葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)鹽堿的耐受性

姚 娜， 王 帥， 陳生熬*， 程 勇， 張有瑋， 謝從新

(1.塔里木大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院， 新疆 阿拉爾 843300； 2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院， 湖北 武漢 430070)

葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)鹽堿的耐受性

姚 娜1， 王 帥1， 陳生熬1*， 程 勇1， 張有瑋1， 謝從新2

(1.塔里木大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院， 新疆 阿拉爾 843300； 2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院， 湖北 武漢 430070)

為提高葉爾羌高原鰍仔魚育苗成活率以及為半咸水人工馴養(yǎng)、增殖保護(hù)和苗種生產(chǎn)提供理論依據(jù)，采用鹽堿毒性試驗(yàn)方法，進(jìn)行了葉爾羌高原鰍仔魚在不同鹽堿濃度梯度下及鹽堿聯(lián)合的毒性試驗(yàn)，以探明葉爾羌高原鰍在不同鹽堿度下的耐受性。結(jié)果表明：在pH 6.5～7.5、溫度(20±1)℃條件下，鹽度對(duì)仔魚24 h、48 h、72 h和96 h的半致死濃度(LC50)分別為7.733 4‰、6.400 7‰、5.679 7‰和4.390 8‰，安全濃度(SC)為1.589 3‰；堿度的LC50分別為3.919 4 g/L、2.741 7 g/L、1.761 8 g/L和1.028 1 g/L，SC為0.575 4 g/L；鹽堿聯(lián)合的LC50分別為3.897 5 g/L、2.167 0 g/L、1.522 7 g/L和1.341 9 g/L，SC為0.201 0 g/L。48 h堿度(Alk)LC50與鹽度(S)的關(guān)系式為Alk=5.613-0.718S，在48 h內(nèi)鹽和堿的關(guān)系全部為協(xié)同作用，且其效應(yīng)逐漸加強(qiáng)。

葉爾羌高原鰍； 鹽度； 堿度； 半致死濃度； 耐受性

葉爾羌高原鰍[Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day)]地方名為狗頭魚、小大頭，隸屬鯉形目(Cyprinidformes)、鰍科(Cobitidae)、條鰍亞科(Nemachilinae)、高原鰍屬(Triplophysa)、鼓鰾亞屬(Hedinichthys)，是塔里木河水系土著魚類[1-3]。目前，關(guān)于塔里木河水系漁業(yè)的研究多數(shù)集中在漁業(yè)環(huán)境調(diào)查、外來物種、裂腹魚類及鰍科魚類生物學(xué)方面[3-7]；對(duì)于該水系魚類的研究也僅為新種報(bào)道、形態(tài)特征、攝食與生長等方面，對(duì)于葉爾羌高原鰍的研究也僅在生物學(xué)特征、生長與攝食和繁殖習(xí)性等方面[3-4，8-10]。近年來，塔里木河干流水量日益減少，鹽堿加劇，環(huán)境因子對(duì)漁業(yè)資源的影響頗大，導(dǎo)致葉爾羌高原鰍資源銳減，前景令人堪憂，可能會(huì)成為塔里木河水系繼扁吻魚(Aspiorhynchuslaticeps)和塔里木裂腹魚(Schizothoraxbiddulphi)之后的第3種瀕危魚類[2-3]。鑒于此，開展其鹽堿化對(duì)葉爾羌高原鰍生長和發(fā)育脅迫研究已迫在眉睫。為此，在人工繁殖成功的基礎(chǔ)上，采用鹽堿毒性試驗(yàn)方法，研究葉爾羌高原鰍仔魚應(yīng)對(duì)鹽堿變化，為提高葉爾羌高原鰍仔魚育苗成活率以及半咸水人工馴養(yǎng)、增殖保護(hù)和苗種生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)魚為葉爾羌高原鰍卵黃囊仔魚和破膜仔魚，均由塔里木大學(xué)水產(chǎn)試驗(yàn)基地提供。孵化仔魚養(yǎng)殖用水為曝氣48 h以上的自來水，pH 6.5～7.5，溶解氧(DO)保持8.0 mg/L以上，水溫控制在(20±1)℃。待仔魚孵出后挑選肉眼觀察無畸形的正常仔魚(每組30尾)進(jìn)行鹽堿耐受性試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 鹽度耐受性試驗(yàn) 試驗(yàn)用水為曝氣48 h以上、pH 6.5～7.5、水溫(20±1)℃的自來水。鹽度設(shè)置1‰、2‰、3‰、4‰、5‰和6‰ 6個(gè)梯度，其中鹽度采用速溶海水晶(上海海業(yè)生物科技有限公司生產(chǎn))配置，用鹽度計(jì)(HANNAHI931101)矯正。設(shè)置3個(gè)平行和1個(gè)對(duì)照(自來水)。采用1 000 mL燒杯作為試驗(yàn)容器，其中每個(gè)燒杯放30尾葉爾羌高原鰍，微充氣采用電磁式空氣泵(ACO-004，0.75～1.1 kW)。為保持試驗(yàn)過程中溶液濃度的穩(wěn)定和水質(zhì)清新，所有濃度梯度24 h更換30%水量，不間斷增氧，不投餌，及時(shí)撈出死亡個(gè)體(用玻璃棒觸動(dòng)不能游動(dòng)，鰓蓋未煽動(dòng)視為死亡)。

