严俊贤,吴开畅,邓正华,于 刚,马振华,李有宁,陈明强,王 雨
( 1.中国水产科学院 南海水产研究所,热带水产研究开发中心,海南 三亚 572018; 2.中国水产科学研究院 南海水产研究所,农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300 )
海洋单胞藻类是海洋生态系统中的初级生产者,通过光合作用将无机碳转化为可供生物利用的有机碳,是海洋初级消费者尤其是双壳类动物的重要饵料。海洋双壳类滤食单胞藻,将单胞藻中的能量与物质转入食物链中传递,对维持海洋生态系统的稳定具有重要作用。社会经济的发展,对海洋贝类的需求不断增长,滥捕滥捞导致部分经济价值较高的贝类天然种群数量锐减;工业与生活污染导致部分地区的近岸海域生态环境受到严重破坏,致使海洋贝类种群进一步衰退。人工繁育与养殖开发海洋贝类能够满足市场的需求,也可利用苗种的增殖放流、底播等方式有效保护和恢复野生种群,如皱肋文蛤(Meretrixlyrata)[1]、合浦珠母贝(Pinctadafucata)[2]、栉孔扇贝(Chlamysfarreri)[3]、珍珠贝[4-5]等海洋双壳类得到了较早的养殖开发,自然环境中的种群数量仍然保持较高的水平。然而,仍有部分未开发的经济双壳类仍然依靠捕捞天然个体以满足市场需求,因此,有必要加快扩大海洋经济双壳类养殖开发的宽度与广度。
长肋日月贝(Amusiumpleuronectes)属扇贝科、日月贝属,是我国南方海域的重要经济贝类,具有肉质鲜嫩、营养丰富等优点。目前,我国的长肋日月贝仍未得到系统的繁育与养殖开发,市场上的商品贝均为捕捞所得,大量捕捞已致部分海区的长肋日月贝自然数量锐减。国内外对长肋日月贝的研究,主要集中在繁育技术开发和遗传学等方面[6-10]。适宜的开口饵料是苗种养殖开发重要的基础环节,目前有关长肋日月贝的开口饵料种类选择的相关研究仍为空白。笔者以几种常用的单胞藻和水产育苗专用的酵母作为饵料,利用不同生物饵料的营养特点,进行单一及与红酵母搭配投喂的对比试验,筛选出适宜的长肋日月贝幼虫开口饵料,为优化长肋日月贝人工育苗技术提供参考。
试验用长肋日月贝幼虫由人工促熟亲贝排放、受精和孵化所得。试验用球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)、牟氏角毛藻(Chaetocerosmulleri)、绿色巴夫藻(Pavlocaviridis),取自南海水产研究所热带水产研究开发中心的饵料培养室,接种后培养5 d开始投喂;酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)购自安琪酵母股份有限公司[商品名为“酿酒酵母Ⅰ形(水产专用)”];海洋红酵母(Rhodomonassp.)浓缩液购自无锡中顺海得生物科技有限公司,置于冰箱中4 ℃保存。
用6 L塑料桶进行试验,试验水体体积为5 L。设置试验用5种生物饵料单独投喂试验,以及海洋红酵母分别与其余4种饵料以细胞数量为1︰3混合投喂[11],共9个投喂组,每组设置3个平行。幼虫的初始密度为0.1个/mL,日投饵量为1.0×104个/mL,分2~3次投喂;日换水1次,换水量为50%。试验用海水经过沉淀、砂滤和棉袋过滤处理,盐度为33;试验场用空调控温,水温控制在28 ℃;保持试验环境中的光照度小于500 lx;24 h连续微充气。
试验第1 d测量初始壳长,试验结束时测量各组幼虫最终壳长,每个平行取30个幼虫,利用显微镜和电子目镜连接电脑,经校准后进行测量,测量软件为Toupview 3.7,测量精确度1 μm。试验过程中,分别于第4、8、12、16、20、24 d对活体幼虫进行计数,统计各组成活率。试验结束时计算幼虫壳长的特定生长率(SGR):
SGR/%·d-1=(lnL2-lnL1)/t×100%
式中,L2和L1为试验结束及开始时的壳长(μm),t为试验持续的时间(d)。
利用SPSS 19.0统计软件对不同投喂组间幼虫的特定生长率和成活率进行显著性t检验。用Sigmaplot 12.0软件作图。
不同种类的饵料对长肋日月贝幼虫生长的影响不同。经过24 d的投喂试验,各投喂组壳长171~227 μm(表1)。绿色巴夫藻+海洋红酵母组幼虫的壳长最大,酿酒酵母组最小。摄食单胞藻的幼虫壳长显著大于摄食酵母类幼虫(P<0.05);24 d长肋日月贝幼虫壳长依次为绿色巴夫藻+海洋红酵母>球等鞭金藻+海洋红酵母>牟氏角毛藻+海洋红酵母>绿色巴夫藻>球等鞭金藻>牟氏角毛藻>海洋红酵母>酿酒酵母+海洋红酵母>酿酒酵母。
表1 长肋日月贝幼虫摄食不同饵料时的壳长 μm
注: 同一列中标不同字母的平均值间差异显著(P<0.05),下同.
