三種品系不同規(guī)格紅羅非魚的耐寒性能評價

何金釗，陳子桂，陳 詔，劉 康，曹壽雄

(廣西壯族自治區(qū)水產(chǎn)引育種中心，南寧 530031)

三種品系不同規(guī)格紅羅非魚的耐寒性能評價

何金釗，陳子桂，陳 詔，劉 康，曹壽雄

(廣西壯族自治區(qū)水產(chǎn)引育種中心，南寧 530031)

選取紅羅非魚(Oreochromisniloticus) 3個品系不同規(guī)格的實驗魚做為樣本，采用室內(nèi)人工降溫進(jìn)行低溫脅迫試驗，研究其半致死低溫和死亡低溫范圍、死亡率、低溫生理行為等技術(shù)指標(biāo)，比較耐寒性能。結(jié)果顯示：各組別的半數(shù)致死溫度(LT50)為6.53～7.71 ℃，關(guān)島品系組(A)的平均LT50在三個組別中最高,為7.46 ℃,佛羅里達(dá)品系組(B)次之,為6.77 ℃,最低的是珍珠白品系組(C)為6.68 ℃，其中A組不同規(guī)格之間半數(shù)致死溫度(LT50)大小分別為H3>H2>H1，B組不同規(guī)格之間半數(shù)致死溫度(LT50)大小分別為H1>H2>H3，C組不同規(guī)格之間半數(shù)致死溫度(LT50)大小分別為H1>H2>H3；三個不同品系紅羅非魚群體開始出現(xiàn)死亡時最低死亡溫度由高到低依次是 A>B>C。

紅羅非魚(Oreochromisniloticus)；品系；半致死溫度；耐寒性能

紅羅非魚(Oreochromisniloticus)屬麗魚科羅非魚屬，是尼羅羅非魚和莫桑比克羅非魚雜交的突變種。紅羅非魚因其體色純紅或艷紅，體型似真鯛型或尼羅羅非魚型，身體無黑點，體腔無黑膜，肉質(zhì)鮮嫩，且生長較快，產(chǎn)量高，效益好，頗受消費者喜愛。近年來，紅羅非魚在我國的羅非魚養(yǎng)殖所占比重逐年提升，但在推廣養(yǎng)殖中，紅羅非魚的耐寒性能較差，在越冬養(yǎng)殖期間，低溫常常導(dǎo)致羅非魚生長速度緩慢乃至大量死亡，致使紅羅非魚的供需關(guān)系失衡，對紅羅非魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)造成沖擊。對羅非魚耐寒性能國內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行大量研究[1-6]。但對于紅羅非魚的耐寒性能評價少有報道。

實驗通過三種紅羅非魚不同規(guī)格和品系的實驗樣本選取，采用室內(nèi)人工降溫進(jìn)行低溫脅迫試驗，研究三種不同規(guī)格紅羅非魚的半致死低溫和低溫死亡范圍、低溫生理行為等技術(shù)指標(biāo)，比較不同規(guī)格紅羅非魚的耐寒性能，為擴(kuò)大養(yǎng)殖區(qū)域，延長生長期，為耐寒性品系選育和育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗選取三種不同規(guī)格、不同品系的關(guān)島紅羅非魚A(關(guān)島)、B(佛羅里達(dá))、C(珍珠白)，每個品系中挑選健康、體表無傷的紅羅非魚，在同一品系選出三種不同體重規(guī)格，分別為H1(20 g)、H2(80 g)、H3(120 g)，每種規(guī)格隨機(jī)選擇20尾，共180尾魚，對應(yīng)分配到9個相同規(guī)格的玻璃缸中暫養(yǎng)。

1.2 實驗方法

實驗為三種不同規(guī)格、不同品系的9個實驗處理組，3個為實驗對照組，實驗所對應(yīng)的編號如表1。實驗前首先測量不同規(guī)格紅羅非魚的體重數(shù)據(jù)，具體情況如表2。實驗在室內(nèi)的玻璃缸進(jìn)行，規(guī)格為長寬高76 cm×25 cm×50 cm，實驗前對玻璃缸進(jìn)行消毒，進(jìn)水后曝氣24 h后，將紅羅非魚在正常養(yǎng)殖水溫20 ℃暫養(yǎng)5～7 d。

