中華鋸齒米蝦生物學零度及有效積溫的研究

DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.02.003

摘 要：實驗室條件下研究了中華鋸齒米蝦自然受精受精卵到孵出幼蝦的孵化歷期、生物學零度和有效積溫,為深入研究米蝦生殖生物學特征奠定了基礎。結果表明：中華鋸齒米蝦的胚胎發(fā)育生物學零度為7.07 ℃,有效積溫為358.58 ℃?d。在12～22 ℃下，中華鋸齒米蝦雌蝦的孵化歷期平均為44.64 d，在26～30 ℃下，中華鋸齒米蝦的孵化歷期平均為17 d。

關鍵詞：中華鋸齒米蝦；生物學零度；有效積溫

中華鋸齒米蝦（Neocaridina denticulata sinensis）（以下簡稱米蝦）是一種小型經(jīng)濟蝦類，白洋淀產(chǎn)量豐富。其隸屬于甲殼綱，十足目，匙指蝦科，新米蝦屬。對米蝦胚胎發(fā)育的生物學零度和有效積溫的研究有利于了解它的繁殖季節(jié)以及每年的世代數(shù)。目前對米蝦的研究主要集中在生殖系統(tǒng)性腺發(fā)育、內(nèi)外性征分化以及卵黃蛋白方面[1-5]，對其胚胎發(fā)育的生物學零度和有效積溫的研究未見報道。本文在實驗室自然條件下，研究了米蝦親代及子一代抱卵蝦的胚胎發(fā)育歷期、生物學零度和有效積溫，為深入認識其生殖生物學特征和實驗研究提供基礎依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗材料于2013年3月初購于保定東風橋市場，挑取健康米蝦在實驗室暫養(yǎng)。

1.2 試驗方法

挑選健康的抱卵米蝦，放入直徑為15 cm的魚缸中單獨飼養(yǎng)，分別編號，連續(xù)充氧，每天記錄溫度并計算日平均水溫，在幼蝦全部孵化完成后統(tǒng)計胚胎發(fā)育歷期。將獲得的子一代繼續(xù)培育，待有抱卵蝦出現(xiàn)時及時挑出單缸（直徑15 cm）飼養(yǎng)、記錄日期并編號，連續(xù)充氧，操作如親代。體長測量方法:自眼柄的基部測量到尾節(jié)的末端。

1.3 數(shù)據(jù)分析

在測得米蝦胚胎發(fā)育歷期的基礎上，采用有效積溫法則推算米蝦生物學零度（C）和有效積溫（K），公式如下[6]：

T=C+KN=C+KV V=1/N

按最小二乘法推出下述公式

C=∑V2∑T-∑V∑VTn∑V2-(∑V)2

K=n∑VT-∑V∑Tn∑V2-(∑V)2

其中C代表生物學零度，K代表有效積溫常數(shù)，單位為℃?d，V代表發(fā)育速度，T代表平均溫度，n代表實驗組數(shù)。將實驗數(shù)據(jù)代入求出C、K值。

2 結果

2.1 親代雌蝦抱卵及孵化特征

第一批親代米蝦在3月中旬開始抱卵，至5月初依次孵化完成。親代雌蝦在12～22 ℃下從抱卵到蛻皮經(jīng)歷的時間不等，最短40 d，最長經(jīng)過49 d，平均為44.64 d。從第一個幼蝦孵出到胚胎完全孵化，有的親蝦需要1 d，最長的為5 d，平均為2.31 d。第一批抱卵親代米蝦胚胎發(fā)育平均溫度、發(fā)育歷期見表1。親代雌蝦平均體長為2.3 cm（圖1）。

表1 親代中華鋸齒米蝦胚胎發(fā)育

平均溫度、發(fā)育歷期

編號 溫度范圍/

℃ 平均溫度/

℃ 發(fā)育歷期/

d

1 12～22 15.38 47

2 12～22 15.38 47

3 12～20 14.56 40

4 12～20 15.00 44

5 12～20 14.69 41

6 12～21 15.23 46

7 12～22 15.64 49

8 12～20 14.69 41

9 12～22 15.38 47

10 12～20 14.89 43

11 12～20 14.89 43

12 12～20 14.79 42

13 12～22 15.38 47

14 12～22 15.51 48

圖1 親代抱卵蝦(圖示直尺最小刻度為0.5 mm)

2.2 子一代雌蝦抱卵及孵化特征

自5月初子一代幼蝦孵化出后，日平均氣溫也越來越高，小蝦的生長速度明顯加快，子一代的抱卵時期從7月初到7月底不等（26～30 ℃），集中在7月底。孵化歷期從14 d到22 d不等，從第一個幼蝦孵出到胚胎完全孵化平均經(jīng)過2 d。子一代中華新米蝦胚胎發(fā)育的平均溫度、發(fā)育歷期如表2所示。子一代雌蝦平均體長為1.3 cm（圖2）。

圖2 子一代抱卵蝦(圖示直尺最小刻度為0.5 mm)