不同饵料条件下各组长肋日月贝幼虫壳长的特定生长率为1.98%/d ~3.16%/d(图1)。由图1可见,单一投喂组中,投喂单胞藻类长肋日月贝幼虫的特定生长率显著高于酵母类(P<0.05),投喂酿酒酵母组的幼虫特定生长率最低,为(1.98±0.11)%/d,其次为为海洋红酵母组,两者差异显著(P<0.05);单一投喂组中,绿色巴夫藻组幼虫的特定生长率最高,为(2.97±0.13)%/d,其次为球等鞭金藻组,与绿色巴夫藻组和牟氏角毛藻组差异不显著(P>0.05)。
搭配海洋红酵母混合投喂组长肋日月贝幼虫的特定生长率均比相应的单一投喂组高,其差异规律与单一投喂组基本一致(图1)。绿色巴夫藻+海洋红酵母组的特定生长率最高,达到(3.16±0.24)%/d,其次为球等鞭金藻+海洋红酵母组和牟氏角毛藻+海洋红酵母组,但这3组的特定生长率差异不显著(P>0.05),酿酒酵母+海洋红酵母组的特定生长率为混合投喂组中最低,显著低于其他3个混合投喂组(P<0.05)。
摄食不同饵料时长肋日月贝幼虫的成活率见表2。自试验第4 d开始,部分处理组的成活率出现了较显著的差异,投喂酵母类的幼虫的成活率较投喂单胞藻的低,均低于90%;单独投喂酿酒酵母幼虫的成活率最低,仅有(42.46±4.20)%,至第8 d,成活率降至(8.37±0.92)%;投喂单胞藻的各试验组间幼虫成活率差异不显著(P>0.05)。随着时间的推移,各投喂组幼虫成活率差异逐渐增大,且成活率的下降速度也各不相同。到第12 d,单胞藻投喂组幼虫成活率均高于70%,为71.57%~75.96%,球等鞭金藻+海洋红酵母投喂组幼虫的成活率最高,而酿酒酵母投喂组的幼虫已全部死亡;16~20 d,各投喂组幼虫的成活率均出现较大的下降,除海洋红酵母投喂组外,其他投喂组幼虫的成活率下降幅度均超过20%;至第20 d,海洋红酵母投喂组幼虫成活率均低于30%,酿酒酵母+海洋红酵母投喂组幼虫成活率最低,仅有(7.55±4.12)%。试验结束时,单胞藻投喂组幼虫成活率为14.24%~17.21%,而海洋红酵母投喂组低于10%,与海洋红酵母搭配的各投喂组幼虫成活率均高于相应的单胞藻投喂组。所有投喂组中,幼虫成活率最高的为球等鞭金藻+海洋红酵母投喂组,其次为绿色巴夫藻+海洋红酵母投喂组、球等鞭金藻投喂组、绿色巴夫藻投喂组,以上各组间幼虫成活率差异不显著(P>0.05),牟氏角毛藻投喂组的成活率则稍低,海洋红酵母投喂组成活率高于酿酒酵母+海洋红酵母投喂组。
图1 长肋日月贝幼虫摄食不同饵料时壳长的特定生长率柱状图上方不同字母表示差异显著(P<0.05).
表 2 长肋日月贝幼虫摄食不同饵料时的成活率 %
注:上标不同字母表示各行间差异显著(P<0.05).
