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砗磲人工繁育研究进展

发表时间:2024/01/17 17:03:41  来源:水产养殖 2019年11期  浏览次数:2146  
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砗磲人工繁育研究进展

邓远球,邓岳文,梁飞龙

(广东海洋大学水生生物博物馆,广东 湛江 524025)

砗磲属软体动物门Mollusca,双壳纲Bivalvia,帘蛤目Veneroida,砗磲科Tridacnoidea,分布在印度尼西亚、缅甸、马来西亚、菲律宾、澳大利亚、巴布亚新几内亚、所罗门群岛等国,以及我国台湾、海南、西沙群岛和南海等印度洋、太平洋海域[1-4]。目前,世界上报道的砗磲有2属10种[1-4],其中砗磲属(Tridacna)有 8种,砗蚝属(Hippopus)有 2种。在我国分布的砗磲有6种,分别为大砗磲(Tridacna gigas)、无鳞砗磲(Tridacnaderasa)、鳞砗磲(Tridacnasquamosa)、长砗磲(Tridacna maxima)、番红硨磲(Tridacna crocea)和砗蚝(Hippopus hippopus)。

砗磲最显著特征为砗磲与虫黄藻(zooxanthellae)共生,虫黄藻的种类不同含有的色素不同,使得砗磲外套膜具有孔雀蓝、粉红、翠绿、棕红等鲜艳的颜色,并且具有各式各样的花纹,虫黄藻通过光合作用合成砗磲生长发育所需的绝大部分营养物质[5-7]。虫黄藻的光合作用需要合适的光照,因此,砗磲的垂直分布受到与其共生的虫黄藻的限制,多栖息在水面下20 m水深以内。

砗磲对海洋环境特别珊瑚礁生态系统具有重要作用,由于人们过度捕捞和生存环境变化,导致砗磲的大部分种类处于频临灭绝状态[8-11]。为了保护砗磲的种群数量,从20世纪70年代开始,澳大利亚、菲律宾、帕劳、印度尼西亚和所罗门群岛等先后开始进行砗磲的人工育苗和养殖技术研究[1-2,12-20]。我国砗磲人工育苗及养殖技术研究开展比较晚,人工育苗和养殖资料稀缺,仅见罗伟[21]进行了番红砗磲幼虫生长研究,张跃环等[22-23]进行了鳞砗磲和砗蚝人工繁育技术研究,谭围等[24]进行了番红砗磲循环水养殖模式研究,刘小霞等[25]等进行了光照对不同规格番红砗磲氧、氨氮及磷酸盐代谢的影响研究等。该文综合国内外砗磲人工育苗的研究进展,以期为砗磲人工育苗的研究和推广提供参考。

1 育苗的水质要求

砗磲育苗期间的水温保持27~30℃,盐度31~35,溶解氧大于 6 mg/L,pH 值 8.1~8.5[26]。Blidberg E[27]进行了铜离子和低盐度对库氏砗磲幼虫生长发育和成活的影响试验,结果表明海水盐度从32降低到25时,尽管对幼虫发育没有影响,但培育3 d成活率降低了48%,盐度降低到20时成活率则降低了73%。因此,育苗期间除了保持合适的水温外,还要保持盐度稳定并且达到30以上[22]。

2 亲贝采集

砗磲为雌雄同体,雄性先熟,Lucas J S认为通常雄性成熟年龄2—3龄,雌性3—4龄[28]。根据砗磲的个体大小和种类,每只亲体产卵量从几百万个到上亿个不等。我国南海砗磲繁殖期为2—8月,砗磲性腺成熟度检测方法有组织穿刺法和性腺外观观察法。组织穿刺法,通过组织穿刺针吸取少量生殖细胞在显微镜下观察判定砗磲性腺成熟度,成熟卵子直径约100 μm,卵黄呈灰黄色,精子活动频率高[14,22,26];但 Braley R D[14]认为采用组织穿刺针对砗磲进行活体检查会造成贝体损伤,导致砗磲死亡,因此,砗磲亲贝数量较少时,不建议采用活体穿刺方法对砗磲的性腺发育状况进行检查。砗磲性腺发育外观观察检测法,通过砗磲进出水管观察性腺周围的外套膜颜色判断砗磲的性腺发育状况,发育成熟的性腺外观为橘色[14,26]。

