红壳色中华绒螯蟹仔蟹养殖方式研究

司永国,李晓东,姜玉声,王玉玮,刘胥,郑岩,索建杰,孙娜

(1.大连海洋大学水产与生命学院辽宁大连116023;2.盘锦光合蟹业有限公司研发中心,辽宁盘锦124200)

红壳色中华绒螯蟹仔蟹养殖方式研究

司永国1,李晓东2,姜玉声1,王玉玮1,刘胥2,郑岩2,索建杰1,孙娜2

(1.大连海洋大学水产与生命学院辽宁大连116023;2.盘锦光合蟹业有限公司研发中心,辽宁盘锦124200)

为探讨养殖方式对红壳色不同家系中华绒螯蟹Eriocheir sinensis仔蟹生长的影响,采用室内群体养殖、室内单体养殖和室外稻田养殖3种方式,比较了红壳色(A)、红壳家系中正常壳色(B)、“光合1号”(C),以及拟建立的早熟(D)、近亲早熟(E)育种家系仔蟹的生长特征。结果表明:室内群体养殖方式下,红壳色A组仔蟹的存活率为35.8%,仅与D组有显著性差异(P＜0.05);A组仔蟹头胸甲宽的变异系数(CV)为27%,个体大小差异较小,与其余组间有显著性差异(P＜0.05);A组仔蟹体质量特定生长率(SGR)为7.0%/d,各组间无显著性差异(P＞0.05)。室内单体养殖方式下,红壳色A组仔蟹的存活率为86.7%,显著高于B、E组(P＜0.05);A组仔蟹头胸甲宽的CV为52%,个体大小差异较大,与C、D组有极显著性差异(P＜0.01);A组仔蟹体质量SGR为5.7%/d,A组与B、C、E组仔蟹生长差异明显(P＜0.05)。室外稻田围隔养殖方式下,红壳色A组仔蟹的存活率为3.2%,极显著低于B、C、D组(P＜0.01);A组仔蟹头胸甲宽的CV为12%,极显著低于E、D组(P＜0.01);A组仔蟹体质量SGR最低,为8.1%/d,各组间无显著性差异(P＞0.05)。研究表明,室内单体养殖红壳色仔蟹能显著提高其成活率,有助于获得更多育种家系相关性状的信息。

中华绒螯蟹;育种;体色;养殖方式

中华绒螯蟹Eriocheir sinensis是中国特有的经济蟹类,俗称河蟹,隶属于甲壳纲、十足目、方蟹科、绒螯蟹属。自20世纪70年代末人工育苗技术突破后,中华绒螯蟹增养殖成为中国水产业中发展迅速、最具特色的产业之一[1]。但随着养殖业的大规模发展,中华绒螯蟹种质退化现象明显,遗传改良及良种培育工作被引起关注[2-4]。

遗传水平上的种质改良通常针对特定的养殖环境实施,而养殖环境也很大程度地决定了育种对象的遗传表现。虾蟹类多具有相残习性,养殖方式直接决定着育种对象的存活及生长,进而影响选择育种结果的分析与评估[5]。因此,在不同的养殖方式下,研究育种群体生长或其他目标性状的遗传表现,对获得育种群体的更多信息有着重要意义。

水产动物的体色研究具有重要的应用价值,其品质及经济价值与外观颜色相关,养殖过程中常将体色作为重要的经济性状加以选择与利用[6-7]。目前,以体色为选育性状的育种研究已见于鱼类[8-9]、贝类[10-11]、棘皮动物[12]等水产动物,而对于虾蟹类,除个别观赏种类有育成的品系外,基于体色性状的经济虾蟹类育种研究仍然鲜见。

本试验中,以已建立的红壳色中华绒螯蟹育种家系仔蟹为研究对象[13],采用室内群体养殖、室内单体养殖和室外稻田围隔养殖3种方式,研究了红壳色、红壳色家系中正常壳色、“光合1号”[14]、拟建立的早熟和近亲早熟育种家系仔蟹的生长特征,旨在为制定适于红壳色中华绒螯蟹家系的养殖方案及相应的性状评估提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

红壳色及不同家系中华绒螯蟹仔蟹培育于盘锦光合蟹业有限公司研发中心基地,按其父本、母本的来源及交配分组,将其子代分为红壳色(A)、红壳色家系中正常壳色(B)、“光合1号”(C)、拟建立的早熟(D)和近亲早熟(E)5组。试验用仔蟹头胸甲宽为(4.00±0.30)mm,体质量为(0.030±0.004)g。

