似鱼句(Pseudogobio vaillanti)属鲤科(Cyprinidae)、似鱼句属(Pseudogobio),为小型底栖性鱼类,俗称“棍子鱼”,分布于东亚大陆,在我国主要产于长江中游、闽江、北江、钱塘江、灵江、黄河和淮河等水系[5];为温带鱼类,以水生昆虫幼虫为主食,兼食硅藻、蓝藻等,是一种因肉质丰腴、味道鲜美而深受广大消费者喜爱的土著鱼类[6]。随着其自然资源量急剧减少,以及人们对自然资源保护意识的提高,似鱼句鱼类的资源保护和人工养殖技术研发受到了重视。近年来,似鱼句在驯养繁育方面的研究工作也相继开展并取得一些成果[7-8],但研究报告仅见关于不同开口饵料对似鱼句仔鱼早期生长和存活的影响[9]、繁殖特性调查[10]和耐温性研究[11]、肌肉氨基酸组成分析[12]以及系统发育[13]和地理分化[14-15]等研究。目前尚未见有关饥饿对似鱼句早期仔鱼卵黄囊的消化吸收、开口摄食和生长发育等影响及PNR的确定等方面的研究报道。由于饥饿对早期仔鱼的影响极为明显,因此本研究探讨了饥饿胁迫对似鱼句早期仔鱼初次开口摄食和生长的影响,并确定了饥饿仔鱼的PNR,以期为似鱼句大规模人工育苗生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验仔鱼及生物饵料
试验于2020年5月在福建省南平市顺昌县兆兴鱼种养殖有限公司开展,似鱼句初孵仔鱼为该基地人工催产、孵化获得的出膜时间较一致的同批次刚破膜的健康仔鱼;对照组投喂的生物饵料为经60筛网过滤后的池塘小型浮游动物,其种类主要为臂尾轮虫(Brachionus)、多枝轮虫(Polyarthra)、龟甲轮虫(Keratella)和象鼻溞(Bosmina)、裸腹溞(Moina)、溞(Daphnia)和秀体溞(Diaphanosoma)等枝角类及其幼体,其中枝角类及幼体所占比例约70%,轮虫占30%左右。
1.2 试验方法
采用实验生态学方法观测了饥饿胁迫对似鱼句早期仔鱼生长发育的影响,试验设置了饥饿胁迫试验组(以下简称“饥饿组”)、饥饿死亡“不可逆点”(PNR)试验组(以下简称“PNR组”)和正常投喂的对照组,每组设3个平行。试验容器为60 cm×50 cm×50 cm水簇箱,水位35 cm。试验用水为经72 h完全曝气的机井水,经500目筛绢网过滤后使用。试验期间水温为(25.5±1.2)℃,pH 7.3,水体适量充气增氧,维持溶解氧大于5 mg/L。
试验开始时,每个水簇箱放养600尾初孵仔鱼,饥饿组和PNR组始终不予投饵直至100%死亡;对照组在仔鱼开口的前一天开始投喂小型浮游动物,每天08:00 和17:00 各投喂1 次,每次投喂密度达10~15个/mL水体。每天吸污换水1次,每次换水1/3,并观察仔鱼行为和外部形态的变化,统计各组仔鱼死亡情况。
试验开始后,每隔24 h从饥饿组和对照组中的每个水簇箱里各随机取样10 尾仔鱼,在Leica EZ4D 双目体视显微镜下测量仔鱼全长、卵黄囊的长径和短径,ATY224 分析天平测量仔鱼体质量(称量精度为0.1 mg)。仔鱼卵黄囊体积测算参照汪帆等[16]的方法,当卵黄囊为棒槌状时,其体积按公式(1)计算;当卵黄囊吸收缩成棒状时,其体积按公式(2)计算。以仔鱼全长、体质量特定增长率(SGR)比较饥饿组和对照组的生长速率,SGR按照公式(3)、(4)[17-18]计算。仔鱼肥满度的计算参照黄真理等[19]和覃宝利等[20]的方法,求导仔鱼全长与体质量的幂函数回归方程,采用相对状态指数,按照公式(5)计算仔鱼相对肥满度。相关指标的计算公式如下:
公式(1):棒槌状卵黄囊体积(V,mm3)=R1 ×
公式(2):棒状卵黄囊体积(V,mm3)=R×r2 ×π/12,式中R和r分别是棒状卵黄囊长径和短径;
公式(3):全长特定增长率(SGRL,%/d)=(lgL2- lgL1)/[0.434 3×(t2 - t1)]×100%,式中 L1和L2分别表示发育至时间t1和t2时的全长;
公式(4):体质量特定增长率(SGRW,%/d)=(lgW2 - lgW1)/[0.434 3×(t2 - t1)]×100%,式中:W1和W2分别表示发育至时间t1和t2时的体质量;
公式(5):相对肥满度(F)=(W /Lb)×100,式中W和L分别为仔鱼的体质量和全长,b为仔鱼全长与体质量关系式回归得到的幂函数指数。
在PNR组中的每个水簇箱里各随机取样20 尾仔鱼,分别放入有效容积1 000 mL的烧怀中,微充气,按照10~15个/mL水体的密度投喂小型浮游动物,投喂3 h后将仔鱼取出,在Leica DM750 生物显微镜下逐尾解剖检查其摄食情况,参照韩晓磊等[21]的方法,按公式(6)计算初次摄食率,并确定饥饿仔鱼的PNR,当初次摄食率低于最高初次摄食率的1/2时,即为饥饿仔鱼的PNR,用孵化后日龄表示。初次摄食率计算公式(6):初次摄食率=(消化道内有食物的仔鱼尾数/测定仔鱼总尾数)×100%。
1.3 数据统计分析
