鹽度、溫度和培育密度對白刺參幼蟲生長及存活的影響*

朱厚祥，孔令鋒，李 琪＊＊，王有廷，趙 強

（1.中國海洋海水養(yǎng)殖教育部重點實驗室，山東 青島266003；2.煙臺海益苗業(yè)有限公司，山東 煙臺265619）

刺參（Apostichopus japonicus）隸屬于棘皮動物門（Echinodermata）、海 參 綱 （Holothuroidea）、楯 手 目（Aspidochirota）、刺參科（Stichopodidae），主要分布于中國的黃、渤海、日本、朝鮮半島和俄羅斯遠東地區(qū)，在我國所有海參種類中品質(zhì)最佳、營養(yǎng)價值最高，是極受人們喜愛的一種海產(chǎn)品，名列海產(chǎn)“八珍”之首。刺參含有大量的酸性黏多糖，除具有抗腫瘤及抗凝血等作用外，還具有增強機體免疫力的功效。因此，刺參不僅是一種美味佳肴和保健食品，還是一種藥用價值極高的海洋藥物［1］。近年來，隨著全球海參自然資源日趨枯竭與國內(nèi)海參消費持續(xù)增長，我國海參養(yǎng)殖呈現(xiàn)迅猛發(fā)展態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計，2010年我國海參養(yǎng)殖面積為15.0萬hm2，產(chǎn)量達到13.0萬t，比2009年增長了27.6%［2］。其中，刺參已成為我國單種水產(chǎn)品中產(chǎn)值最高的養(yǎng)殖對象，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟及社會效益。

刺參體色變化較大，背面一般為黃褐色或棕褐色，腹面為淺黃褐色，此外還有黃綠色、赤褐色、灰白色［3］，而只有極少數(shù)刺參背腹均為純白色，呈白化特征，被稱為“白刺參”（見圖1）。因為罕見、潛在利用價值較大，一些水產(chǎn)養(yǎng)殖公司相繼開始白刺參規(guī)?；斯し庇奶剿?。

鹽度、溫度及培育密度等環(huán)境因子是影響刺參幼蟲存活、生長、附著與變態(tài)的關鍵因素［4］，直接關系到人工育苗的成功與否。研究表明，與幼參相比，刺參耳狀幼蟲適宜的鹽度范圍更加狹窄，并且對外部環(huán)境中鹽度的變化更為敏感［5］；在較高溫度下，刺參幼蟲的發(fā)育比自然水溫下快［6］，過高或過低的溫度都將使刺參幼蟲的成活率下降，并影響其正常變態(tài)［7］；一些研究發(fā)現(xiàn)，培育密度可以通過影響魚類及扇貝幼蟲的內(nèi)分泌系統(tǒng)［8］，能量代謝［9］以及個體間的相互接觸［10］來影響幼蟲的生長和存活。然而，對于白刺參幼蟲生長及存活所需的最佳培育環(huán)境條件，目前還沒有相關的報道。本研究通過比較不同鹽度、溫度及培育密度下白刺參和普通刺參幼蟲的生長及成活狀況，篩選白刺參幼蟲所需的最佳鹽度、溫度和培育密度，以期為白刺參苗種培育提供基礎資料，進而為白刺參大規(guī)模工廠化苗種繁育奠定良好的基礎。

圖1 白刺參成體及稚參Fig.1 Adults and juveniles of white race of A.japonicas

1 材料與方法

1.1 種參來源與催產(chǎn)

白刺參和普通刺參均采自我國蓬萊沿海，暫養(yǎng)于煙臺海益苗業(yè)有限公司。室內(nèi)暫養(yǎng)過程中，投喂由鼠尾藻、馬尾藻和海帶等大型藻粉配制的餌料。采用陰干升溫法誘導種參產(chǎn)卵，親參陰干2h，流水刺激50min，隨后將種參放入升溫海水中（水溫升高3～5℃），待其排精、產(chǎn)卵。當受精卵發(fā)育至初耳幼蟲開口攝食后，用于幼蟲實驗。受精卵孵化水溫為21℃，鹽度為33，密度為0.6個／mL。幼蟲在3L的塑料水桶中進行培育。