1.2.2 堿度耐受性試驗(yàn) 試驗(yàn)用自來水與鹽度耐受性試驗(yàn)相同。用NaHCO3(分析純，天津科密歐公司生產(chǎn))設(shè)置為2.5 g/L、3 g/L、3.5 g/L、4 g/L、4.5 g/L、5 g/L、5.5 g/L和6 g/L 8個(gè)梯度，為確保pH和堿度梯度均在設(shè)定范圍內(nèi)，當(dāng)pH>7.5時(shí)，用HCl和NaHCO3調(diào)節(jié)，用堿度精密酸度計(jì)(pH-3C)測定。其他與鹽度耐受性試驗(yàn)相同。

1.2.3 鹽堿聯(lián)合耐受性試驗(yàn) 試驗(yàn)用自來水與鹽度耐受性試驗(yàn)相同。依據(jù)水產(chǎn)動(dòng)物毒性試驗(yàn)，按照聯(lián)合毒性指數(shù)相加法，以鹽度和堿度梯度毒性單位1∶1混合，其濃度梯度為1.40 g/L、1.62 g/L、1.93 g/L、2.42 g/L、3.34 g/L和5.94 g/L。其他與鹽度耐受性試驗(yàn)相同。

1.3 指標(biāo)測定與分析

在24 h、48 h、72 h、96 h記錄每個(gè)處理組的死亡數(shù)。按照Bliss法求出概率單位與試驗(yàn)溶液濃度的回歸方程，計(jì)算半致死濃度(LC50)、安全濃度(SC)。

LC50=Lg-1[Xm-i(Σp-0.5)]

SC=48 hLC50×0.3/(24 hLC50/48 hLC50)

式中，Xm為最大劑量的對(duì)數(shù)值，i為相鄰兩組比值的對(duì)數(shù)，p為各組死亡率，Σp為各組死亡率之和。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS16.0軟件處理，用多重比較法進(jìn)行組間差異顯著性檢驗(yàn)，以P<0.05為差異顯著；結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)鹽度的耐受性

葉爾羌高原鰍仔魚在整個(gè)試驗(yàn)過程中，對(duì)照組的游泳、呼吸等行為無明顯變化，水質(zhì)清晰無雜物。在不同鹽度梯度下仔魚表現(xiàn)出不同的行為，當(dāng)鹽度>5‰時(shí)，30 min后出現(xiàn)急躁、狂游、跳躍等現(xiàn)象；狂游1 h后抽搐、抖動(dòng)、身體失去平衡，不能自游；2 h體表黏液增多，頭部和腹部出現(xiàn)紅點(diǎn)或斑，死亡加??；4～8 h機(jī)體麻木，頭向上，尾向下，外界刺激下抽動(dòng)，直到機(jī)體卷曲側(cè)臥死亡。當(dāng)鹽度<2‰時(shí)，放入后出現(xiàn)短時(shí)的急躁和狂游，之后平穩(wěn)，適應(yīng)一段時(shí)間，腹部出現(xiàn)紅點(diǎn)或斑，直到不適宜而死亡。

表1 不同鹽度、堿度和鹽堿聯(lián)合下葉爾羌高原鰍仔魚的死亡率

Table 1 Death rate of T.yarkandensi larvae under various concentrations of salinity， alkalinity salinity and alkalinity combination %

注：同列字母不同表示差異顯著(P< 0.05)，相同表示差異不顯著(P>0.05)。

Note：Different letters in the same column indicated 5% significant level.