表1 各組別對應(yīng)的編號Tab.1 Corresponding number for each group

注：每個試驗組放入大小一致的紅羅非魚20尾，相同的管理水平

表2 3個實驗組紅羅非魚的平均體重Tab.2 Average body weights of red tilapia in three experimental groups g

實驗采取室內(nèi)玻璃缸水體人工降溫，降溫梯度0.2 ℃/3 h, 誤差在0.1 ℃以內(nèi)，溫度降至6～8 ℃。每天記錄好室外、室內(nèi)的氣溫；白天每2 h記錄一次每個玻璃缸水溫，夜晚每4 h記錄一次水溫。紅羅非魚死亡標(biāo)準(zhǔn)參考李晨紅等[6]的研究方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

以溫度為自變量x，各溫度下的存活率為因變量Y，A、B為曲線擬合參數(shù)(常數(shù))，依據(jù)Logistic模型Y=A/(1+Be-Kx)進(jìn)行曲線擬合，曲線S的拐點對應(yīng)的溫度即為半致死溫度LT50(℃)

2 結(jié)果與分析

2.1 實驗過程中室外與室內(nèi)的氣溫變化

如圖1，實驗選擇在室內(nèi)進(jìn)行，并采用人工降溫，保證了各個降溫梯度。試驗過程中，室內(nèi)氣溫變化相對平緩，避免了氣溫驟降或驟升影響不同規(guī)格不同品系紅羅非魚耐寒性能的評價。

圖1 實驗過程中室外與室內(nèi)的氣溫變化Fig.1 Temperature changes of outdoor and indoor during the experiment

2.2 各實驗組的半數(shù)致死溫度LT50

由圖2可知，各組別的半數(shù)致死溫度LT50在6.53～7.71 ℃之間，其中最高的是AH3為7.71 ℃，最低的為CH3為6.53 ℃，A組的平均半數(shù)致死溫度LT50在三個組別是最高的,為7.46 ℃,B組次之,為6.77 ℃,最低的是C組為6.68 ℃。在A組中半數(shù)致死溫度LT50大小分別為H3>H2>H1,實驗表明,20 g規(guī)格的紅羅非魚耐寒性能最高，120 g的耐寒性最差，在B組中半數(shù)致死溫度LT50大小分別為H1>H2>H3,實驗表明,120 g規(guī)格的紅羅非魚耐寒性能最高，20 g的耐寒性最差，在C組中半數(shù)致死溫度LT50大小分別為H1>H2>H3,實驗表明,120 g規(guī)格的紅羅非魚耐寒性能最高，20 g的耐寒性最差。各組別的半致死溫度如圖2。

A在三種不同品系的紅羅非魚中,耐寒性能最差, C耐寒性最好,在同一品系比較中，120 g規(guī)格半數(shù)致死溫度LT50均為最低，表明耐寒能力較強(qiáng)。實驗中A組出現(xiàn)120 g的耐寒性能比同組的20 g和80 g的要差，可能跟關(guān)島紅羅非魚的熱帶生活史相關(guān)。

圖2 3個實驗組的半數(shù)致死溫度LT50Fig.2 Half-lethal temperature (LT50) of the three experimental groups 死亡標(biāo)準(zhǔn)： 鰓蓋停止活動，對刺激無反應(yīng)，置于自然水溫下5 min內(nèi)沒有恢復(fù)活動

2.3 三個實驗組開始死亡時水溫

紅羅非魚群體開始出現(xiàn)死亡時溫度大小，可以從側(cè)面反映紅羅非魚的耐低溫的極限范圍，有效評價紅羅非魚的耐寒性能。從表3分析， A組開始出現(xiàn)死亡的水溫H1B組>C組，而在不同品系之間，開始出現(xiàn)死亡的水溫最高是A組的H2為10.8 ℃，H3次之10.2 ℃，表明在該品系中，80 g的生長階段是耐寒性能較差的時期，開始出現(xiàn)死亡的水溫最低的是C組的H1為8.6 ℃。各試驗魚個體耐寒能力的差異是導(dǎo)致其死亡過程中間隔期發(fā)生及各間隔期的間隔時間及間隔溫度不相同的原因。