1.2 鹽度實驗

分別測定不同鹽度對白刺參與普通刺參幼蟲生長及存活的影響。實驗分為4組，每組設3個重復。受精2d后，取開口攝食的初耳幼蟲進行幼蟲實驗，幼蟲初始大?。╪＝30）為（388.2±5.4）μm，分別測定4個鹽度梯度25、29、33和37對幼蟲生長及存活的影響。先將幼蟲置于正常鹽度（33）的海水中，然后逐漸升高或降低海水鹽度，在2h內(nèi)達到設計的各鹽度水平。實驗用水是用經(jīng)砂濾的自然海水、300目篩絹過濾的淡水以及海鹽配制而成的。培育密度為0.15個／mL，水溫20～22℃。浮游幼蟲培育期間，投喂餌料種類包括海洋紅酵母、干酵母及螺旋藻粉，日投餌3次，投餌量根據(jù)胃部飽滿度和生長發(fā)育的情況而定。日換水2次，每次換水量為1／3～1／2，持續(xù)充氣。受精后第5、7、9天分別測定其體長及成活率。

1.3 溫度實驗

分別測定4個溫度梯度（19，21，24和27℃）對幼蟲生長及存活的影響。先將幼蟲置于正常溫度（21℃）的海水中，然后在2h內(nèi)逐漸調(diào)整至設定溫度。培育密度為0.15個／mL，鹽度為33。幼蟲的培育方法同鹽度實驗。分別于受精后第5、7、9天測定幼蟲的體長及成活率。

1.4 密度實驗

分別測定4個培育密度梯度（0.1，0.2，0.4和0.6個／mL）對幼蟲生長及存活的影響。水溫20～22℃，鹽度33。幼蟲的培育方法同鹽度實驗。分別于受精后第5、7、9天測定幼蟲的體長和成活率。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

實驗數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件進行ANOVA方差分析，并進行LSD分析后比較，以P＜0.05作為不同處理之間顯著差異水平。

2 結(jié)果

2.1 鹽度對白刺參和普通刺參幼蟲生長及成活的影響

隨著培育時間的增加，不同鹽度組中浮游幼蟲的成活率不斷下降（見表1）。第5天時，29鹽度組白刺參幼蟲成活率最高，為97.8%，并且與其他組差異極為顯著（P＜0.01），37鹽度組白刺參幼蟲成活率最低，為62.2%；而不同鹽度對普通刺參幼蟲存活的影響不顯著（P＞0.05）。第7天時，29鹽度組白刺參幼蟲成活率最高（68.9%），但與其他組差異不顯著（P＞0.05）；而普通刺參幼蟲成活率在25鹽度組最高（80.0%），37鹽度組成活率最低（50.0%），并且兩者之間差異顯著（P＜0.05）。第9天時，29鹽度組白刺參幼蟲成活率最高，為62.2%，且與25和33鹽度組不存在顯著性差異（P＞0.05）；而不同鹽度對普通刺參幼蟲存活的影響不顯著（P＞0.05）。

表1 不同鹽度下刺參耳狀幼蟲的成活率Table 1 The survival rates of the larvae of A.japonicus at different salinities

隨著培育時間的延長，不同鹽度組中浮游幼蟲的體長不斷增長（見圖2）。白刺參在受精后第2～5天，29鹽度組生長速度最快，平均體長最大，為（673.3±12.3）μm，極顯著高于其他各實驗組（P＜0.01）；普通刺參幼蟲在發(fā)育到第5天時，37鹽度組的平均體長最小，為（649.6±14.9）μm，并與其他組差異極其顯著（P＜0.01），但其他組之間差異不顯著（P＞0.05）。第7天時，25鹽度組的白刺參幼蟲平均體長最大（（740.9±26.4）μm），37鹽度組平均體長最?。ǎ?23.4±13.0）μm），兩者之間差異極為顯著（P＜0.01）；而29鹽度組的普通刺參幼蟲平均體長最大（（855.5±18.7）μm），37鹽度組的普通刺參幼蟲平均體長最?。ǎ?46.9±19.0）μm），并且兩者之間差異極為顯著（P＜0.01）。第9天時，25鹽度組的白刺參幼蟲平均體長最大（（800.9±21.0）μm），并且與其他組間差異極為顯著（P＜0.01），但其他組之間差異不顯著（P＞0.05）；而25鹽度組的普通刺參幼蟲平均體長最長（（991.7±13.5）μm），37鹽度組平均體長最?。ǎ?23.8±16.8）μm），兩者之間差異顯著（P＜0.05）。

