穩(wěn)定同位素法研究大竹蟶D形幼蟲、稚貝和幼貝的食性

王 擺，田甲申，曹 琛，李多慧，郝詠芳，張 乾，周遵春，張淑麗，董 穎

( 1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院，遼寧 大連 116023； 2.營口市水產(chǎn)科學(xué)研究所，遼寧 營口 115003；3.大連市水產(chǎn)研究所，遼寧 大連 116087； 4.凌海市達(dá)蓮海珍品養(yǎng)殖有限責(zé)任公司，遼寧 錦州 121211 )

穩(wěn)定同位素法研究大竹蟶D形幼蟲、稚貝和幼貝的食性

王 擺1，田甲申1，曹 琛2，李多慧3，郝詠芳2，張 乾2，周遵春1，張淑麗4，董 穎1

( 1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院，遼寧 大連 116023； 2.營口市水產(chǎn)科學(xué)研究所，遼寧 營口 115003；3.大連市水產(chǎn)研究所，遼寧 大連 116087； 4.凌海市達(dá)蓮海珍品養(yǎng)殖有限責(zé)任公司，遼寧 錦州 121211 )

2016年5月在工廠化育苗池水溫18.5 ℃、鹽度26.8、pH 7.9和溶解氧6.7 mg/L下，采集進(jìn)水的懸浮顆粒、浮游植物、餌料藻類角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻和大竹蟶的D形幼蟲、稚貝和幼貝(殼長5～8 mm)樣品，檢測所有樣品的δ13C和δ15N值，探究各種餌料在不同發(fā)育階段大竹蟶中的貢獻(xiàn)率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大竹蟶的D形幼蟲、稚貝和幼貝的δ13C值分別為(-23.272±0.042)‰、(-22.317±0.058)‰和(-21.856±0.108)‰，δ15N值分別為(9.467±0.001)‰、(9.873±0.073)‰和(10.385±0.036)‰。運(yùn)用IsoSource線性混合模型計(jì)算出懸浮顆粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻對(duì)大竹蟶D型幼蟲的平均貢獻(xiàn)率分別為21.4%、21.8%、21.1%、13.3%和22.3%；對(duì)稚貝的平均貢獻(xiàn)率分別為15.8%、19.1%、22.3%、27.7%、15.1%；對(duì)幼貝的平均貢獻(xiàn)率分別為14.0%、16.4%、19.5%、37.1%和13.0%；試驗(yàn)結(jié)果表明大竹蟶D形幼蟲喜食角毛藻和新月菱形藻，稚貝喜食等鞭金藻和角毛藻，幼貝喜食等鞭金藻。

大竹蟶；食性；碳氮穩(wěn)定同位素；工廠化育苗

大竹蟶(Solengrandis)廣泛分布于我國沿海各地，具有較高的營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是我國重要增養(yǎng)殖貝類之一。目前，國內(nèi)對(duì)大竹蟶的研究主要集中在基礎(chǔ)生物學(xué)、苗種繁育、分子生物學(xué)及其營養(yǎng)成分等[1-11]。吳楊平等[1-2]開展了大竹蟶生物學(xué)特性及胚胎發(fā)生和稚貝發(fā)育特性研究。肖國強(qiáng)等[3]采用組織學(xué)和實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)方法研究了浙江沿海大竹蟶的性腺發(fā)育、生殖周期、肥滿度、胚胎發(fā)育、幼蟲發(fā)育及變態(tài)等。張殿彩等[4]利用透射電鏡觀察了大竹蟶精子發(fā)生和精子超微結(jié)構(gòu)。宋賢亭等[5]報(bào)道了大竹蟶室內(nèi)人工育苗技術(shù)。閆喜武等[6]研究了培養(yǎng)密度和餌料種類對(duì)大竹蟶幼蟲生長、存活及變態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)餌料在大竹蟶人工繁育過程中發(fā)揮重要作用。而有關(guān)大竹蟶人工繁育過程中餌料貢獻(xiàn)率的研究尚未見報(bào)道。筆者采用碳氮穩(wěn)定同位素技術(shù)分析了不同餌料對(duì)工廠化育苗大竹蟶D形幼蟲和稚幼貝的餌料貢獻(xiàn)率，為合理制定大竹蟶工廠化育苗的餌料投喂策略，進(jìn)行生態(tài)健康養(yǎng)殖提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集和處理

2016年5月，采集營口現(xiàn)代漁業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園大竹蟶工廠化育苗池進(jìn)水中的懸浮顆粒、浮游植物、人工投喂的角毛藻(Chaetocercssp.)、等鞭金藻(Isochrysissp.)、新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)和大竹蟶的D形幼蟲、稚貝和幼貝(殼長5～ 8 mm)樣品。采樣時(shí)育苗池水溫18.5 ℃，鹽度26.8，pH 7.9，溶解氧6.7 mg/L。

