摘要 三角鯉是西江水系寶貴的漁業種質資源,具有重要的研究、保護與開發價值。根據水產生物統計與實驗設計的基本原理,研究和討論了三角鯉親魚不同年齡、不同催產密度及雄魚不同催產劑量方法對催產效果的影響。結果表明:三角鯉適宜的人工繁殖年齡為3+~5+齡;適宜的催產密度為0.5~1.5組/m2(1~3尾親魚/m2),最佳催產密度為0.5組/m2;在雌魚注射劑量相同條件下,雄魚以采取雌魚劑量的1/2、一次注射效果較好。
關鍵詞 三角鯉;人工催產;年齡;密度;劑量
三角鯉(Cyprinus multitaeniata Pellegrin et Chevey)俗稱江鯽、黃板鯽,是西江水系寶貴的漁業種質資源,也是重要的淡水養殖名優新品種。由于三角鯉肉厚味美,并具有抗病力強、抗逆性好、起捕率高等多種優良性狀,因而深受廣大消費者的青睞和養殖業主的廣泛關注,研究和開發前景廣闊。長期以來,三角鯉產品主要源于江河捕撈,市場售價高達60~70元/kg,供不應求;在利益的驅動下,其自然資源遭受酷漁濫捕日趨枯竭。因此,加強三角鯉的人工繁殖技術研究,從根本上解決三角鯉的人工繁殖問題,滿足人工養殖開發需要,對增加市場產品的有效供給、豐富人們的“菜籃子”、增殖保護與合理開發利用該名貴種質資源、促進漁業的可持續發展等方面具有深遠的社會、經濟與生態意義。我國對三角鯉立項研究起步較晚,公開報道的文獻資料稀少。廣西水產研究所1999年開始著手進行三角鯉野生魚種馴化、親魚培育、人工繁殖等立項前期試驗工作;2002~2004年承擔了廣西水產畜牧局下達的苗種攻關項目“三角鯉人工繁殖技術研究”,獲得成功;項目成果大力推動了三角鯉的人工養殖事業,取得了顯著的社會、經濟與生態效益,于2005年獲廣西科技進步二等獎。關于三角鯉催產敏感藥物、劑量、效應時間、環境要求等內容,已經有了相對詳細的研究報道。本研究則圍繞人工催產適齡親本、催產親魚密度及雄魚催產注射方法等其他幾個關鍵問題予以討論,進一步為三角鯉人工繁殖提供技術依據。
1材料與方法
1.1親魚來源
試驗親魚由廣西水產研究所三角鯉項目組提供。從人工繁殖F1代2+~5+齡親魚中挑選成熟度較好、符合人工催產要求的親魚用于各項人工催產試驗。
1.2催產親魚的選擇與配組
在3~5月的三角鯉繁殖旺季,每隔15~20d捕撈檢查親魚1次,挑選成熟度及個體大小均符合人工催產要求的親魚適時進行人工催產。親魚數量依具體的試驗要求而定。雌雄鑒別:雌魚的泄殖突稍微粗短,末端鈍圓;雄魚泄殖突細長,略呈管狀。選擇標準為:要求親魚體格豐滿,無病、無傷;雌魚腹部卵巢輪廓明顯、手感柔軟且彈性好,泄殖孔松弛并呈微紅色;雄魚輕壓其下腹部,有濃乳汁樣的精液流出,遇水即散。雌雄魚配組比例1∶1~1.5,據具體試驗而定。
1.3催產條件
1.3.1催產池。催產池位于廣西水產研究所那馬試基地,均為水泥池。方形產卵池12口,單池面積12m2,池深1.0m。有獨立完善的供排水系統。催產池使用前先用清水刷洗干掙,再用濃度20mg/L的高錳酸鉀溶液浸泡消毒。
1.3.2人工魚巢。選擇棕櫚皮或根須茂密、較長的水浮蓮作為魚巢。對新采集的棕櫚皮先在水中煮沸30min,再在陽光下曝曬,涼干后備用。在自然產卵受精條件下,魚巢布置方法如下:魚巢采用環列式布置,即用竹竿扎成邊長2m的正方形,中間用兩根竹竿扎成“田”字形;然后將棕擱皮用軟繩捆扎成束,以適當密度均勻地扎在竹竿上,入水后能自然散開便于卵子附著。水浮蓮則需清洗干凈,清除腐敗根、葉,用濃度20mg/L的高錳酸鉀溶液浸泡消毒30min后,均勻布置在產卵池中,并以竹竿圍成4~6m2面積范圍。
1.3.3水源、水溫條件。水源為那馬河水,無污染源,水質清新,符合國家漁業用水標準;用水時經120目篩絹過濾;催產池水深0.8~1.2m。催產水溫20~28℃。
1.4催產藥物、劑量及注射方法