綜合上述，在不同品系之間、相同品系之間的比較結(jié)果表明，紅羅非魚的耐寒性能，隨著生長規(guī)格(如體重)的增大而增加，但體重并不是唯一的決定因素，與控制耐寒性狀的相關(guān)基因在不同溫度下表達(dá)有關(guān)。另外，不同地理群體的紅羅非魚，通過對不同地理環(huán)境的適應(yīng)，其耐寒能力有了差異。關(guān)島紅羅非魚熱帶的生活史，是對較高水溫的適應(yīng)性，無論其開始死亡水溫，還是半致死水溫均比其它品系的要高。而C組開始死亡水溫和半致死水溫均為最低，可作為耐寒性能選育的基礎(chǔ)群體。

表3 3個實驗組開始出現(xiàn)死亡時水溫Tab.3 Water temperatures which for the fish of three experimental groups began to die ℃

注：死亡標(biāo)準(zhǔn)同上

2.4 試驗魚在不同溫度下的行為

在一定溫度范圍內(nèi)羅非魚可以通過調(diào)節(jié)自己的生理活動和新陳代謝來適應(yīng)溫度變化，這必然反映到它的行為活動上。若溫度超過一定限度，則導(dǎo)致生命活動失調(diào)乃至死亡[7]。本實驗觀察到16 ℃以上時，各品系試驗魚的行為活動完全不受溫度的影響，16～14 ℃行為發(fā)生變化，但還在正常范圍內(nèi)，可以正常游動，10 ℃以下，對刺激反應(yīng)下降，游泳能力也下降，全部表現(xiàn)為游姿失去平衡，下降到8 ℃后，不同品系間大部分表現(xiàn)失去知覺，出現(xiàn)連續(xù)死亡狀態(tài)，具體情況見表4和圖3。

表4 在不同溫度下三個品系紅羅非魚的生理行為Tab.4 Physiological behaviors of three strains red tilapia at different temperatures

圖3 關(guān)島紅羅非魚、佛羅里達(dá)紅羅非魚、珍珠白紅羅非魚在不同水溫下的生理行為Fig3. The physiological behavior of Guam red tilapia, Florida red tilapia and Pearl white red tilapia under different water temperature 1～3為關(guān)島紅羅非魚,4～6 為佛羅里達(dá)紅羅非魚,7～9為珍珠白紅羅非魚

3 討論

3.1 紅羅非魚的耐寒能力

羅非魚的耐寒能力受環(huán)境效應(yīng)、遺傳效應(yīng)、馴化背景、健康以及營養(yǎng)狀況等諸多因素的影響[8]。種類不同，耐低溫的能力也不一樣[9-10]。紅羅非魚類屬于熱帶魚類 ，它們不耐低溫 ，其耐寒能力的大小不同品系亦有很大的不同。實驗結(jié)果表明，不同品系間的低溫半致死溫度有明顯差異性，關(guān)島羅非魚耐寒能力較差，相比其它兩個品系，無論規(guī)格大小均是最不耐寒，這跟關(guān)島紅羅非魚自身的馴化背景和遺傳相關(guān)，關(guān)島紅羅非是在熱帶通過遺傳選育培育出的品系。珍珠白紅羅非魚耐寒能力最強(qiáng)，珍珠白紅羅非魚品系的選育溫度相對較低。采用非損傷性的臨界溫度適應(yīng)的連續(xù)選育的方法可以改良羅非魚不耐低溫的性狀，在模擬自然水域水溫緩慢下降的條件下，C表現(xiàn)出耐低溫的生存能力，可作為紅羅非魚耐寒性能進(jìn)一步選育的基礎(chǔ)群體。

半數(shù)致死溫度LT50是衡量羅非魚耐寒性能大小的關(guān)鍵指標(biāo)，數(shù)值越大則表明耐寒性能小，反之則耐寒性強(qiáng)。從圖2來看，紅羅非魚的生理行為受到低溫脅迫的影響，同樣是耐寒性能的反映，當(dāng)水溫在16 ℃以上時，紅羅非魚的生理行為表現(xiàn)正常，下降到10 ℃后，全部表現(xiàn)為游姿失去平衡，下降到8 ℃后，不同品系間大部分表現(xiàn)失去知覺，出現(xiàn)連續(xù)死亡狀態(tài)。