采用 Excel 2007对数据进行统计、运算和作图处理;采用SPSS Statistics 17.0软件进行显著性差异分析和相关方程回归分析。
2 结果与分析
2.1 饥饿仔鱼卵黄囊的吸收及生长变化
在水温(25.5±1.2)℃条件下,似鱼句仔鱼卵黄囊的吸收及生长变化情况详见表1。似鱼句初孵仔鱼全长(3.87±0.07)mm,平均体质量为(1.82±0.08)mg,卵黄囊显棒槌形,体积为(0.102 1±0.013 8)mm3,无油球,前端膨大部显椭球形,后端狭长部显长棒形。由表1可知,0~4日龄饥饿组和对照组仔鱼卵黄囊吸收基本一致,没有显著差异(P>0.05),0~1日龄仔鱼卵黄囊吸收最快,1日龄仔鱼卵黄囊体积约为初孵仔鱼的31%,显长棒形,1~3日龄仔鱼卵黄囊吸收相对较慢,至4日龄仔鱼卵黄囊约为初孵仔鱼的2.4%~2.5%;4日龄仔鱼开口后,对照组仔鱼卵黄囊在当天就已消耗吸收完,而饥饿组仔鱼卵黄囊的吸收明显慢于对照组,在5日龄还可见卵黄囊为一细棒状贴于仔鱼腹部,体积约为(0.000 9±0.000 2)mm3,至6日龄才消耗殆尽,说明饥饿胁迫延缓了似鱼句早期仔鱼对卵黄囊的消耗吸收。对似鱼句早期仔鱼卵黄囊体积(V)和日龄(t)进行回归分析结果表明,仔鱼对卵黄囊的吸收利用符合三项式:V=-0.005t3+0.040t2-0.101t+0.101(R2=0.995)。
表1 饥饿仔鱼的生长及卵黄囊的吸收情况
Tab.1
| 日龄/d Days after hatching | 饥饿组 Unfed group | 对照组 Control group | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 全长/mm Total length | 体质量/mg Body mass | 卵黄囊体积/mm3 Volume of yolk-sac | 全长/mm Total length | 体质量/mg Body mass | 卵黄囊体积/mm3 Volume of yolk-sac | |
| 0 | 3.87±0.07 | 1.82±0.08 | 0.102 1±0.013 8 | 3.87±0.07 | 1.82±0.08 | 0.101 3±0.011 9 |
| 1 | 4.48±0.21 | 1.88±0.08 | 0.031 7±0.006 7 | 4.48±0.12 | 1.86±0.09 | 0.031 9±0.007 7 |
| 2 | 4.61±0.06 | 1.96±0.11 | 0.021 4±0.001 3 | 4.63±0.09 | 1.98±0.13 | 0.021 6±0.001 5 |
| 3 | 4.98±0.08 | 2.01±0.13 | 0.014 8±0.002 9 | 4.97±0.08 | 2.00±0.13 | 0.014 4±0.003 0 |
| 4 | 5.11±0.15 | 2.10±0.10 | 0.002 6±0.000 2 | 5.12±0.16 | 2.09±0.12 | 0.002 4±0.000 3 |
| 5 | 5.14±0.15 | 2.11±0.11 | 0.000 9±0.000 2 | 5.32±0.30 | 2.43±0.28* | - |
| 6 | 5.16±0.18 | 1.81±0.17 | - | 5.67±0.35* | 3.81±0.63* | - |
| 7 | 5.21±0.19 | 1.76±0.12 | - | 6.15±0.39* | 4.41±0.11* | - |
| 8 | 5.26±0.19 | 1.71±0.12 | - | 6.65±0.42* | 4.71±0.21* | - |
| 9 | 5.22±0.24 | 1.64±0.09 | - | 7.23±0.25* | 5.19±0.12* | - |
| 10 | 5.21±0.29 | 1.60±0.11 | - | 7.79±0.38* | 6.07±0.41* | - |
| 11 | 5.17±0.14 | 1.54±0.13 | - | 8.46±0.56* | 7.52±0.32* | - |
| 12 | 5.15±0.24 | 1.42±0.13 | - | 9.14±0.58* | 10.08±0.62* | - |
| 13 | - | - | - | 9.89±0.54* | 12.92±0.83* | - |
注:*表示饥饿组仔鱼和对照组仔鱼间差异显著(P<0.05),下图同;“-”表示仔鱼死亡或卵黄囊消失,不作测量。
Notes:* significant difference between unfed group and control group(P< 0.05),the same as below;“-” meant the death of larvae or the disappearance of yolk sac,which was not measured.