1.4.1催產藥物及劑量。催產藥物使用對三角鯉敏感的藥物組合,即鯉魚腦垂體(PG)和促黃體釋放激素類似物(LRH-A2),均為浙江省寧波第二激素廠生產。催產劑量為PG 2~4mg/kg和LHRH-A2 10~15μg/kg;初產親魚和繁殖早期(水溫較低)用高劑量,經產親魚和繁殖中、后期用中、低劑量。
1.4.2藥液配制及注射方法。催產藥物用 0.7%的魚用生理鹽水溶解、稀釋后使用。配制PG時,將藥物置于干燥的研缽中研磨,再加生理鹽水制成懸濁液后使用;LRH-A2直接溶于生理鹽水。藥液量按2mL/kg的單位用量及親魚總重量計算。注射工具采用規格1mL、2.5mL的無菌醫用注射器。所有試驗親魚均采取胸腔注射,注射部位在親魚胸鰭基部的凹陷處。注射時,注射器與魚體體軸呈45°。注射深度控制在0.5cm。1次或2次注射,針距8~12h。
1.5產卵受精
產卵受精均采取自然產卵受精的方法,待親魚基本停產后,捕出親魚,將魚巢移到孵化池中孵化。統計產卵雌親魚與不產卵雌親魚的數量,計算催產率。產卵受精后10~12 h,胚胎約發育至原腸期,隨機抽取100~200粒卵,均勻平鋪在培養皿中,在解剖鏡下觀察,統計受精卵數量和未受精卵數量,計算其受精率。催產率和受精率按以下公式計算:
催產率(%)=產卵親魚數/催產親魚總數×100;
受精率(%)=受精卵粒數/檢查樣本總數×100。
1.6試驗設計
1.6.1親魚年齡對三角鯉催產效果的影響。采用1.4和1.5的方法,使用試驗大棚內相鄰的12個產卵池(規格、大小相同)設計,以親魚年齡為因素的單因素四水平催產效果試驗。4個年齡水平分別為2+齡、3+齡、4+齡和5+齡,每個水平設置3個平行,每個平行催產親魚10組(雌、雄比1∶1.5),按不同年齡隨機配組入池。親魚選擇標準相同,催產藥物、劑量及方法相同。試驗水溫22.2~23.6℃。以催產率和受精率為指標評估催產效果。
1.6.2親魚密度對三角鯉催產效果的影響。采用1.4和1.5的方法,使用試驗大棚內相鄰的12個產卵池,設計以親魚催產密度為因素的單因素4水平催產效果試驗。4個水平a、b、c和d的親魚催產密度分別為0.5組/m2、1.0組/m2、1.5組/m2和2.0組/m2;親魚雌、雄比例1∶1;每個水平設置3個平行,每個平行使用1個催產池;親魚按不同密度隨機配組入池。親魚選擇標準相同,采用的催產藥物、劑量及方法相同。試驗水溫24.7~27.5℃。以催產率和受精率為指標評估催產效果。
1.6.3雄魚不同劑量水平的催產效果對比試驗。采用1.4和1.5的方法,使用相鄰的3個方形產卵池(規格如1.3.1)設計雌魚注射劑量方法相同、雄魚采取3種劑量水平的催產效果對比試驗。a水平:雄魚不注射外源激素;b水平:雄魚注射雌魚劑量的1/2,1次注射;c水平:雄魚注射劑量與雌魚相同,分2次注射。
按同一標準挑選成熟親魚,隨機分配到各試驗組,每組雌魚10尾、雄魚15尾。試驗水溫23.2~25.5℃。以催產率和受精率為指標評估催產效果。
2結果與分析
2.1親魚年齡對三角鯉催產效果的影響
2005年3月20日,共催產年齡2+~5+齡的三角鯉親魚120組,催產結果見表1。
對表1中的數據進行方差分析和F檢驗,發現各齡親魚催產率平均值間有極顯著差異。進一步采用最小極差法(LSR)作多重比較,結果如表2。
分析結果顯示:3+齡、4+齡和5+齡親魚的平均催產率分別與2+齡親魚催產率比較,均有極顯著差異;而3+齡、4+齡和5+齡親魚的平均催產率兩兩比較,無顯著差異。采取同樣方法對各齡親魚的催產受精率進行分析,也得到同樣的結果,即3+齡、4+和5+齡齡親魚催產平均受精率都極顯著高于2+齡親本,而彼此間無顯著差異。
試驗結果充分說明了2+齡親魚雖有部分個體性腺發育成熟,但成熟度普遍較差,催產率和產卵受精率較低,不宜選作催產對象;3+~5+齡親魚催產率及受精率均達到較高水平,是進行人工繁殖的適齡親本。
2.2親魚密度對三角鯉催產效果的影響
2005年4月18~23日,進行了4個密度水平、3個重復觀測值的親魚催產試驗,各密度水平催產結果見表3。
對表3中的數據進行方差分析和F檢驗,發現各齡親魚催產率平均值間有極顯著差異。進一步采用最小極差法(LSR)作多重比較,結果如表4。
