吳雪萍,周于娜,沈夏霜,羅福廣,陳宇,潘英
(1.廣西大學 動物科技學院,廣西 南寧 535004;2.廣西海洋生物技術重點實驗室,廣西 北海 536000)
露空脅迫對管角螺成活率的影響
吳雪萍1,2,周于娜1,沈夏霜1,羅福廣1,陳宇1,潘英1
(1.廣西大學 動物科技學院,廣西 南寧 535004;2.廣西海洋生物技術重點實驗室,廣西 北海 536000)
以不同發(fā)育階段的管角螺為材料,研究了其在不同溫度的干、濕環(huán)境下對露空的成活響應。實驗結果表明,管角螺的成螺、幼螺及稚螺在低溫濕潤(18℃~20℃)的條件下可耐受更長的露空時間。成螺在低溫濕潤條件下露空72 h成活率達100%,但隨著露空時間的延續(xù),成活率降低,至10 d成活率降到10%。幼螺在同樣條件下露空至72 h成活率為80%,稚螺為40%。而在高溫(28℃~30℃)干燥的條件下干露相同的時間成活率明顯降低,成螺72 h成活率為50%,至96 h全部死亡;幼螺72 h成活率為52.5%,稚螺68 h后全部死亡。在溫度、濕度相同的條件下,管角螺耐露空能力為成螺>幼螺>稚螺。
管角螺;露空脅迫;成活率
管角螺(Hemifusus tuba Gmelin)隸屬于軟體動物門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、前鰓亞綱(Prosobranchia)、新腹足目(Neogastropoda)、盔螺科(Melongenidae)、角螺屬(Hemifusus),俗稱角螺、響螺,為淺海較大型的經(jīng)濟腹足類,成體最大殼高可達300 mm以上(總重達500 g) (蔡英亞等,1995)。管角螺棲息在近海深為11~42 m的泥沙或者軟泥底質的海底,屬于暖水種類,分布在熱帶、亞熱帶的海區(qū),在我國江蘇以南沿海都有分布。管角螺因其個體大、味美,生長速度快,具有較高的經(jīng)濟價值和開發(fā)前景。
國內外對管角螺已多有研究,其中包括生態(tài)習性(陸珠潤等,2009;潘英等,2008)、捕食與生長(Morton,1986,1987;Brian,1985)、呼吸與循環(huán)(Pillips et al,1986)、繁殖與發(fā)育(林志華等,1998;潘英 等,2008;羅杰 等,2007,2011)、生化與組成(傅余強等,2002;羅杰等,2008;梁海鷹等,2007)、核型與遺傳(曹伏君等,2008;羅福廣等,2010,2011;潘英等,2013)、育苗與養(yǎng)殖(潘英等,2007,2008,2012)等,而在管角螺對露空脅迫的成活響應方面的研究尚未見報道。本實驗探討了不同溫度的干、濕環(huán)境對管角螺成活率的影響,為管角螺稚幼螺的長途運輸,以及成螺低溫或露空?;钸\輸提供了一定的科學依據(jù)。
1.1實驗材料
實驗所用的管角螺成體采自廣西北部灣近海水域,殼高114.66±9.28 mm,稚螺和幼螺為2010年3月人工繁育所得的當年個體,平均殼高分別為9.03±0.75 mm和25.06±0.64 mm。對同一批實驗用螺隨機選取大小均勻、活力好的個體放于200 L聚乙烯塑料桶中暫養(yǎng)1 d備用,少量投餌、充氣。試驗用水為沙濾自然海水。
1.2實驗器具
500 mL燒杯20個,聚乙烯泡沫箱8個,水銀溫度計、濕度計,以及紗布、篩絹等。
1.3實驗方法
根據(jù)管角螺喜埋棲的生活習性,各實驗組均鋪上1 cm厚清洗過的細沙,分別進行低溫干燥、低溫濕潤,高溫干燥、高溫濕潤條件下的耐露空實驗。各組實驗分別置于18℃~20℃及28℃~30℃的空調環(huán)境中進行,用海圣養(yǎng)殖系統(tǒng)冷暖機(上海海圣公司,變化幅度±1℃)保持恒溫。實驗期間不投餌,不充氣,并觀察管角螺活力情況,記錄成活個數(shù)。
1.3.1 成螺在不同干露狀態(tài)下的成活率