表2 不同時(shí)間鹽堿度對(duì)葉爾羌高原鰍仔魚的半致死濃度

Table 2 Medial lethal concentration of salinity and alkalinity toT.yarkandensislarvae at different treatment time

處理Treatment處理時(shí)間/hTime回歸方程Regressionequation相關(guān)系數(shù)Relativecoefficient95%置信區(qū)間Confidenceintervalfor95%半致死濃度LC50鹽度/‰24y=3．12+2．1163x1．29153．0961～1．45037．7334 Salinity48y=3．44+1．9345x0．90352．5635～1．10856．400772y=3．84+1．5373x0．88342．3061～0．64765．679796y=3．91+1．6919x0．78651．5003～0．63684．3908堿度/(g/L)24y=1．20+10．4570x2．72853．5246～4．29223．9194 Alkalinity48y=1．84+7．2135x1．62182．4331～2．97142．741772y=3．94+4．3235x0．73370．8922～2．25661．761896y=4．85+4．2361x0．82050．9258～1．89171．0281鹽堿聯(lián)合/(g/L)24y=3．90+3．0909x0．86981．0970～1．46713．8975 Salinityandalkalinity48y=4．27+3．1101x0．73622．2809～1．69382．1670 combination72y=4．05+5．2116x0．50921．3772～2．00171．522796y=3．88+8．7351x0．66011．9656～2．69961．3419

從表1看出，隨鹽度的增加或浸染時(shí)間的延長，葉爾羌高原鰍仔魚的死亡率呈增加趨勢(shì)。當(dāng)鹽度為6‰時(shí)96 h的死亡率高達(dá)100%。在24 h、48 h、72 h、96 h的半致死濃度分別為7.7334‰、6.400 7‰、5.6797‰和4.3908‰(表2)，安全濃度為1.5893‰。

2.2 對(duì)堿度的耐受性

葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)照組的游泳、呼吸等行為無明顯變化，水質(zhì)清晰無雜物。在堿度濃度梯度中出現(xiàn)與鹽度試驗(yàn)類似的行為特征，但未發(fā)現(xiàn)不同堿度下極為明顯的行為特征。

從表1看出，隨堿度的增加或浸染時(shí)間的延長，葉爾羌高原鰍仔魚的死亡率呈增加趨勢(shì)。當(dāng)堿度為5 g/L時(shí)，72 h的死亡率達(dá)100%；堿度為5.5 g/L時(shí)，48 h的死亡率達(dá)100%；堿度為6 g/L時(shí)，24 h的死亡率達(dá)100%。24 h、48 h、72 h、96 h的半致死濃度分別為3.919 4 g/L、2.741 7 g/L、1.761 8 g/L和1.028 1 g/L(表2)，安全濃度為0.575 4 g/L。

2.3 對(duì)鹽堿聯(lián)合的耐受性

葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)照組的游泳、呼吸等行為無明顯變化，水質(zhì)清晰無雜物。在鹽堿聯(lián)合濃度梯度中出現(xiàn)與鹽度試驗(yàn)類似的行為特征，但較鹽度中表現(xiàn)明顯和強(qiáng)烈。

從表1看出，隨鹽堿聯(lián)合濃度的增加或浸染時(shí)間的延長，葉爾羌高原鰍仔魚的死亡率呈增加趨勢(shì)。在鹽堿聯(lián)合濃度為3.34 g/L時(shí)96 h的死亡率達(dá)100%，濃度為5.94 g/L時(shí)72 h的死亡率達(dá)100%。在24 h、48 h、72 h和96 h的半致死濃度分別為3.897 5 g/L、2.167 0 g/L、1.522 7 g/L和1.341 9 g/L，安全濃度為0.201 0 g/L。48 h堿度(Alk)半致死濃度(LC50)與鹽度(S)的關(guān)系式：

Alk=5.613-0.718S

在48 h內(nèi)鹽和堿的關(guān)系全部為協(xié)同作用，且其效應(yīng)逐漸加強(qiáng)，致使葉爾羌高原鰍在混合毒性耐受中生存時(shí)間短，生態(tài)壽命嚴(yán)重縮短。