從表4可以看出:與密度水平d比較,密度水平a、b和c都有極顯著差異;與密度水平c進行比較,a與c之間有顯著差異,b與c之間則沒有顯著差異;a與b之間比較,也沒有顯著差異。試驗說明三角鯉適宜的催產密度為0.5~1.5組/m2(1~3尾親魚/m2),最佳催產密度為0.5組/m2。催產密度超過適宜范圍會影響三角鯉的催產效果。
2.3雌魚劑量相同、雄魚不同劑量催產效果對比試驗
2006年4月5日和4月20日,共對60組親魚進行了催產,催產結果見表5。
從表5可以看出,各個催產劑量水平比較,b組的催產率和受精率都最高,平均值分別達95.5%、87.8%;其次為c組,催產率、受精率分別為95.0%和85.9%;a組最低,平均催產率、受精率分別僅為54.4%和40.3%。b組與c組催產效果無明顯差異,組間催產率僅相差0.5%,受精率僅差1.9%;而b組與a組比較,平均催產率高出41.0%;平均受精率高47.5%。試驗說明,在雌魚注射劑量相同、雄魚不進行外源激素注射的催產效果較差,而雄魚采取雌魚1/2的劑量、1次注射的催產效果和采取與雌魚相同的劑量、2次注射的催產效果明顯較好。綜合比較,由于催產效果較好的b、c組之間無明顯差別,從節約藥物成本和減少勞動量的角度考慮,雄魚以采取b組的注射劑量、方法即雌魚劑量的1/2、1次注射為宜。
3討論
3.1親魚年齡對三角鯉催產效果的影響
本研究采用相同親魚選擇標準和催產藥物、劑量及方法,設計進行了以親魚年齡為因素的單因素四水平催產效果試驗。經對比發現,無論是平均催產率還是平均受精率均以3+齡親魚最高,分別為88.9%和88.8%;其次是4+齡親魚分別為86.6%和85.6%;最低是2+齡親魚,僅分別為52.6 %和61.5%;5+齡親魚催產效果有所下降,但與3+齡、4+齡親魚比較并沒有顯著差異,效果依然顯著優于2+齡親魚。顯然,親魚年齡與人工催產效果的關系非常密切。
以往的研究(陳琴,2002;鄭惠芳,2004)都把三角鯉初次成熟年齡確定為3+齡。本試驗之所以將2+齡親魚列為對象,是因為在為數較多的人繁F1代親魚群體中,也能挑出部分性腺發育成熟度較好的親魚。然而,以相同的標準選擇親魚,為何2+齡魚的催產效果明顯低于其他年齡組呢?我們知道,人工催產效果的差異除了試驗誤差,還包含多種相關因素交互所用?;仡櫾囼炦^程中,為了保證試驗條件的一致性、減少試驗誤差,統一采用了敏感催產藥物組合的中等劑量;而初產親魚和經產親魚對藥物劑量的反應是不同的,因而試驗結果的差異同樣有可能是藥物劑量因素造成的。楊家堅、梁軍能等(2001)報道“三角鯉適宜的催產劑量為PG 2~4mg/kg和LHRH-A2 10~15μg/kg;初產親魚和繁殖早期(水溫較低)適用高劑量,經產親魚和繁殖中、后期適用中、低劑量?!北驹囼炇窃诜敝吃缙冢?月份)的低溫季節進行的,可見不但是藥物劑量,繁殖季節、水溫高低都可以影響親魚對人工催情的反應。這些因素都有可能導致2+齡初產親魚催產效果較低的直接原因。
5+齡親魚催產率與3+齡、4+齡并無顯著差異,但試驗中還是發現不產的親魚大多腹部膨大,擠壓腹部通常較難擠出卵粒,解剖發現卵子已經扁塌、過熟,甚至吸水膨脹。這是人工催產上常見的難產現象。對此現象進行分析,初步認為5+齡親魚經過多次人工催產,可能由于生理上逐漸對人工催產藥物產生了一種適應性脫敏反應造成的。
綜合分析認為,2+齡親魚雖有部分個體性腺發育成熟,但成熟率均較低,生理上也沒有充分發育成熟,從規模生產和遺傳優勢角度考慮,不適宜作為親魚使用;3+~5+齡親魚催產率及受精率均達到較高水平,是人工繁殖的適齡親本。
3.2親魚密度對三角鯉催產效果的影響
生產上多采用人工催產、自然交配產卵的方法對三角鯉進行人工繁殖。這就為人工催產引入了一個重要的環境因素——親魚密度。密度對待產中的親魚個體而言,是重要的生物環境因素。在純自然條件下生物會本能地選擇其適宜的繁殖環境,不存在或很少受密度因素的限制;而在人工條件下卻不容忽視。