1.2 方法

1.2.1 室内群体养殖 试验分为5组,分别对应上述5个家系子代,每组设3个平行,每个平行放养60只仔蟹。试验装置是底面积为0.4 m2、高为0.7 m的圆形玻璃纤维水槽,每个水槽内设置(400±10)cm2的水泥瓦片,投入一定量的聚草。养殖期间水位保持在35～40 cm,盐度为4.59～5.85,水温为16.0～27.8℃,溶氧为5.1～6.5 mg/L,pH为8.6～8.9。投喂饵料以冰冻卤虫为主,后期辅以中华绒螯蟹仔蟹专用配合饲料。

试验共进行60 d,每天记录早、晚水温,每3 d换水1次,每周换1次聚草并测量1次水质指标,每月清洗1次水槽及其中瓦片。每15 d测量每只仔蟹的头胸甲宽,试验结束时,测量每只存活仔蟹的头胸甲宽及体质量。

1.2.2 室内单体养殖 试验分组同“1.2.1”,每组设15个平行。试验装置为长方形塑料水槽(26 cm×19 cm×11 cm),槽内放置瓦片及水草,从每个家系中各选15只健全的仔蟹,每个水槽中各放养1只。试验共进行60 d,每日定时投喂并观察仔蟹的蜕壳及存活情况,每3 d换水1次。每15 d记录水槽内仔蟹规格,试验结束时,测量每只存活仔蟹的头胸甲宽及体质量。

1.2.3 室外稻田养殖 试验于室外面积为40 m2的8个稻田围隔中投放大眼幼体,每个围隔饲养2500只。每组设2个平行,定期投喂、换水。红壳色及同一家系正常壳色仔蟹混养在同一围隔,红壳色个体为350只。当大眼幼体变态为仔蟹时,与室内试验同步观察测量,试验结束时,从每个稻田围隔中随机选取30只样本测量体质量和头胸甲宽。

1.2.4 指标的计算

体质量特定生长率(SGR,%/d)、头胸甲宽特定生长率(SGR1,%/d)、存活率(%)、变异系数(CV,%)、蜕壳率(%)和性早熟率(%)的计算公式如下:

存活率=存活仔蟹个数/初始仔蟹个数×100%,

CV=样本的标准偏差/样本平均值×100%,

蜕壳率=蜕壳数/存活数×100%,

性早熟率=性早熟个体数/总个体数×100%。其中:W1、W2分别为试验初始和结束时仔蟹的体质量(湿质量,g);L1、L2分别为试验初始和结束时仔蟹的头胸甲宽(mm);t为养殖时间(d)。

1.3 数据处理

试验结果用平均值±标准误表示,采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析,用Duncan法进行多重比较,差异显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 各家系仔蟹的存活率

室内群体养殖试验中,各组内死亡仔蟹多出现在试验开始后的45 d内。其中,红壳色A组仔蟹存活率从15 d时的70.6%下降至60 d时的35.8%,其下降趋势与其他各组基本一致;红壳色家系中正常壳色B组仔蟹存活率比A组下降幅度大,至60 d时为31.7%;D组仔蟹存活率同期下降幅度最大,至60 d时为22.2%,显著低于其他各组(P＜0.05),其他组间无显著性差异(P＞0.05)(表1)。

表1 3种养殖模式下各家系仔蟹存活率的比较Tab.1 Comparison of survival rate in juvenile Chinese mitten handed crabEriocheir sinensisfrom each breeding family in three culture models

室内单体养殖试验中,A组仔蟹存活率从15 d时的100.0%下降至60 d时的86.7%;B组仔蟹存活率下降幅度最大,至60 d时为60.0%;其余组仔蟹存活率在养殖期间变化不明显,死亡个体多出现在试验开始后的15 d内;至60 d时,C组仔蟹存活率为86.7%,D组为73.3%,E组为66.7%, A组与B、E组有显著性差异(P＜0.05)(表1)。

本研究中,稻田养殖中期没有进行取样,故只统计试验结束时仔蟹的存活率。A组仔蟹在60 d时的存活率为3.2%,与B、C、D组有极显著性差异(P＜0.01),与E组有显著性差异(P＜0.05) (表1)。