表2 子一代中華鋸齒米蝦胚胎發(fā)育平均溫度、發(fā)育歷期

編號 溫度范圍/℃ 平均溫度/℃ 發(fā)育歷期/d

1 27～30 29.00 16

2 26～30 27.91 22

3 26～30 27.86 21

4 26～30 27.42 12

5 26～30 27.64 14

6 26～30 27.85 20

7 26～30 27.73 15

8 27～30 28.73 15

9 27～30 28.73 15

10 27～30 28.73 15

2.3 米蝦的生物學零度及有效積溫

利用有效積溫的公式對兩個批次的米蝦胚胎發(fā)育平均溫度和發(fā)育歷期進行相關計算，得出中華鋸齒米蝦在實驗室自然變溫條件下的生物學零度為7.07 ℃，有效積溫常數(shù)為358.58 ℃?d。

3 討論

3.1 溫度對米蝦胚胎發(fā)育的影響

溫度通過影響酶活性而影響新陳代謝，是胚胎發(fā)育的關鍵影響因素。各種生物生存的環(huán)境不同繁育時節(jié)也有所不同，其生物學零度、有效積溫也有所差異。米蝦胚胎發(fā)育的生物學零度為7.07 ℃，有效積溫為358.58 ℃?d。有文獻記錄3月份白洋淀平均水溫達到10.8 ℃[7],所以在白洋淀地區(qū)發(fā)現(xiàn)有抱卵蝦是很正常的。斑節(jié)對蝦（Penaeus monodon Fabricius）的溞狀幼體和糠蝦幼體發(fā)育的生物學零度均在13 ℃以上[8]，這是因為斑節(jié)對蝦生活在熱帶地區(qū)?？耸显r（Procambarus clarkii Girar）受精卵發(fā)育的生物學零度5.6 ℃，有效積溫為765 ℃?d[9]，雖然同是抱卵孵化，但是克氏原螯蝦的抱卵量達到200～300，而米蝦的抱卵量文獻記錄為20～50[10]，所以需要的有效積溫也比較高。脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda）的生物學零度在12.18 ℃，有效積溫為3 828.27 ℃?d[6]，脊尾白蝦的盛產(chǎn)時間為5-8月，水溫為12.5～26.8 ℃，其受精卵發(fā)育的生物學零度也是低于水溫的。東方扁蝦（Thenus orientalis Lund）的生物學零度在13.5 ℃，有效積溫為351.2 ℃?d[11]。東方扁蝦的繁殖季節(jié)與米蝦相似，也是在3月—10月中旬，但是東方扁蝦主要生活在印度洋-西太平洋海域的熱帶、亞熱帶地區(qū)[12]，其生物學零度是與環(huán)境相適應的。

親代及子一代雌蝦在孵化結束后當天或第二天蛻皮。在孵化過程中存在抱卵蛻皮的現(xiàn)象(圖3)，具體機制還不清楚。另外發(fā)現(xiàn)米蝦在抱卵的同時卵巢繼續(xù)發(fā)育(圖4)，說明雌蝦連續(xù)產(chǎn)卵2次以上，而東方扁蝦[12]、脊尾白蝦[13]也存在這種現(xiàn)象。

圖3 抱卵蛻皮

圖4 抱卵蝦卵巢發(fā)育

3.2 生物學零度及有效積溫的作用和意義

目前在恒溫條件下對多種物種的有效積溫進行了研究[6,8-9,14-15]，但在實際應用中溫度雖然是影響胚胎發(fā)育的主要因子，但絕非唯一因子。在實際養(yǎng)殖中還受到鹽度、溶氧量等其他因素的影響，恒溫條件下實驗得出的有效積溫與自然變溫條件下獲得的數(shù)據(jù)有一定差異[16]，因此，自然條件下統(tǒng)計出的有效積溫對于預測孵化日期是有意義的。研究米蝦的生物學零度及有效積溫為深入研究米蝦生殖生物學奠定基礎，如設計溫度梯度探明米蝦的最適胚胎發(fā)育溫度，科學認識幼體發(fā)育特征；研究米蝦從幼蝦到成蝦的有效積溫，也為研究米蝦的世代有效積溫奠定基礎；在一定溫度范圍內(nèi)，溫度與發(fā)育速度呈正相關，溫度越高，發(fā)育速度越快，可以人工控制最適溫度的上下限，為其它經(jīng)濟十足目動物育苗溫度進行科學調(diào)控提供參考。

參考文獻：

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（收稿日期：2013-12-06）

3.2 生物學零度及有效積溫的作用和意義

目前在恒溫條件下對多種物種的有效積溫進行了研究[6,8-9,14-15]，但在實際應用中溫度雖然是影響胚胎發(fā)育的主要因子，但絕非唯一因子。在實際養(yǎng)殖中還受到鹽度、溶氧量等其他因素的影響，恒溫條件下實驗得出的有效積溫與自然變溫條件下獲得的數(shù)據(jù)有一定差異[16]，因此，自然條件下統(tǒng)計出的有效積溫對于預測孵化日期是有意義的。研究米蝦的生物學零度及有效積溫為深入研究米蝦生殖生物學奠定基礎，如設計溫度梯度探明米蝦的最適胚胎發(fā)育溫度，科學認識幼體發(fā)育特征；研究米蝦從幼蝦到成蝦的有效積溫，也為研究米蝦的世代有效積溫奠定基礎；在一定溫度范圍內(nèi)，溫度與發(fā)育速度呈正相關，溫度越高，發(fā)育速度越快，可以人工控制最適溫度的上下限，為其它經(jīng)濟十足目動物育苗溫度進行科學調(diào)控提供參考。

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（收稿日期：2013-12-06）

3.2 生物學零度及有效積溫的作用和意義

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（收稿日期：2013-12-06）