懸浮顆粒、浮游植物、角毛藻、金藻、新月菱形藻和大竹蟶D形幼蟲樣品分別經(jīng)預(yù)灼燒過的Whatman GF/F玻璃纖維濾膜過濾；解剖鏡下挑取稚貝樣品，幼貝樣品去殼，D形幼蟲樣品用1 mol/L鹽酸酸化3 h，去除碳酸鹽的影響，超純水水洗后，所有樣品放置于烘箱內(nèi)60 ℃烘干至恒等質(zhì)量。稚貝和幼貝樣品分別經(jīng)瑪瑙研缽磨勻，所有樣品用于δ15N測定。稚貝和幼貝樣品用脫脂溶液(甲醇∶氯仿∶水=2∶1∶0.8)浸泡除脂[12]，超純水水洗后，再烘干至恒等質(zhì)量，經(jīng)瑪瑙研缽研磨后，與其他樣品用于δ13C測定。

1.2 碳氮穩(wěn)定同位素測定

所有樣品于遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院穩(wěn)定同位素實(shí)驗(yàn)室測定。樣品的15N和13C用穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀(美國菲尼根Flash 2000 HT型元素分析儀)和同位素比率質(zhì)譜儀(美國菲尼根Delta V Advantage)測定。穩(wěn)定C、N同位素的自然豐度表示為：

δX=[R樣品/R標(biāo)準(zhǔn)]-1×103

式中，X代表13C或15N，R代表13C/12C或15N/14N。

δ13C值是相對(duì)于PDB標(biāo)準(zhǔn)的自然豐度，δ15N值是相對(duì)空氣中氮?dú)獾呢S度[13]。為保證結(jié)果準(zhǔn)確性，同一樣品的碳、氮穩(wěn)定同位素分別進(jìn)行測定。每個(gè)樣品測定3個(gè)平行樣，為保持試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和儀器的穩(wěn)定性，每測定5個(gè)樣品后插測1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣。δ15N精密度<±0.15‰，δ13C精密度<±0.15‰。

1.3 餌料貢獻(xiàn)比例的計(jì)算

采用IsoSource線性混合模型[14]計(jì)算5種餌料貢獻(xiàn)率。計(jì)算時(shí)按照指定的增量范圍疊加運(yùn)算出資源所有可能的百分比組合(和為100%)，每一個(gè)組合的加權(quán)平均值與混合物(消費(fèi)者)實(shí)際測定的同位素值進(jìn)行比較，對(duì)于給定忍受范圍內(nèi)(±0.1‰)的組合認(rèn)定為可行解。在所有可行解中，分析每種資源貢獻(xiàn)百分比的出現(xiàn)頻率，得到餌料生物的貢獻(xiàn)比例。

式中，i為指定的增量范圍，s為餌料種類數(shù)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

測試數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理，Origin 7.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 大竹蟶D形幼蟲及稚幼貝的δ15N和δ13C值

各樣品的δ15N和δ13C值見表1。由表1可見，幼貝的δ13C值高于稚貝，稚貝的δ13C值高于D形幼蟲；D形幼蟲、稚貝和幼貝的δ15N值具有相同的變化規(guī)律。

表1 各樣品的δ15N和δ13C值 ‰

2.2 不同餌料對(duì)大竹蟶D形幼蟲及稚、幼貝的餌料貢獻(xiàn)率

不同類別餌料對(duì)大竹蟶D形幼蟲的平均貢獻(xiàn)率見圖1。懸浮顆粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻對(duì)大竹蟶D型幼蟲的平均貢獻(xiàn)率分別為21.4%、21.8%、21.1%、13.3%和22.3%。

不同餌料對(duì)稚貝的平均貢獻(xiàn)率見圖2。懸浮顆粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻對(duì)稚貝平均的貢獻(xiàn)率分別為15.8%、19.1%、22.3%、27.7%和15.1%。

圖1 不同餌料對(duì)大竹蟶D形幼蟲的餌料貢獻(xiàn)率

圖2 不同餌料對(duì)大竹蟶稚貝的餌料貢獻(xiàn)率

不同餌料對(duì)幼貝的平均貢獻(xiàn)率見圖3。懸浮顆粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻對(duì)幼貝的平均貢獻(xiàn)率分別為14.0%、16.4%、19.5%、37.2%、13.0%。