2.2 各家系仔蟹的生长分化

室内群体养殖试验中,A组仔蟹头胸甲宽的变异系数在前45 d无变化,为22%,60 d时增大至27%;B组仔蟹变异系数为27%～33%;其他各组的变异系数为30%～37%(图1)。试验期间, A组仔蟹15～45 d时大小分化不明显,规格相对整齐,其变异系数与其他各组有显著性差异(P＜0.05);A组仔蟹在60 d时除与B组无显著性差异(P＞0.05)外,与其余各组均有显著性差异(P＜0.05)。

室内单体养殖试验中,A组及B组仔蟹头胸甲宽差异明显,变异系数为51%～60%;C组与D组仔蟹头胸甲宽差异不明显,变异系数为11%～20%;E组变异系数为35%(图2)。同一时间下, A组与B组仔蟹的变异系数均无显著性差异(P＞0.05),其组内个体大小相差较大,二者均与C、D组有极显著性差异(P＜0.01),与E组有显著性差异(P＜0.05)。

图1 室内群体养殖各家系仔蟹头胸甲宽的变异系数Fig.1 The variation coefficient of shell width in juvenile Chinese mitten handed crabEriocheir sinensisfrom each breeding family in the indoor intensive culture model

室外稻田养殖期间,未测定每个家系仔蟹的头胸甲宽变异系数。试验结束时,A组仔蟹头胸甲宽变异系数最低,为12%,B组变异系数为20%,其余各组变异系数为19%～28%;A组与D、E组有显著性差异(P＜0.05)(表2)。

图2 室内单体养殖各家系仔蟹头胸甲宽的变异系数Fig.2 The variation coefficient of shell width in juvenile Chinese mitten handed crabEriocheir sinensisfrom each breeding family in the indoor individual culture model

2.3 各家系仔蟹的蜕壳率与蜕壳次数

从图3可见:室内单体养殖试验中,A组仔蟹蜕壳率在30 d时最高,为60.0%,在45 d时最低,为28.6%;B组仔蟹蜕壳率在15 d时最高,为78.6%,在60 d时最低,为20.0%。A组仔蟹蜕壳率与B组在15 d时有显著性差异(P＜0.05),在30 d时有极显著性差异(P＜0.01),之后两者无显著性差异(P＞0.05);A组与C、D、E组仔蟹的蜕壳率在15 d和30 d时有显著性差异(P＜0.05),在45 d和60 d时有极显著性差异(P＜0.01)。试验结果表明:红壳色A组仔蟹蜕壳主要在试验开始后的30 d内进行,而B组仔蟹蜕壳仅在前15 d较多,C、D、E 3组则在试验前45 d一直有较多蜕壳个体,之后的15 d内有所下降。

室内单体养殖试验期间,A组每只仔蟹平均蜕壳2.1次,其中个体最多蜕壳数为5次,也存在一直不蜕壳的个体,即蜕壳次数为0;B组仔蟹平均蜕壳1.8次,个体最多蜕壳数为7次,也存在一直不蜕壳的个体;C、D、E组平均蜕壳依次为4.8、3.9、4.4次,个体蜕壳次数在0～8次。A组仔蟹蜕壳数与B组无显著性差异(P＞0.05),与其余各组有显著性差异(P＜0.05),表明A、B组仔蟹生长慢于其余3组。

2.4 各家系仔蟹生长的比较

试验结束时,室内群体养殖试验中,A组仔蟹体质量SGR为7.0%/d,B组为7.3%/d,其余各组为7.1～7.3%/d,各组无显著性差异(P＞0.05)。室内单体养殖试验中,A组SGR为5.7 %/d,B组为4.6%/d,其余各组为7.1～7.7 %/d,A组与C、D、E组有极显著性差异(P＜0.01)。室外稻田养殖试验中,A组SGR最低,为8.1%/d,B组为8.5%/d,其余各组为8.1～8.4%/d,各组无显著性差异(P＞0.05)(表2)。

试验结束时,室内群体养殖试验中,A组仔蟹头胸甲宽SGR1为2.1%/d,B组为2.3%/d,其余各组为2.3～2.4%/d,各组无显著性差异(P＞0.05)。室内单体养殖试验中,A组SGR1为1.6%/d,B组为1.0%/d,其余各组为2.3～2.4%/d,A组与C、D、E组有极显著性差异(P＜0.01)。室外稻田养殖中,A组SGR1最低,为1.4%/d,B组为1.7%/d,其余各组为1.5～2.2%/d,A组与C、D组有显著性差异(P＜0.05)(表2)。