金藻、角毛藻及部分绿藻等单胞藻是广泛用于贝类人工苗种培育中的主要饵料。单胞藻将环境中的无机物质转入到食物链,形成碳水化合物、脂肪和蛋白质等产物,是生态系统中的初级生产者。不饱和脂肪酸是对幼虫生长存活有重要影响的营养物质[12-14]。已有研究表明,球等鞭金藻的总脂含量较高,为23.50%~29.70%,多不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸的含量也较高,可达11.12%,而二十碳五烯酸含量则较低,少于2%;同属金藻门的绿色巴夫藻的二十二碳六烯酸含量稍低,为4.10%~7.04%,二十碳五烯酸含量较高,达到21.66%~27.50%;硅藻门的牟氏角毛藻的总脂含量约为球等鞭金藻的一半,仅有15.07%,二十二碳六烯酸含量少,而二十碳五烯酸含量则较高,达13.04%[15-16]。酵母类的营养特征与以上几种单胞藻不同,其多不饱和脂肪酸含量较低,但蛋白质和碳水化合物含量较高,分别达56%和36%,同时亦含有较高的B族维生素和一定的虾青素[17]。其中,酿酒酵母细胞壁中β-1,3-葡聚糖和甘露寡糖含量极高,约占细胞壁干质量的95%,可促进水产动物的生长,增强非特异性免疫力[18-20];而海洋红酵母中含有大量的类胡萝卜素,对清除自由基和增强免疫力同样具有促进作用[21-22]。本研究用不同种类饵料投喂长肋日月贝幼虫,其营养的互补作用在一定程度上促进了长肋日月贝幼虫的生长,提高幼虫的成活率。
在海洋生态系统中,单胞藻是海洋贝类幼虫的主要天然饵料,但不同种类的单胞藻对贝类幼虫的影响并不相同。在面盘幼虫期,投喂巴夫藻对珠母贝(P.margaritifera)幼虫最有利,进入壳顶期后,巴夫藻+牟氏角毛藻则为最适饵料[23];国外学者利用巴夫藻投喂长牡蛎(Crassostreagigas)幼苗获得最高的生长率,金藻则次之[24]。本研究中,绿色巴夫藻和球等鞭金藻投喂组是长肋日月贝幼虫生长和成活最高的单一投喂组,绿色巴夫藻组特定生长率稍高于球等鞭金藻组,而球等鞭金藻组的成活率在单胞藻单一投喂组中最高。这与已有研究结果相似,即同为金藻门的绿色巴夫藻和球等鞭金藻是长肋日月贝幼虫的优质适口饵料。二十二碳六烯酸的摄取量与紫贻贝(Mytilusgalloprovincialis)幼苗的存活有明显的相关性,而二十碳五烯酸的摄取量则与幼苗的附着有关[25]。在生产中,富含二十碳五烯酸及二十二碳六烯酸的金藻培养密度高,增殖速度快,易大规模培养,是规模化苗种培育中最常用的适口饵料。
本试验中,单胞藻饵料组长肋日月贝幼虫的特定生长率和成活率均显著高于酵母组,可能是单胞藻的营养组分更利于长肋日月贝幼虫生长。投喂酿酒酵母的长肋日月贝幼虫几乎全部死亡,这一结果与方斑东风螺(Babyloniaareolata)[26]的投喂试验结果相似。摄食扁藻(Platymonas)、小球藻(Chlorella)和金藻的方斑东风螺幼体成活率均高于50%,而摄食酵母的螺苗则全部死亡;同样,摄食单一自溶酿酒酵母的企鹅珍珠贝(Pteriapenguin)幼虫在10 d后全部死亡[27]。而单独投喂干酵母却明显提高了华贵栉孔扇贝(C.nobilis)幼虫的成活率,在所有试验组中成活率最高,金藻+扁藻组幼虫的生长速度最快[28]。可见,不同贝类幼虫对酵母营养的利用效率并不一致。本研究中,单独投喂酿酒酵母的长肋日月贝幼虫全部死亡,可能是酵母未经自溶处理,细胞壁难以消化,导致幼体缺少营养供给所致。马氏珠母贝(P.martensi)摄食经过18 h自溶处理的酵母时,成活率与金藻组差异不显著,而生长速度却显著高于金藻组,单独投喂未经自溶处理的酵母,幼虫不能成活[29]。可见,经过适宜自溶处理的酿酒酵母的营养物质可能更易于有效地被贝类幼虫吸收利用。
海洋红酵母是存活于海洋环境中的一类真菌生物,是溞类培养[30-31]、海参育苗[32]等海洋经济动物生产中的饵料。在仿刺参规模化育苗中,海洋红酵母甚至可完全代替单胞藻。海洋红酵母在贝类育苗中的应用已有较多研究。但本试验单独投喂海洋红酵母幼虫的成活率和生长率均较低,试验结束时仅有少量幼虫存活。海湾扇贝(Argopectenirradians)稚贝摄食3种单一的海洋酵母,30 d成活率仍为46.5%~57.5%,约为单独投喂金藻的50%[11],然而扇贝幼虫摄食单一海洋酵母在12 d内全部死亡[30]。可见单独投喂海洋酵母并不适宜幼虫的生长,但稚贝却能更好地适应海洋酵母的营养供给。海洋红酵母与单胞藻混合投喂,对海洋贝类幼虫的生长和成活影响并不一致,在马氏珠母贝等3种贝类的开口饵料投喂试验中,单胞藻与海洋红酵母混合投喂的特定生长率较单独投喂单胞藻高,而成活率却较低[31],与本试验结果相似。本试验中,投喂海洋红酵母与搭配较低比例单胞藻时,长肋日月贝幼虫特定生长率均较投喂相应的单胞藻饵料组高,而其成活率除绿色巴夫藻外,其他混合组则较相应的单一投喂组低。可见,海洋红酵母并不一定有利于海洋贝类幼虫的成活,而海洋红酵母和绿色巴夫藻搭配投喂可能对长肋日月贝幼虫的生长和成活有利。