仔鱼在4日龄开口前完全依靠卵黄囊营养,与对照组相比,0~4日龄饥饿组仔鱼全长和体质量增长与对照组一致,没有显著差异(P>0.05),5日龄饥饿组仔鱼全长略低于对照组,但不存在显著差异(P>0.05),6日龄后均显著低于对照组(P<0.05),6日龄卵黄囊消失后,仔鱼全长还能缓慢增长,8日龄达到最大值(5.26±0.19)mm,9~12日龄出现明显萎缩;而5日龄后饥饿组仔鱼体质量显著低于对照组(P<0.05),饥饿组仔鱼体质量在5日龄达到最大值(2.11±0.11)mg,之后不断下降,出现负增长。
对照组仔鱼发育正常,集群在底层游动,活力强,仔鱼开口摄食后全长和体质量均明显增长,经回归分析得知,仔鱼体质量(W)与全长(L)呈幂函数关系,其回归方程为W=0.052 L2.340(R2=0.900),其幂函数指数b<2.5,表明似鱼句早期仔鱼的生长属于非均匀生长类型[17]。
图1
图1
饥饿组与对照组仔鱼全长特定增长率
Fig.1
Specific growth rate on total length of P.vaillanti larvae in unfed group and control group
图2
图2
饥饿组与对照组仔鱼体质量特定增长率
Fig.2
Specific growth rate on body mass of P.vaillanti larvae in unfed group and control group
2.2 饥饿仔鱼的形态、行为和死亡情况
饥饿组与对照组相比,0~5日龄仔鱼的形态和行为组间差异不显著(P>0.05),但6日龄后出现明显差别,饥饿仔鱼生长停滞,头大体瘦,眼睛明显突出,活动能力下降,分散静卧于水底,但在PNR期未出现“胸角”现象。
由图3可见,饥饿组仔鱼的相对肥满度一直呈现下降的趋势,0~5日龄仔鱼相对肥满度与对照组无显著差异(P>0.05),5日龄后迅速下降,之后缓慢下降,6日龄后低于0.04,极显著低于对照组(P<0.01);而对照组仔鱼相对肥满度在5~6日龄迅速上升,在6~10日龄期间逐步下降,但均高于0.05,极显著高于饥饿组(P<0.01),11日龄后又逐步回升。
图3
图3
饥饿组与对照组仔鱼相对肥满度变化
Fig.3
The relative fatness of P.vaillanti larvae in unfed group and control group
由图4可见,0~4日龄饥饿组仔鱼的累计死亡率与对照组基本一致,5日龄略高于对照组,但差异不显著(P>0.05),6日龄后迅速上升,显著高于对照组,至10日龄累计死亡率达到(81.41±0.74)%,而对照组为(19.50±1.16)%,至13日龄饥饿组仔鱼累计死亡率达到100%,而对照组仅为(22.62±1.05)%。饥饿组仔鱼50%的累计死亡率出现时间为8~9日龄间,而同期对照组的仔鱼累计死亡率低于18%。
图4
图4
饥饿仔鱼的累计死亡率
Fig.4
Cumulative mortality rate of P.vaillanti larvae in unfed group
2.3 初次摄食率及饥饿死亡“不可逆点”(PNR)的确定
似鱼句饥饿仔鱼初次摄食率变化情况如图5所示。似鱼句仔鱼4日龄开口摄食,初次摄食率仅(23.33±2.89)%,4~5日龄为混合营养期,5、6日龄初次摄食率达到100%,PNR组仔鱼的初次摄食率7日龄开始下降,9日龄下降到最高初次摄食率的一半以上,仅(33.33±2.89)%,11日龄饥饿仔鱼的初次摄食率下降为0%,已丧失了开口摄食的能力,随后PNR组仔鱼于13日龄全部死亡。由此可确定在水温(25.5±1.2)℃条件下,似鱼句仔鱼的PNR为8~9日龄,仔鱼从开口摄食到PNR的时间仅4~5 d,其初次投喂最佳时间为5日龄。