3种模式的养殖试验中,A组仔蟹均无性早熟个体,而所有室内单体养殖家系中也未发现早熟个体,仅在室内群体养殖的D组仔蟹中有性早熟个体,比率为1.1%。室外稻田养殖试验中,B、D、E组中均有性早熟个体,所占比例分别为1.3%、2.1%、6.7%。

表2 3种养殖模式下各家系仔蟹生长的比较Tab.2 Comparison of growth performance in juvenile Chinese mitten handed crabEriocheir sinensisfrom each breeding family in three culture models

图3 室内单体养殖各家系仔蟹的蜕壳率Fig.3 Molting rate of juvenile Chinese mitten handed crabEriocheir sinensisfrom each breeding family in the indoor individual culture model

3 讨论

3.1 仔蟹的体色与存活率

体色受到环境、遗传或两者的共同作用,会表现出可塑性和遗传变异性[15]。研究表明,体质量为10 g的青壳原螯虾在水温为28～30℃、无遮蔽物条件下饲养30 d后,体色由青色转为红色;而相同规格的青壳原螯虾在18～20℃、有遮蔽物条件下生长30 d后体色仍保持为青色:由此认为,高温和光照是诱导青壳原螯虾向红壳原螯虾转变的因子之一[16]。本试验中,采用3种养殖方式,研究了红壳色中华绒螯蟹家系中仔蟹的生长特性,试验持续时间均超过60 d,其中稻田围隔养殖为100 d,室内外养殖环境因子存在较大差异,期间红壳色仔蟹没有出现明显的体色改变,表明其体色性状具有遗传特征。

本试验中的室内群体及单体养殖方式中,红壳色仔蟹存活率均高于其他正常体色的仔蟹,而室外稻田养殖方式中,红壳色仔蟹的成活率则明显低于其他各组。此结果可能是其鲜艳的体色容易被捕食者发现,进而被捕食。试验进行过程中,也确实能看到较多水禽鸟类在围隔边觅食。另外,红壳色仔蟹不喜移动,稻田养殖时多数时间处于静伏状态,这可能也是其易受到天敌或同类攻击,成活率较低的原因之一。稻田围隔养殖时,红壳色和同家系正常体色仔蟹混养在一起,同类间是否会存在针对体色异样个体的相残现象则有待研究。动物的体色是显而易见的表型特征,往往最先暴露于自然选择和性别选择的力量之下,对物种的形成与进化有着重要意义[17]。自然界中动物体色的变异是频繁发生的事件,蟹类同样也存在体色多型性现象[18-20]。可以推测,野生中华绒螯蟹也会发生体色变异,但之所以未被保留在生态系统中,或许是因为异常的体色较容易被捕食者发现,进而在自然选择力量之下最终被淘汰。

3.2 仔蟹的生长

虾蟹类动物的生长必须经历蜕壳才能实现,每次蜕壳,其体质量及个体大小均会发生阶梯式增长[21]。试验结束时,不同养殖方式下红壳色及同家系正常壳色仔蟹体质量及头胸甲宽的平均特定生长率均低于其他组。室内单体养殖中,红壳色仔蟹与同家系正常壳色仔蟹的平均蜕壳次数也低于其他组仔蟹,与其生长率相一致,表明红色仔蟹可能存在生长机能的缺陷,而这是否与体色素及相关生理代谢有关则有待研究。

室内群体养殖与室外稻田养殖方式中,红壳色仔蟹头胸甲宽的变异系数均为最低,且与其他组有显著性或极显著性差异。室内单体养殖方式中,红壳色仔蟹与同家系正常壳色仔蟹的变异系数则均显著高于其他组。推测原因为群体养殖及稻田养殖中弱小的个体容易遭到相残而淘汰,只有相对较大且健壮的个体才能存活下来,因此,群体的大小趋于一致,变异系数则较小;而单体养殖方式则能保留小规格个体,不被残食,群体的大小规格会差异较大,导致变异系数较高。但是也有些群体养殖的家系其大小分化明显,是否为家系自身遗传或是养殖环境差异而致,有待进一步研究。

试验结束时,室外稻田围隔中仔蟹平均体质量大于室内群体养殖和单体养殖中的个体,这可能是由于室外养殖期较长,虽然在试验最后近1个月时间少有蜕壳,但其体内物质积累要多于室内养殖个体。另外,室内试验所投喂饵料相对单一,也不排除室内外光照、温度等环境因子累加效应而造成的体质量增长差异。通过室内单体养殖试验结果可知,各家系中会出现蜕壳次数较少的个体,在红壳色组及同家系正常色仔蟹组中甚至有60 d内不蜕壳或只蜕1～2次壳的个体,这也是值得在育种工作中加以关注的问题。