3 促熟培育

一般双壳类亲贝的人工催熟方法为升温和增加饵料投喂量,而砗磲不同于其他双壳类,砗磲的食物85%以上来自于与其共生的虫黄藻[2,29-30]。因此,砗磲促熟需要为虫黄藻提供生长所需要的营养盐和合适的光照。亲贝运输到育苗场后,清洗干净壳表面的附着物,用含氯消毒剂进行消毒处理,性腺发育良好的可以立即进行人工催产;如果亲贝成熟度不足,需要进行人工促熟培育,通过增加营养盐促进与砗磲共生的虫黄藻生长和繁殖为砗磲提供更多的合成有机物;砗磲促熟培育池屋顶为遮光率50%的塑料膜或玻璃瓦,目的是保持光照以促进虫黄藻的生长繁殖为砗磲性腺发育合成更多的有机物[14,22]。

4 人工催产

目前,砗磲催产的方法有注射5-羟色胺、性产物浸泡、温差刺激和双氧水刺激等[12-14,31-36]。其中,效果最好的是从外套腔或足丝孔注射5-羟色胺。Braley R D[14]将0.17 g的5-羟色胺晶体溶解于250 mL过滤海水中形成A2mM溶液,小型砗磲每只注射0.5 mL,大型种类每只2~4 mL进行催产。Mies M等[31]指出从砗磲足丝孔注射5-羟色胺比从外套腔注射效果好,注射浓度为1 mg/ml,每只亲贝注射1 mL,亲贝受到刺激后最快几十秒钟就开始排出精子,并且亲贝催产后成活率高。Gwyther J等[32]用性腺提取物浸泡诱导砗磲排精产卵,但Heslinga G.A等[33]指出性产物浸泡诱导砗磲排精产卵需要杀死成熟的砗磲以获取性产物会损耗母贝资源,并且效果也不好。Beckvar N等[12]认为喷射浓度3%的过氧化氢到入水管可以诱导砗磲排放,但Fitt等[34]认为喷射过氧化氢诱导砗磲排放会导致砗磲分泌过量的粘液和闭壳。由于砗磲雌雄同体,在成熟个体中同时具有发育成熟的精巢和卵巢,为了避免自体授精,要分别收集亲贝排出的精液和卵液。一般情况下,亲贝注射5-羟色胺后1至数分钟可以排放精子,排精后快的几分钟,慢的30多分钟,再排出卵子,亲贝排精后将其移到其他池子或容积比较大的塑料桶继续排放卵子,也可以原池排放分别收集精子和卵子。Neo M L等[35]建议砗磲排卵后1小时内进行人工授精,并控制精子和卵子的比例防止多精授精的出现。张跃环建议卵子与精子之比为1∶50~1∶100进行授精,Mies M则建议1个卵子配200个精子进行人工受精[22,31]。

5 幼虫培育

砗磲胚胎的发育过程和其他双壳类相似,经历受精卵、担轮幼虫、浮游面盘幼虫、后期面盘幼虫、稚贝等发育阶段。根据种类和水温的不同,砗磲幼虫的大小和发育速度有小的差异,一般受精卵直径约为100 μm,授精后12 h发育为担轮幼虫,2 d后发育为面盘幼虫,8~10 d后发育成足面盘幼虫,10~14 d 后变态为稚贝,2~3 年后生长为成贝[22,36]。受精卵孵化期间培育密度每毫升15~20个,幼虫培育密度为每毫升1~4个[14,22]。尽管砗磲幼虫在没有外部食物来源时,也能够变态为稚贝,但人工投喂饵料可以大幅度提高稚贝的成活率[14,33,37]。因此,砗磲受精卵变态为面盘幼虫的第二天开始投喂饵料,饵料的投喂量根据幼虫的培育密度和发育阶段决定,Braley R D等[14]建议投喂量为1 000~15 000细胞/mL的金藻,张跃环等[22]则建议投喂5 000~10 000细胞/mL的金藻。Braley R D和Southgate P C等认为砗磲幼虫合适的开口饵料为金藻[14,38],Southgate P C 等[38]用等鞭金藻(Isochrysis sp)、巴夫藻(Pavlova sp)、四鞭藻(Tetraselmis sp)和威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii)4种饵料进行纳氏砗磲面盘幼虫的摄食和消化试验,结果表明受精后48~72 h的面盘幼虫才能摄食4种微藻,其中,48 h后面盘幼虫摄食等鞭金藻和巴夫藻的比例分别为77%和70%,投饵2 h后幼虫消化等鞭金藻和巴夫藻的比例为26.1%和14.3%,而相同时间内幼虫摄食四鞭藻和威氏海链藻的幼虫只有10%和30%,并且投饵2 h后没有观察到幼虫能够消化四鞭藻和威氏海链藻。