關(guān)于羅非魚的大小規(guī)格對耐寒性能是否存在明顯的關(guān)系，有不少學(xué)者做了相當(dāng)多研究，Dan等[11]研究發(fā)現(xiàn)羅非魚的耐寒能力在規(guī)格為1 g的時候存在明顯差異，而Hofer等[12]認(rèn)為5 g以下的羅非魚對低溫脅迫差異較顯著。但Cnaani等[13]指出魚的體質(zhì)量與耐寒力之間并無確切關(guān)系。本研究結(jié)果顯示：關(guān)島同一品系的紅羅非魚規(guī)格越大半致死溫度越高，體重越小，半致死溫度越低，而B、C組紅羅非魚的半致死溫度與規(guī)格呈負(fù)相關(guān)。實驗結(jié)果表明紅羅非魚耐寒性能大小與體重規(guī)格并無線性關(guān)系。，實驗總體趨勢上，紅羅非魚規(guī)格較小、發(fā)育程度較低時耐寒力差異較大，耐寒性差，但隨著魚體生長，生理發(fā)育逐漸完善，耐低溫能力越強(qiáng)，這也表明發(fā)育到一定規(guī)格的紅羅非魚才能較好代表整個物種的耐寒能力表現(xiàn)。因此，在生產(chǎn)上，紅羅非魚越冬時應(yīng)挑選規(guī)格較大的魚種越冬。

3.2 影響評價紅羅非魚耐寒能力的因素

為客觀評價紅羅非魚耐寒能力大小，試驗遵守以低溫作為主要影響因素，盡可能減少其它因素的作用或保持同一水平，紅羅非魚低溫脅迫一是低溫直接致死，低溫環(huán)境造成羅非魚組織或器官損傷，致使生理紊亂，繼而死亡；另外是低溫脅迫后的繼發(fā)性死亡，在實驗過程中，盡可能避免實驗魚應(yīng)激反應(yīng)，降溫設(shè)施可控范圍內(nèi)，盡量縮短實驗時間。隨著低溫脅迫時問的延長，可能由于饑餓和水質(zhì)等其它因素干擾，此時如降溫速率太慢，紅羅非魚用在對溫度適應(yīng)的能量消耗增大，對體質(zhì)極為不利 ，從而造成魚對低溫的耐受能力將明顯下降，影響紅羅非魚耐寒性能評價。

另外，降溫梯度也可能是原因之一。有研究者認(rèn)為，在魚類升溫馴化試驗過程中每 24 h升溫不超過2 ℃時，魚類能夠通過調(diào)節(jié)適應(yīng)溫度的升高而不會造成熱沖擊[14]。本實驗過程中，24 h內(nèi)也不應(yīng)降溫超過2 ℃，以免對試驗魚造成冷刺激，而影響對試驗魚真實的耐寒能力的反映。每一個降溫梯度都應(yīng)該保持恒定水溫8 h以上，為紅羅非魚對低溫脅迫提供過渡性適應(yīng)，另外以便于對死亡紅羅非魚數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。

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(責(zé)任編輯：鄧 薇)

The cold resistant performance evaluation for three strains of different specifications of red tilapia

HE Jin-zhao，CHEN Zi-gui，CHEN Zhao，LIU Kang， CAO Shou-xiong

(GuangxiAquacultureIntroductionandBreedingCenter，Nanning,530031,China)

The fish of three different strains ofOreochromisniloticuswere selected as samples.The low temperature stress test was carried out to compare the cold-resistant performances, by indoor artificial cooling for studying the lethal temperature and low temperature range of death, mortality, low temperature physiological behavior and other technical indicators.The results show that, the lethal temperature (LT50) of each group ranged from 6.53 ℃ to 7.71 ℃.The average LT50value of Guam strain group (A) ,7.46 ℃, was the highest among the three groups.The Florida group (B) took second place with 6.77 ℃, and the lowest is the group of pearl white (C) 6.68 ℃.Among them, the half-lethal temperature (LT50) between the different specifications of group A was H3>H2>H1, the half-lethal temperature (LT50) between the different specifications of group B was H1>H2>H3, and the half-lethal temperature (LT50) between the different specifications of group C was H1>H2>H3.The lowest death temperature of three different strains of red tilapia began to descend from high to low in the order of A>B>C.

Oreochromisniloticus;strain; half-lethal temperature;cold resistance

2016-08-28；

2017-03-13

廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)項目(桂科能14121008-1-6);廣西科技計劃項目(桂科AB16380029)

何金釗(1976-)，男，工程師，從事水產(chǎn)養(yǎng)殖引種育種等工作。

陳子桂。 E-mail: 976816944@qq.com

S965.125

A

1000-6907-(2017)03-0079-05