3.3 仔蟹养殖方式与育种

本试验中包括红壳色在内的各家系仔蟹,在室内单体养殖和一定密度下的群体养殖方式中的成活率差异明显。即使于养殖容器中设置了较多的遮蔽物,但对于群体养殖试验中的仔蟹仍然没有明显的效果,充分说明了中华绒螯蟹养殖过程中,相互残食是影响成活率的主要因素[1,21]。因相残而发生的死亡并不只是弱肉强食,大个体的仔蟹在蜕壳时也会被小个体的仔蟹摄食,这不仅成为养殖生产的“瓶颈”问题,且在人工选育工作中也值得思考。群体养殖方式下,所选择的育种亲本可能并不是生长最快的个体,或许其为蜕壳期偏后,具有逃避残杀能力的个体。因此,对于蟹类等相残行为明显的种类进行以生长性状为目标的选育时,在保持环境条件一致的前提下,采用防止相残的单体养殖方式,会获得与选育目标更接近的结果。本试验中,作者还观察到仔蟹多趴伏在水草上进行蜕壳,且白天蜕壳的仔蟹数明显多于夜间,此时如遮蔽物或饵料不足均会增加相残行为的发生,这些与养殖方式相关的技术环节同样会影响选育工作的进程与结果。对于本试验中红壳色仔蟹在室外稻地中存活率低,而其自身生长相对较慢的特点,采用室外围隔并增加防护网的养殖方式应会改善其培育结果。另外,采用单体养殖,红壳色仔蟹成活率显著提高,有助于获得更多育种家系相关性状的信息。

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Culture pattern of juvenile Chinese mitten handed crab Eriocheir sinensis with red color shell

SI Yong-guo1,LI Xiao-dong2,JIANG Yu-sheng1,WANG Yu-wei1, LIU Xu2,ZHENG Yan2,SUO Jian-jie1,SUN Na2
(1.College of Fisheries and Life Science,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China;2.Research&Development Center,Panjin Guanghe Crab Industrial Company Limited,Panjin 124200,China)

Juvenile Chinese mitten handed crab Eriocheir sinensis with red color shell(A),juvenile Chinese mitten handed crab with normal color shell(B)from red crab family,juvenile Chinese mitten handed crab Guanghe No. 1(C),precocious juvenile Chinese mitten handed crab(D)and inbreeding precocious juvenile Chinese mitten handed crab(E)were reared in three culture models including indoor intensive model,individual culture model, and rice field model to compare their growth performance.The results showed that the juvenile crab in group A had survival rate of 35.8%,significant difference from just group D(P＜0.05),and with coefficient of variation(CV) of 27%in carapace width(CW),significant different from other breeding families in the indoor intensive model (P＜0.05).There was SGR of 7.0%/d in the juveniles in group A,without significant difference among all breeding families(P＞0.05).In the individual culture model,however,the juveniles in group A had survival rate of 86.7%,significant different from the juveniles in group B and group E(P＜0.05),with the CV of 52%in CW in group A,very significantly differentfrom groups C and D(P＜0.01).There was SGR of 5.7%/d in group A,significant difference among roups A,B,C and E(P＜0.05).The minimal survival rate(3.2%)was observed in the juvenile crab in group A,very significantly different from groups B,C,and D(P＜0.01).The juveniles in group A had CV of 12%(the minimum)in CW in group A,significant difference between group A,and groups D and E (P＜0.05).There was SGR of 8.05%/d in group A,without significant difference among all families(P＞0.05). It is concluded that the significantly higher survival rate was in the juveniles in group A in the individual culture model,which more information about the breeding family could be obtained.

Eriocheir sinensis;artificial breeding;body color;culture pattern

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.02.003

2095-1388(2017)02-0139-06

Q954.4

:A

2016-12-12

国家“863”计划项目(2012AA10A409);大连海洋大学蔚蓝英才工程资助项目;“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD26B00);辽宁省中华绒螯蟹育种重点实验室项目

司永国(1991—),男,硕士研究生。E-mail:siyongguo@qq.com

姜玉声(1977—),男,博士,副教授。E-mail:jys@dlou.edu.cn