3 結(jié)論與討論

3.1 葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)鹽度的耐受性

魚類為了維持相對(duì)穩(wěn)定的體內(nèi)滲透壓，需要在不同水體中進(jìn)行滲透壓調(diào)節(jié)。對(duì)于調(diào)滲或恒滲魚類，調(diào)節(jié)滲透壓的能力決定于魚類的生存環(huán)境、滲透壓調(diào)節(jié)方式和起源、進(jìn)化[11-15]。有研究發(fā)現(xiàn)，廣鹽性魚類或是洄游性魚類，從淡水進(jìn)入海水或是反之，魚類本身都會(huì)利用體內(nèi)的機(jī)理來維護(hù)其滲透平衡，其中魚類鰓和腎起到關(guān)鍵作用，但會(huì)嚴(yán)重阻礙到魚類生長發(fā)育，影響生殖，所以鹽度對(duì)魚類的影響頗大[11-17]。在鹽度脅迫試驗(yàn)中，大部分魚類能夠適應(yīng)水體環(huán)境，這與其具有完善的生理調(diào)節(jié)機(jī)制有關(guān)，但這種調(diào)節(jié)作用只能局限于一定的鹽度范圍內(nèi)，如果超出其耐受的極限則會(huì)導(dǎo)致其生理失調(diào)甚至威脅到生命，所以在試驗(yàn)中先選擇暫養(yǎng)模式和馴養(yǎng)模式來緩沖，以便提高成活率[18]。

試驗(yàn)結(jié)果表明，葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)低鹽度具有一定的耐受性，在24 h內(nèi)鹽度為6‰的死亡最多，說明從淡水水域移入鹽度較大水體中，由于滲透無法完成，保水排鹽不能限時(shí)進(jìn)行，導(dǎo)致快速死亡。與周偉江等[18]，隋延鳴等[19]對(duì)一些魚類的研究結(jié)果相一致。葉爾羌高原鰍仔魚的半致死濃度(LC50)均小于鰱幼魚的鹽度耐受性[20]，說明葉爾羌高原鰍仔魚棲息水體應(yīng)屬于低鹽度水體，魚類機(jī)體本身耐鹽機(jī)能和濃度可能隨水體鹽度有所變化，其中葉爾羌高原鰍仔魚的耐受力較小，但可能經(jīng)過一段時(shí)間的高鹽度適應(yīng)，機(jī)體的耐受度將會(huì)高于其本身?xiàng)⑺w中鹽度。本研究得出，半致死濃度24 h高達(dá)7.733 4‰，安全濃度為1.589 3‰，結(jié)果遠(yuǎn)小于海洋魚類[21，23]，比達(dá)里湖鯽的耐受鹽度[18]略小，但和其他淡水魚類接近[21-23]。

3.2 葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)堿度的耐受性

堿度反映水結(jié)合質(zhì)子的能力，也就是水和強(qiáng)酸中和能力的一個(gè)量，水中能結(jié)合質(zhì)子的各種物質(zhì)共同形成堿度，一般碳酸氫根堿度和碳酸根堿度較多，所以在毒性試驗(yàn)中選擇這兩類試劑來配置其堿度。堿度在魚類養(yǎng)殖中有著重要的作用，可以有效結(jié)合水體中的金屬離子，降低游離于水體中的重金屬離子，但在一定pH下，堿度達(dá)到一定量時(shí)可降低轉(zhuǎn)化金屬離子，對(duì)魚類機(jī)體的脅迫增大，高堿度下，魚類只能存活數(shù)小時(shí)；通常堿度過大，中毒死亡率越高，對(duì)魚類等水生生物的毒性具有時(shí)間和劑量效應(yīng)[24-26]。

試驗(yàn)結(jié)果表明，葉爾羌高原鰍仔魚對(duì)堿度24 h、48 h、72 h、96 h的半致死濃度分別為3.919 4 g/L、2.741 7 g/L、1.761 8 g/L和1.028 1 g/L，安全濃度為0.575 4 g/L。其半致死濃度高于一些經(jīng)濟(jì)魚類[24-25]，低于灘頭雅羅魚[15]、花鱸和銀鯽[27-28]，而安全濃度低于一些經(jīng)濟(jì)魚類[24-25]和泥鰍[29]，可能是葉爾羌高原鰍為底層無鱗魚類，耐受性小于有鱗魚類，個(gè)體較小，耐受性小于大個(gè)體魚類[13-14]。