按露空狀態(tài)及露空環(huán)境溫度不同分為4個實驗組。取40個健康成螺,用紗布將其殼表水分吸干后,將其中20個放入2個干凈聚乙烯泡沫箱中,每箱10個成螺;用干凈濕潤紗布(用礦泉水瓶扎小孔,每2 h噴灑海水保持濕潤,濕度保持100%)包裹好其余20個個體放入另外2個聚乙烯泡沫箱中,每箱也為10個成螺,最后將4個聚乙烯泡沫箱放在18℃~20℃的空調環(huán)境中,觀察各組在干露時間為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 d的成活率及活力情況。另取40個成螺按相同步驟處理后放于28℃~30℃環(huán)境中,每隔12 h觀察各組成螺的成活率及活力情況。試驗周期均以成螺100%出現(xiàn)死亡為止。
1.3.2 幼螺在不同干露狀態(tài)下的成活率
取出平均殼高為25 mm幼螺200只,平均分成20份,用篩絹包好,置于20個500 mL燒杯中。各取10份置于18℃~20℃和28℃~30℃環(huán)境中,每10份中5個位濕潤條件(用礦泉水瓶扎小孔,每2 h噴灑海水保持濕潤,濕度保持100%)、5個為干燥條件。分別干露24、28、32、36、40、44、48、52、56、60、64、68、72 h后,放入過濾海水中觀察其活力及成活個數(shù),并計算出成活率。
1.3.3 稚螺在不同干露狀態(tài)下的成活率
稚螺在不同干露狀態(tài)下的成活率同幼螺的實驗方法。
1.3.4 成活率的計算方法
實驗中觀察管角螺的活力和對刺激的反應,死亡是以無附著能力,且足部伸出體外或腹足不能正常收縮,刺激厴無反應為標準(羅杰等,2010),計算其成活率。
成活率(%)=(成活個體數(shù)/露空開始時實驗螺的總數(shù))×100%
2.1成螺在不同干露狀態(tài)下的成活率比較
在控溫條件下,成螺對不同干露條件下的成活率結果見圖1、2。由圖1、2可見,在18~20℃和28℃~30℃條件下,管角螺大量死亡時間分別集中在7~10 d和72~96 h。在相同條件下,隨著干露時間延長,成活率逐漸降低;其他條件相同時,濕潤比干燥條件的成活率高。低溫(18℃~20℃)比高溫(28℃~30℃)成活率高,低溫(18℃~20℃)狀態(tài)下管角螺開始死亡時間為4 d,而高溫(28℃~ 30℃)狀態(tài)下管角螺開始死亡時間為36 h,在濕潤狀態(tài)下管角螺低溫(18℃~20℃)比高溫(28℃~ 30℃)開始死亡時間延長了1倍。因此,在管角螺長途運輸過程中,可采用低溫濕潤保存。
2.2幼螺在不同干露狀態(tài)下的成活率比較
圖1 管角螺成螺28℃~30℃露空條件下的成活率
圖2 管角螺成螺18℃~20℃露空條件下的成活率
由圖3可見,高溫干燥36 h未發(fā)現(xiàn)死亡,48 h成活率為90%,管角螺大量死亡集中在52 h;而高溫濕潤44 h未發(fā)現(xiàn)死亡,大量死亡集中在64 h。低溫干燥44 h未發(fā)現(xiàn)死亡,大量死亡集中在64 h;而低溫濕潤56 h未發(fā)現(xiàn)死亡,大量死亡集中在72 h。從圖3可看出,在相同條件下,隨著露空時間延長,幼螺成活率逐漸降低。其他條件相同時,低溫條件成活率明顯高于高溫,濕潤條件的成活率明顯高于干燥條件,而低溫濕潤的成活率最高。在低溫或濕潤條件下,幼螺的耐干露能力超過44 h。從圖3可見,低溫濕潤的成活率下降比較平緩,表明管角螺在前期體內水分充足時,溫度是影響其成活率的關鍵因素。在后期當管角螺腹足開始縮回、厴緊閉時,說明管角螺已嚴重脫水,此時影響管角螺存活率的主要因素是水份,其次是溫度。
圖3 管角螺幼螺在不同干露條件下的成活率
2.3稚螺在不同干露狀態(tài)下的成活率比較
由圖4可見,在相同條件下,隨著干露時間延長,稚螺成活率逐漸降低。其他條件均相同時,低溫濕潤條件下管角螺的成活率明顯高于高溫濕潤。48 h時低溫干燥與高溫干燥的成活率相差不大,表明稚螺成活率的主要影響因子為溫度而不是濕潤程度。高溫干燥68 h后,管角螺的成活率降為0%;而低溫干燥條件下,管角螺的存活時間延長4 h以上,尤其低溫濕潤條件下,管角螺稚螺的成活率遠遠高于其它3個條件。在濕潤條件下,稚螺的耐干露能力超過36 h。
圖4 管角螺稚螺在不同干露條件下的成活率
3.1干露時間長短對管角螺不同生長階段成活的影響