圖2 刺參耳狀幼蟲在不同鹽度下的生長Fig.2 Growth of the larvae of A.japonicus at different salinities

2.2 溫度對白刺參與普通刺參幼蟲生長及成活的影響

隨著培育時間的增加，不同溫度組中浮游幼蟲的成活率不斷下降（見表2）。第5天時，27℃溫度組白刺參幼蟲成活率最高（91.1%），19℃溫度組成活率最低（72.0%），兩者之間差異顯著（P＜0.05）；而在第5天時，不同溫度對普通刺參幼蟲成活率的影響不顯著（P＞0.05）。第7天時，不同溫度對白刺參幼蟲成活率的影響不顯著；而對于普通刺參，在19℃其幼蟲成活率最高（76.7%）。第9天時，21℃溫度組白刺參幼蟲成活率最高（66.7%），19和27℃溫度組成活率最低，都是55.6%；而在第9天時不同溫度對普通刺參幼蟲成活率影響不顯著（P＞0.05）。

表2 不同溫度下刺參耳狀幼蟲的成活率Table 2 The survival rates of the larvae of A.japonicus at different temperatures

隨著培育時間的延長，不同溫度組中浮游幼蟲的體長不斷增長（見圖3）。白刺參在受精后第2～5天，27℃溫度組生長速度最快，平均體長最大，為（655.9±11.9）μm，極顯著高于其他各實驗組（P＜0.01）；普通刺參幼蟲在發(fā)育到第5天時，24℃溫度組的平均體長最大，為（607.0±9.4）μm，但與其他組差異極不顯著（P＞0.05）。第7天時，19℃溫度組的白刺參幼蟲平均體長最大（（744.0±17.3）μm），顯著高于其他各實驗組（P＜0.05）；而24和27℃2個溫度組的普通刺參幼蟲平均體長較大，分別為（883.3±13.3）μm 和（870.6±22.8）μm，并且與其他2組之間差異極為顯著（P＜0.01）。第9天時，19℃溫度組的白刺參幼蟲平均體長最大（（854.9±19.6）μm），并且與其他組之間差異極為顯著（P＜0.01）；而在第9天各溫度組的普通刺參幼蟲平均體長之間沒有顯著性差異（P＞0.05）。

圖3 刺參耳狀幼蟲在不同溫度下的生長Fig.3 Growth of the larvae of A.japonicus at different temperatures

2.3 培育密度對白刺參與普通刺參幼蟲生長及成活的影響

隨著培育時間的增加，不同溫度組中浮游幼蟲的成活率不斷下降（見表3）。不同密度對白刺參與普通刺參幼蟲成活率影響均不顯著（P＞0.05）；第5天時，0.6個／mL密度組白刺參和普通刺參幼蟲成活率最高，分別為96.7%和81.1%；。第7天時，白刺參和普通刺參幼蟲成活率依然在0.6個／mL密度下達到最高，分別為83.3%和72.2%。第9天時，0.6個／mL密度組白刺參幼蟲成活率最高（70.0%）；而0.4個／mL密度組普通刺參幼蟲成活率最高（61.1%）。

表3 不同培育密度下刺參耳狀幼蟲的成活率Table 3 The survival rates of the larvae of A.japonicus at different stocking densities

隨著培育時間的延長，不同密度組中浮游幼蟲的體長不斷增長（見圖4）。白刺參在受精后第2～5天，0.2個／mL密度組生長速度最快，平均體長最大，為（666.8±15.4）μm；普通刺參幼蟲在發(fā)育到第5天時，0.4個／mL 密 度 組 的 平 均 體 長 最 大，為 （713.7±8.4）μm。第7天時，0.6個／mL密度組的白刺參幼蟲平均體長最大（（722.5±15.5）μm），0.2個／mL密度組平均體長最?。ǎ?73.9±13.7）μm），兩者之間差異顯著（P＜0.05）；而0.1個／mL密度組的普通刺參幼蟲平均體長最大（（848.1±11.3）μm），0.6個／mL密度組的普通刺參幼蟲平均體長最?。ǎ?93.2±15.6）μm），并且兩者之間差異顯著（P＜0.05）。第9天時，不同密度對白刺參幼蟲平均體長影響不顯著（P＞0.05）；而0.1個／mL密度組的普通刺參幼蟲平均體長最大，為（968.2±14.2）μm，并與其他組之間差異顯著（P＜0.05）。

