光照条件对翡翠贻贝滤水率的影响 [J].海洋科学,2000,24(6):34-38.
[9]潘鲁青,范德朋,马生生,等.环境因子对缢蛏滤水率的影响[J].水产学报,2002,26(3): 226-230.
[10]王芳,董双林,张硕,等.海湾扇贝和太平洋牡蛎的食物选择性及滤除率的实验研究 [J].海洋与湖沼,2000,31(2):139-144.
[11]袁有宪,曲克明,陈聚法,等.栉孔扇贝对环境变化适应性研究-温度对存活、呼吸、摄食及消化的影响 [J].中国水产科学,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]邓岳文,符韶,杜晓东,等.马氏珠母贝选系 F2早期选择反应和现实遗传力估计 [J].广东海洋大学学报,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
国家科技支撑计划(2007BAD29B01);农业部公益性行业科研专项经费(nyhyzx07-047);广东省海洋与渔业局重大科技兴海(渔)项目(A200908A02和A200908A05)
邓岳文(1975-),男,博士,副教授。从事海洋贝类遗传育种和养殖研究
杜晓东,电子邮箱:duxd@gdou.edu.cn