貝類耐干露能力受種類差異、個體大小影響外,還受其生態(tài)及生理環(huán)境影響。不同種貝類,如硬殼蛤 (Mercenaria mercenaria) (李忠泓 等,2004)、菲律賓蛤仔 (Ruditapes philippinarum)(楊鳳等,2012)等兩殼閉合能力強、貝殼厚的雙殼貝類,相較于施氏獺蛤(Lutraria sieboldii) (劉超等,2015)、海灣扇貝(Argopecten irradians)(于瑞海等,2007)等不能完全閉合、殼薄的貝類,水分可長時間保存在外套膜中,具較強的耐干露能力。由本實驗可知,18℃~20℃干燥條件下,管角螺成螺干露存活時間可延長至10 d。在相同生理環(huán)境下,管角螺因其貝殼較厚且干露后腹足可深深縮緊入殼內,厴完全閉緊,使體內水分蒸發(fā)緩慢,成活率相對較高。
此外,同種貝類,由于處在不同生長階段的結構、生理及生態(tài)特點不同,成貝比幼貝更耐干露。如不同發(fā)育期的長牡蠣(Crassostrea gigas) (于瑞海等,2006)耐干露能力表現(xiàn)為:成貝>眼點幼蟲>殼頂中期幼蟲>幼貝>稚貝>D形幼蟲。本實驗結果表明,相同溫度濕度條件下不同生長階段的管角螺干露后的成活率也表現(xiàn)出一定的差異,即成螺>幼螺>稚螺。由于稚螺、幼螺與成螺形態(tài)相似,但軟體部較小,在干燥條件下極易失水,成活率較低,稚螺階段尤為明顯。稚螺個體小、殼薄易碎、軟體部小、水分含量低。相同溫度濕度下,48 h內成活率與幼螺、成螺無太大差別,48 h后因失水過多而得不到補充,成活率差異明顯。但隨著其個體增長,貝殼增厚不易碎,耐干露能力也增強,這一結果與于瑞海等(2006)、孫虎山(1992)在長牡蠣、長竹蟶(Solen stritus)苗耐干能力的研究結果相一致。
3.2溫度對不同階段管角螺干露的影響
溫度變化是影響貝類生理生化活動的主要因子之一。本實驗結果表明,管角螺成活率隨干露時間的增長而降低;在相同的干燥條件下,18℃~20℃比28℃~30℃時成活率明顯高,即在相同的濕潤條件下,溫度對成活率的影響很大,特別是稚螺低溫和高溫在72 h時成活率分別為40%和0%。造成這一結果的可能原因是溫度升高,組織器官活動性能提高,酶活性增強加快了體內生化反應速度,呼吸作用增強(郭海燕等,2007)。高溫干露條件下,管角螺水分蒸發(fā)速度加快,成活率降低迅速。從本研究結果可看出,高溫組成活率明顯低于低溫組,這主要是由于低溫條件下管角螺的呼吸代謝相對較慢,能量消耗低于高溫組,這一結果與羅杰等(2008)在不同溫度條件下對管角螺的研究結果相一致。貝類離水后能維持生命活動,但因不能從周圍環(huán)境獲得足夠的氧和排出二氧化碳,造成血液中pH值失去恒定而窒息死亡的時間,稱為“露空時間”(蔡英亞等,1995)。本研究中,在相同溫度相同濕度的狀態(tài)下,不同階段的管角螺隨干露時間越長而成活率越低。
此外,管角螺在低溫干露條件下的成活率最優(yōu)。相同干燥濕潤條件下,管角螺在低溫(18℃~20℃)狀態(tài)下生存能力大大加強,可以延長至10 d,在第10 d時存活率仍有10%;而高溫(28℃~30℃)情況下管角螺的生存時間僅為4.5 d,差異非常明顯。這可能是由于28℃~30℃接近高溫死亡臨界,干露狀態(tài)下缺氧,代謝活動較強及能量消耗加快。本研究結果表明,在濕潤條件下18℃~20℃管角螺的存活效果最好。此外,在18℃~20℃管角螺成螺干露效果和濕潤效果存在交叉點,實驗過程中存在的溫度和濕度波動可能是造成這種現(xiàn)象的主要原因。
3.3濕度對不同階段管角螺干露的影響