圖4 刺參耳狀幼蟲在不同培育密度下的生長Fig.4 Growth of the larvae of sea cucumber at different stocking densities

3 討論

對于海洋無脊椎動物，鹽度是影響其生長、發(fā)育和存活的重要環(huán)境因子之一。不適宜的鹽度會降低機體對不良外界環(huán)境的抵抗能力、食物的消化吸收效率，嚴重影響海洋無脊椎動物的生長和存活［11］。低鹽度可能引起海參季節(jié)性排臟，部分原因是由于滲透調(diào)節(jié)作用變化的結(jié)果［12］。研究發(fā)現(xiàn)，在鹽度30的條件下紅刺參幼蟲的生長率和成活率最高［4］；鹽度35是海參（Holothuria spinifera）幼蟲的最佳生長和發(fā)育條件，過低的鹽度容易導致幼蟲變形和解體的發(fā)生［13］。本研究表明，對于白刺參與普通刺參幼蟲的生長和存活，鹽度25是適宜的培育條件。在高鹽度37下，無論是幼蟲的成活率還是生長率都是最低的。本研究中刺參幼蟲生長的最適鹽度比其他研究中的最適鹽度略低，這可能是由于實驗中所用到的種參來自于不同海區(qū)，生長環(huán)境的不同可能導致刺參幼蟲生長所需最適鹽度的差異。此外，刺參幼蟲的生長是受多種環(huán)境因子綜合作用的結(jié)果，不同研究中幼蟲的培育溫度、密度等環(huán)境因子的不同也可能導致刺參幼蟲培育適宜鹽度的差異。

溫度也是影響刺參幼蟲生長及成活的主要環(huán)境因子。溫度對于受精卵孵化率以及幼蟲各個階段的存活和變態(tài)都會產(chǎn)生重大的影響。在適宜的溫度范圍內(nèi)提高溫度，刺參幼蟲生長速度更快，而極端的溫度將阻礙幼蟲的生長和發(fā)育［14］。研究發(fā)現(xiàn)，過高的溫度會導致對蝦（Peaneus californiensis）幼蟲消化吸收減弱，增加耗氧率和氨排泄率［15］。熱帶海參（H.scabra，Actinopyga echinites和H.atra）幼蟲的最佳培育水溫在27～30℃之間［16］。一些具有重要經(jīng)濟價值的雙殼貝類幼蟲同樣需要適宜的培育溫度。例如，海扇貝（Placopecten magellanicus）最適宜培育溫度為15℃［17］，而海 灣 扇 貝 （Argopecten irradians irradians）為25℃［18］，紫貽貝（Mytilus edulis）為18～20 ℃［19］，太平洋牡蠣（Crassostrea gigas）為30 ℃［20］。本研究中，19℃溫度組的白刺參及普通刺參幼蟲的生長速度較快，成活率較高。因此，白刺參與普通刺參幼蟲的最適宜培育溫度相近。所以，為提高苗種的生長率及成活率，白刺參幼蟲最適宜溫度為19℃。

在苗種的生產(chǎn)過程中，幼蟲的培育密度直接決定著出苗量。研究發(fā)現(xiàn)高密度養(yǎng)殖會顯著抑制海洋無脊椎動物的生長及存活［21］。適當提高培育密度可以大幅度提高苗種的產(chǎn)量，降低成本。但當培育密度過高時，水中的代謝廢物增多、溶氧值下降、氨氮值增高，很容易造成水質(zhì)惡化，導致幼蟲產(chǎn)生一系列不良的生理反應，進而死亡率升高［10］。菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）幼蟲的生長速度與培育密度呈負相關的關系，幼蟲生長的適宜密度為5～10個／mL［22］。對于文蛤（Meretrix meretrix），在高密度培育下，其幼蟲生長速度變慢，發(fā)育明顯滯后，附著時間延長，10～20個／mL是比較合適的培育密度［23］。較高的培育密度（5個／mL）抑制了扇貝（Argopecten nucleus）的生長和存活［24］。對于普通刺參耳狀幼蟲，其適宜培育密度在0.2～1個／mL之間［25］。本研究表明，0.6個／mL密度組白刺參幼蟲生長速度快、成活率高。對于普通刺參，0.1個／mL密度組生長速度最快。因此，培育密度對白刺參和普通刺參的影響略有不同，白刺參幼蟲更適合在較高密度下進行培育。

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