图5
图5
似 饥饿仔鱼的初次摄食率
Fig.5
Initial feeding rate of P.vaillanti larvae in unfed group
3 讨论
3.1 似鱼句仔鱼的不同营养期与PNR
卵黄囊是早期仔鱼生长发育所需营养物质和能量的主要来源[22],似鱼句仔鱼属于混合营养类型,4日龄仔鱼开口摄食后,在其体内仍可见卵黄囊残余,5日龄时卵黄囊消耗殆尽,进入外源性营养期,其卵黄囊的吸收与线纹尖塘鳢(Oxyeleotris lineolatus)仔鱼[23]、鸭绿江水系唇鱼骨(Hemibarbus labeo)仔鱼[24]、稀有鱼句鲫(GobiocyPris rarus)仔鱼[25]、雅罗鱼(Leuciscus merzbacheri)仔鱼[26]和美洲西鲱(Alosa sapidissima)仔鱼[27]基本相似,混合营养期仅1 d时间。参照单秀娟等[28]及秦志清[29]提出的早期仔鱼相对混合营养期参数基准△R(△R为仔鱼开口摄食到卵黄囊完全吸收的时长与仔鱼孵化出膜后到开口摄食的时长的比值),当△R≥1,仔鱼相对混合营养期较长,开口摄食较快,不易受饥饿胁迫;当1>△R>0.1,相对混合营养期较短,容易遭受饥饿胁迫;当0<△R≤0.1,相对混合营养期极短,极易受饥饿胁迫。在水温(25.5±1.2)℃时,似鱼句早期仔鱼的△R为1/3(1>△R>0.1),属于混合营养期相对较短、容易遭受到饥饿威胁的鱼类。
大多数鱼类在早期仔鱼期均存在一个饥饿不可逆点(PNR),其是衡量早期仔鱼耐受饥饿能力的一个指标,不同种属的鱼类仔鱼进入PNR的时间长短也不完全相同[28,30]。本试验中,似鱼句4日龄仔鱼初次开口的初次摄食率平均为23.33%,5、6日龄初次摄食率迅速达最高值100%,最高初次摄食率持续时间2 d,这与齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)仔鱼[31]最高初次摄食率100%持续2 d的结果相似。早期仔鱼从开口摄食到达PNR的时间是其建立外源性营养的关键阶段,本试验结果表明,在水温(25.5±1.2)℃下,似鱼句早期仔鱼耐受饥饿不可逆点发生在孵化后8~9日龄,初次开口摄食到PNR的时间为4~5 d。从仔鱼初次开口摄食到达PNR的时间长短比较,似鱼句仔鱼与花鱼骨(Hemibarbus maculatus)仔鱼[32](25℃~29℃,从开口摄食到PNR的时间为4~5 d)相接近,略短于叶尔羌高原鳅(Triplophysa yarkandensis)仔鱼[33](20℃,5~6 d)、斑鳜(Siniperca scherzeri)仔鱼[30](23℃,5~6 d)和泥鳅(Missg urnus arguillicaudatus)仔鱼[34](25℃~27℃,6.1~6.2 d),但长于细鳞斜颌鲴(Plagiognathops microlepis)仔鱼[35](25℃~27℃,3 d)和条石鲷(Oplegnathus fasciatus)仔鱼[36](22℃~24℃,2.5~3.0 d),说明似鱼句仔鱼具有相对较强的摄食能力,但在饥饿胁迫下,其耐受饥饿的能力较差。因此,在水温25℃左右,人工繁育似鱼句仔鱼投喂开口饵料的最佳时间为孵化后的第6天(5日龄)左右,以提高苗种培育成活率。
3.2 饥饿胁迫对似鱼句早期仔鱼生长、形态及存活的影响