各種魚類都有其不同的繁殖生物學特性,繁殖時對環境的要求差異很大。在人工催產時也依不同種類有不同的催產密度要求。如“四大”家魚0.1~0.2組/m2;鯰魚0.75~1組/m2;黃顙魚1~3組/m2;翹嘴鲌0.3~6組/m2。有護巢習性的肉食性魚類如七星魚,甚至要求專池待產。對三角鯉親魚的催產密度則未見有專題研究。
本試驗通過設計進行了4個密度水平、每個水平有3個重復觀測值的催產效果比較,發現催產密度范圍在0.5~1.5組/m2時,催產率較高;超出這一范圍、達到2.0組/m2時,催產率的降低極顯著。而平均受精率達到85.3%~88.7%之間,各密度水平間無顯著差異。試驗說明親魚密度超過適宜范圍會直接影響催產率。
三角鯉為鯉亞科魚類,中等個體,對溶氧要求不高,適合的催產密度相對較高些。但三角鯉的自然交配產卵活動同樣需要一定的空間范圍,催產密度過大,會給親魚造成一種環境壓迫,彼此干擾,影響正常生殖生理活動,最終導致催產率下降。筆者在以往的研究中曾遇到一次因為干擾而造成不良后果的經驗教訓:當時使用兩個圓形產卵池進行三角鯉繁殖生產(同批親魚同種劑量方法催產、自然產卵受精)。臨時出于進行人工授精效果對比的需要,在雌雄親魚達到效應時間時,下網捕捉了其中一個產卵池的幾尾親魚進行采卵,其余的親魚繼續留在原產卵池待產,順利完成了人工授精試驗。但卻發現留在原池的30多組親魚無一按預期產卵,而相鄰的另一個產卵池的親魚能順利產卵,沒有異常。之后將這池“異?!钡挠H魚留在原池,持續沖水觀察,堅持了4d,最終還是沒有產卵,也沒有一尾因為難產而死亡。這雖然只是一個偶然發生的人為干擾特例,但從中可以想象和感受到魚類臨產時對環境安全要求的高度敏感性。何況是尚帶有野性“基因”的三角鯉。由此推測,哪怕是親魚個體間的彼此干擾——密度超過其生理安全距離,同樣會影響交配產卵活動,導致催產效率低下。
所以研究掌握適宜的親魚催產密度對提高催產率十分重要。本試驗結果表明,三角鯉適宜的催產密度為0.5~1.5組/m2(1~3尾親魚/m2),最佳催產密度為0.5組/m2。
3.3雌魚劑量相同、雄魚不同劑量催產效果對比
通常人工繁殖研究工作重心都是傾向于圍繞雌魚展開研究,這是無可厚非的。畢竟相對而言,雌魚的繁殖機理較為復雜。但同時,對雄性親魚的研究常常有所忽略。受一般鯉魚的人工繁殖經驗的影響,這種忽略對三角鯉尤為自然而然。有人設想三角鯉雄魚終年都可以擠出精液,不需注射外源激素也許同樣獲得良好的催產效果。這是事關節約生產成本的問題,值得探討。
本試驗設計進行了雌魚注射劑量方法相同、雄魚采取3種劑量水平的比較試驗,即a:雄魚不注射外源激素;b:雄魚注射雌魚劑量的1/2,1次注射;c:雄魚注射劑量與雌魚相同,分2次注射。結果表明,雄魚不經過外源激素注射的催產效果較差,平均催產率、受精率僅分別為54.4%和40.3%;而經過注射催產藥物的其他2組,不管是1次還是分2次注射,催產效果都達到較高水平,催產率達95.0%以上,受精率85.9%以上。充分說明了雄魚注射催產藥物的必要性。
究其原因,親魚的自然交配產卵需要雌雄同步進行,才有望順利完成產卵授精過程。不注射外源激素的雄魚,在預期時間內,其內源激素水平未達到啟動交配行為的閾值,就不會對雌魚產生足夠的異性刺激。即使雌魚注射了催產藥物,由于雄魚的緣故,也未能順利完成產卵授精過程。楊家堅、梁軍能等(2001)報道了“不注射外源激素的純生態方法可以誘導三角鯉產卵,但效應時間長(由親魚配組入池至發情交配需4d),產卵同步性差(產卵活動持續3d)”。結合本試驗進行分析,通常三角鯉人工催產的效應時間為8~14h(20~28℃);雄魚如果不注射外源激素幾乎不能預期和雌魚一起同時達到效應時間。
4參考文獻
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注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文