6 植入(接种)虫黄藻

砗磲从幼虫变态为稚贝的过程中,食性从摄食外源性单细胞藻转化为建立内源性虫黄藻系统,随后以共生的虫黄藻光合作用产物为主要营养来源,如果足面盘幼虫没有摄食虫黄藻则不能完成变态[22]。但是,砗磲不能通过卵子将虫黄藻传给后代,因此必须通过人工方法向砗磲幼虫植入(接种)虫黄藻,以提高幼虫的变态率。要植入虫黄藻,首先要获得虫黄藻,获取虫黄藻的方法主要有3种,一是杀死砗磲,取下外套膜,用过滤海水冲洗干净,再用小刀将砗磲外套膜上附着的虫黄藻刮落,用28~55 μm网目过滤去掉大的组织碎片;二是从成体砗磲切下一小块外套膜而不是杀死砗磲,其他处理过程相同;三是收集成体砗磲的粪便过滤浓缩以获取虫黄藻浓缩液[14,26]。张跃环等[22]指出受精卵发育至面盘幼虫6 d后植入虫黄藻,将幼虫浓缩为每毫升30~40个,每毫升加入40~60万细胞虫黄藻,每日或隔日进行1次,每次浸泡约2 h,直到用显微镜观察到每一个足面盘幼虫消化腺中有3个虫黄藻止。李育培等[26]认为,面盘幼虫3 d后接种虫黄藻,每天1次,连续5 d,每100个幼苗添加6~8万个虫黄藻,显微镜下观察到幼虫体内含有黄棕色球体时表明接种成功,此时可以停止投喂金藻等饵料。

幼虫变态为稚贝后即与虫黄藻建立共生关系,稚贝的食物主要来自虫黄藻的光合作用产物。砗磲稚贝的培育采用微流水和微充气的方式进行,需要光照强度 3 000~5 000 lx 的光照和合适的营养盐[14,22,39],以促进虫黄藻的生长和繁殖。营养盐的投放量依据砗磲稚贝的大小和种类进行调整,Grice A M等[40]指出壳长5 mm的长砗磲(T.maxima)每日添加20 μm的硫酸铵时生长受到抑制,壳长11 mm的稚贝每日添加20~50 μm的硫酸铵则促进其生长,建议壳长11~16 mm稚贝每日硫酸铵添加量从20 μm逐渐增加到50 μm,壳长达80 mm以上的硫酸铵使用量为80 μm。Fitt等[41]使用 50 μm 的无机氮培育无鳞砗磲(T.derasa)10 d,生长率比对照组提高60%~70%。因此,要根据砗磲稚贝的种类和规格确定使用营养盐的种类和数量。

7 建议

目前,砗磲人工育苗中存在的主要问题是幼虫变态为稚贝的成活率过低,幼虫变态率不足1%,甚至千分之一[22,34,42],严重影响了砗磲人工养殖和放流工作。我国开展砗磲人工育苗工作晚,研究资料稀缺。今后要重点开展砗磲亲贝人工催熟培育的光照强度、营养盐的种类及投放量对砗磲亲贝性腺发育影响的成活率研究,以及虫黄藻光合作用产物不足时代用饵料的开发;其次,不同种类砗磲亲贝的催产方法研究;第三,虫黄藻的获得和批量培养技术的研究,以及虫黄藻植入砗磲幼虫的技术;第四,砗磲稚贝培养技术研究,包括光照强度,营养盐配方、盐度和水温等环境因子对稚贝的影响等。

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