饥饿仔鱼发育受阻,某些体态特征也会随着饥饿程度发生改变,反映了仔鱼的饥饿程度或营养状况,因而可采用体形特征变化作为判断饥饿仔鱼的指标[38]。如南方鲇(Silurus meridionalis)饥饿仔鱼外形萎缩、脑顶下凹[39];黑莓鲈(Pomoxis nigromacufatus)[29]和胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)[40]饥饿仔鱼在PNR期“胸角”明显;处于PNR期的食蚊鱼(Gambusia affinis)仔鱼腹部萎缩呈弧形,体长/体高>5.0,显著大于投喂组仔鱼(体长/体高<4.5)[41];黄鳝(Monopterus albus)饥饿仔鱼PNR期肥满度<0.062 5,极显著小于健康仔鱼(肥满度>0.075 8)(P<0.01)[42]。本试验中,似鱼句早期仔鱼在饥饿胁迫下也表现出了一系列明显的因饥饿所导致的外部形态特征的改变,头大体瘦、眼球外凸明显,但与泥鳅[34]、食蚊鱼[41]饥饿仔鱼一样,在PNR期并未出现特殊饥饿体征“胸角”。本试验发现饥饿胁迫试验组仔鱼PNR期的相对肥满度与正常投喂对照组差异极显著(P<0.01),对照组仔鱼相对肥满度>0.05,而饥饿胁迫试验组仔鱼相对肥满度<0.04。因此,可将相对肥满度作为判断似鱼句仔鱼饥饿程度的指标。
4 结论
在水温(25.5±1.2)℃条件下,似鱼句仔鱼4日龄开口摄食,混合营养期仅1 d,PNR发生在8~9日龄,耐受饥饿的能力较差,进入PNR期的饥饿仔鱼相对肥满度极显著低于正常仔鱼,可将其作为判别似鱼句饥饿仔鱼的重要依据;人工繁育的似鱼句仔鱼可在4日龄开始投喂,初次投喂最佳时间为5日龄,但初次投喂最迟不宜超过7日龄。
参考文献
汀江似鱼句(Pseudogobio vaillanti)生态环境和繁殖特性的调查
[J].
2014—2015年对宣成到官庄境内似鉤生活的汀江河段进行实地考察和采样，結果表 明该江段水温、溶解氧和pH分別在17.2~28.5℃、7.03~8.63 mg/L 和 6.75~6.83之间变化；似鉤喜欢栖息多砾石或沙石的环境，一般隐蔽在石缝里。汀江似鉤每年4—7月为繁殖期，产卵盛期为5—6月；性成熟年龄为1~2龄，体重在8.1~56.3 g之间；雌鱼怀卵量为213~550 粒/尾，相对繁殖力为20~120粒/g?体重，成熟系数为1.07%~8.37%，雄鱼成熟系数为0.41%~4.85%; 产沉性卵，深黄色，卵径为 （0.762±0.015） mm。产卵场水深约1.5~2.5m，溶解氧为7.85~8.41 mg/L，水温为18.6~26.7℃，pH在6.8~7.2之间，底质以沙砾为主。
准噶尔雅罗鱼仔鱼饥饿试验及不可逆点的确定
[J].为了更好地救护和增殖中国特有易危物种准噶尔雅罗鱼，在水温（21.0±1.5）℃条件下，利用人工采卵授精法获得准噶尔雅罗鱼初孵仔鱼进行饥饿试验，确定仔鱼不可逆点（PNR），研究投饵对仔鱼的生长、发育和行为的影响。结果显示：1）准噶尔雅罗鱼仔鱼3日龄开口摄食，开始营外源性营养，仔鱼卵黄囊于5日龄已基本被消耗完毕，混合营养期仅维持2 d，属于易遭受饥饿胁迫鱼类；2）初次摄食率为36.0%，初次摄食率最高在7日龄，可达96.6%，PNR出现在仔鱼孵化后的9～10日龄，3日龄后饥饿组对仔鱼卵黄囊的吸收速度影响极显著（P＜0.01）。仔鱼具有摄食能力仅6～7 d，在到达PNR后3 d左右饥饿组即全部死亡，其耐受饥饿能力较差；3）在饥饿胁迫条件下的仔鱼对卵黄囊的吸收进程慢于正常对照组仔鱼，5日龄后饥饿对仔鱼体长影响显著（P＜0.05），饥饿组仔鱼6日龄生长发育出现负增长，7日龄开始出现脊索弯曲、腹部凹陷、胸角，集群性、初次摄食力均与饥饿时间呈负相关，并且表现出一系列明显的由饥饿导致的形态和行为学特征。
表1
图1