3.3 鹽堿混合對(duì)葉爾羌高原鰍幼魚的聯(lián)合毒性

常見的聯(lián)合作用試驗(yàn)評(píng)定有過篩試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)學(xué)法、等毒性溶液法和加和指數(shù)法等[24]。有研究表明，鹽堿對(duì)魚類毒性有協(xié)同和拮抗作用等[20，23]，鄭偉剛等[28]研究的為協(xié)同作用，李洪濤等[29]研究的為拮抗作用，說明采用不同的聯(lián)合毒性評(píng)定試驗(yàn)其效應(yīng)不同。

試驗(yàn)結(jié)果表明，以鹽度和堿度按48 h半致死濃度為一個(gè)毒性單位混合(1∶1)，在48 h內(nèi)其關(guān)系全部為協(xié)同作用，且效應(yīng)逐漸加強(qiáng)，與李洪濤等[29]對(duì)泥鰍的研究結(jié)果不同。

有研究表明，堿致毒和pH密切相關(guān)，等堿度下pH越高對(duì)魚的致毒作用越強(qiáng)[18，24，26]。本試驗(yàn)未涉及pH對(duì)葉爾羌高原鰍仔魚的影響，但在試驗(yàn)過程中定時(shí)校正水體的pH，防止其上升，間接說明pH對(duì)堿中毒有一定的影響。

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[28] 鄭偉剛，張兆琪，張美昭，等.鹽度與堿度對(duì)花鱸幼魚的毒性研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，13(3):116-118.

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(責(zé)任編輯： 馮 衛(wèi))

Tolerance ofTriplophysayarkandensisLarvae to Salinity and Alkalinity

YAO Na1， WANG Shuai1， CHEN Sheng’ao1*， CHENG Yong1，ZHANG Youwei1， XIE Congxin2

(1.CollegeofAnimalScience，TarimUniversity，Alar，Xinjiang843300; 2.CollegeofFisheries，HuazhongAgriculturalUniversity，Wuhan,Hubei430070，China)

In order to enhance the survival rate ofT.yarkandensislarvae, and provide a theoretical reference for artificial domestication in brackish water, propagation protection and offspring seed production, a toxicity test was conducted onT.yarkandensislarvae under various concentrations of salinity and alkalinity, so as to explore the tolerance ofT.yarkandensislarvae. Results:LC50of salinity toT.yarkandensislarvae at 24 h, 48 h, 72 h and 96 h were respectively 7.733 4 , 6.400 7 , 5.679 7 and 4.390 8 under conditions of pH 6.5～7.5, temperature (20±1)℃. And the safe concentration(SC) was 1.589 3‰;LC50of alkalinity toT.yarkandensislarvae was respectively 3.919 4 g/L, 2.741 7 g/L, 1.761 8 g/L and 1.028 1 g/L withSCof 0.575 4 g/L;LC50of salinity and alkalinity combination was respectively 3.897 5 g/L, 2.167 0 g/L, 1.522 7 g/L and 1.341 9 g/L withSCof 0.201 0 g/L. The relationship of 48 h alkalinity(Alk) with salinity(S) wasAlk=5.613-0.718S, within 48 h the correlations of salinity and alkalinity all presented synergistic effects which gradually strengthened.

Triplophysayarkandensis; salinity; alkalinity; median lethal concentration(LC50); tolerance

2015-07-29； 2015-12-08修回

國家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)“新疆跨境河流水生生態(tài)及魚類資源調(diào)查”(2012FY112700-8)；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“葉爾羌高原鰍應(yīng)對(duì)塔里木河水鹽化響應(yīng)機(jī)制研究”(31360635)；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)基本科技計(jì)劃項(xiàng)目“葉爾羌條鰍人工繁殖及養(yǎng)殖技術(shù)的研究”(2013BA005)；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目“葉爾羌高原鰍攝食與生長的研究”(201505)

姚 娜(1987-)，女，碩士，從事動(dòng)物藥理和毒理方面的教學(xué)與研究。E-mail：763046709@qq.com

*通訊作者：陳生熬(1980-)，男，副教授，從事漁業(yè)生態(tài)學(xué)方面的教學(xué)與研究。E-mail：shengaochen@163.com

1001-3601(2016)01-0031-0117-04

S965.199

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