濕度是影響貝類?;睢⑦\輸過程中存活率的重要因素(王霞 等,2008)??O蟶(Sinonovacula constricta)綜合保活技術(李含,2014)的研究結果表明,100%濕度下,縊蟶的?;钚Ч毡閮?yōu)于不控制濕度組;控制濕度時,無論低溫或高溫存活率均有所提高,且隨著溫度升高,增幅變大;生態(tài)低溫(0℃)時,縊蟶存活10 d后存活率仍達96%以上。Hidu等(1988)在0~6℃條件下,用濕布包裹美洲牡蠣苗(Crassostrea virginica)(7~40 mm)可干露較長時間,保持很高的成活率。對管角螺來說,無論稚螺還是幼螺,成活率隨干露時間的增長而降低,得出的結論與成螺基本一致。本實驗結果表明,濕潤狀態(tài)時成活率高于干燥狀態(tài)時,且低溫濕潤(18℃~20℃)成活率明顯高于高溫濕潤(28℃~30℃)。這主要是管角螺通過濕度來維持自身少量呼吸等而成活率高;且在濕潤狀態(tài)下可防止管角螺的自身軟體部水份蒸發(fā),防止軟體部失水萎縮。
溫度和濕度是貝苗運輸成功的兩個關鍵因素。在實際生產(chǎn)運輸中,離水后存活率高低可能是溫度和濕度脅迫作用下的結果。因此,在苗種運輸、生產(chǎn)管理過程中,保持低溫和高濕度是延長管角螺露空時間的有效方法。
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(本文編輯:袁澤軼)
Survival response of Hemifusus tuba to the stress of air exposure
WU Xue-ping1,2,ZHOU Yu-na1,SHEN Xia-shuang1,LUO Fu-guang1,CHEN Yu1,PAN Ying1
(1.College of animal Science and Technology,Guangxi University,Naning 535004,China;2.Key Laboratory of marine Biotechnology,Beihai 536000,China)
The paper studied the survival response of young and adult H.tuba to the stress of air exposure at different temperatures(18℃~20℃and 28℃~30℃)and moistures(dry and moist conditions).The results indicated that the survival rates of naiad,young and adult H.tuba were higher in the conditions of moisture and low temperature even under the long-time air exposure,but under the high temperature and dry conditions they were able to endure short time air exposure. The tolerance ability of exposure to air was as follows: adult>young>naiad.This study will supply references for H.tuba collection of seeding,long-distance transport,and preservation of adult H.tuba under the conditions of low temperatures and air exposure.
Hemifusus tuba;stress of air exposure;survival rat
S968.3
A
1001-6932(2017)01-0091-05
10.11840/j.issn.1001-6392.2017.01.012
2016-02-01;
2016-03-17
國家自然科學基金(31060353);廣西海洋生物技術重點實驗室開放基金(GLMBT-201403);廣西研究生教育創(chuàng)新項目(YCBZ2015007)。
吳雪萍(1987-),女,博士研究生,主要從事水產(chǎn)動物遺傳育種研究。電子郵箱:ab8711xp@163.com。
潘英,博士,教授,博士生導師。電子郵箱:yingpan@gxu.edu.cn。