圖3 不同餌料對(duì)大竹蟶幼貝的餌料貢獻(xiàn)率

3 討 論

穩(wěn)定同位素技術(shù)是研究海洋生物的食性和生物之間的營養(yǎng)關(guān)系的重要手段，相比傳統(tǒng)胃含物分析法需要樣品數(shù)量大，分析時(shí)間長，且僅能反映生物體被采集時(shí)的瞬時(shí)狀態(tài)的不足，穩(wěn)定同位素技術(shù)可對(duì)不同發(fā)育時(shí)期生物的營養(yǎng)來源進(jìn)行準(zhǔn)確測定[15-16]。近年來，穩(wěn)定碳氮同位素技術(shù)在分析貝類的食性中得到了廣泛的應(yīng)用[17-19]。本試驗(yàn)采用穩(wěn)定碳氮同位素法檢測工廠化育苗中大竹蟶D形幼蟲及稚貝、幼貝的δ13C和δ15N值，發(fā)現(xiàn)幼貝的δ13C值高于稚貝，稚貝的δ13C值高于D形幼蟲；δ15N值有相同的變化規(guī)律。張宇美[20]研究發(fā)現(xiàn)，南海的鳶烏賊(Sthenoeuthisouualaniensis)的δ13C和δ15N值與其胴長有極顯著關(guān)系。遼東灣海蜇(Rhopilemaesculentum)的δ13C值隨著傘徑增加而降低，δ15N值與傘徑無相關(guān)性[21]。大竹蟶D形幼蟲及稚幼貝的δ13C和δ15N值的變化規(guī)律，可能與促熟期種貝及不同發(fā)育階段攝食的餌料有關(guān)。

餌料的種類和投喂方式是影響大竹蟶幼體發(fā)育及稚貝、幼貝生長的重要因素。大竹蟶種貝促熟期間多投喂金藻或角毛藻[3]，叉鞭金藻(Dicrateriasp.)、綠色巴夫藻(Pavlovaviridis)或亞心形扁藻(Platymonassubcordiformis)[2]。宋賢亭等[5]在種貝促熟期間投喂金藻、小硅藻(Nitzschiaclosteriumf.minutissima)和扁藻(Platymonassp.)，在殼頂幼蟲前期投喂金藻，殼頂幼蟲后期投喂金藻和扁藻，稚貝投喂扁藻、小球藻和角毛藻為主，金藻為輔。閆喜武等[6]等通過餌料單獨(dú)投喂和混合投喂發(fā)現(xiàn)，在大竹蟶幼蟲前期單獨(dú)投喂金藻，后期混合投喂金藻、塔胞藻(Pyramimonassp.)和新月菱形藻，對(duì)幼蟲的生長速度、存活率和變態(tài)率及幼蟲各階段發(fā)育的影響效果比較理想。而不同餌料對(duì)大竹蟶幼體及稚、幼貝的餌料貢獻(xiàn)率研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)采用碳氮穩(wěn)定同位素技術(shù)檢測分析發(fā)現(xiàn)，3種單胞藻對(duì)工廠化育苗大竹蟶D形幼蟲的餌料貢獻(xiàn)率之和為56.8%，對(duì)稚貝的餌料貢獻(xiàn)率之和為65.1%，對(duì)幼貝的餌料貢獻(xiàn)率之和為69.6%，隨著大竹蟶幼苗的不斷發(fā)育，單胞藻的餌料貢獻(xiàn)率逐漸升高，說明單胞藻在大竹蟶工廠化育苗過程中是D形幼蟲和稚貝、幼貝的重要的食物來源，其中，金藻對(duì)稚、幼貝的餌料貢獻(xiàn)率逐漸上升。此外，影響大竹蟶人工育苗的因素還有培養(yǎng)密度、溫度、鹽度和底質(zhì)等因素[10-11]。為了大竹蟶人工增養(yǎng)殖業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，還應(yīng)深入開展大竹蟶在自然海區(qū)中的食性特征研究。

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FeedingHabitsofD-ShapedLarvae,SpatandJuvenilesofClamSolengrandisinBreedingUsingStableIsotopeTechniques

WANG Bai1, TIAN Jiashen1, CAO Chen2, LI Duohui3， HAO Yongfang2, ZHANG Qian2, ZHOU Zunchun1, ZHANG Shuli4, DONG Ying1

( 1.Liaoning Ocean and Fisheries Science Research Institute, Dalian 116023, China; 2.Fisheries Research Institute of Yingkou, Yingkou 115003, China; 3.Dalian Fisheries Research Institute, Dalian 116087, China; 4.Linghai Dalian Seafood Process Co., Ltd., Jingzhou 121211, China )

Suspended particles (POM), and phytoplankton in a seeding sea water pool, dietary algaeChaetocercssp.,Isochrypissp.,Nitzschiaclosteriumand D-shaped larvae, spat and juveniles of clamSolengrandiswere sampled in May 2016, and their δ13C and δ15N values were detected by carbon and nitrogen stable isotopes methods in order to analyze the feeding habits of the clam at different development stages in breeding. The results showed that the δ13C value was (-23.272±0.042)‰ in D-shaped larvae, (-22.317±0.058)‰ in spats and (-21.856±0.108)‰ in juveniles, and that the δ15N value (9.467±0.001)‰ in D-shaped larvae, (9.873±0.073)‰ in spats and (10.385±0.036)‰ in juveniles. The IsoSource linear mixture model revealed that the dietary contribution to D-shaped larvae was found to be the maximum (22.3%) inN.closterium, followed by phytoplankton (21.8%), POM (21.4%),Chaetocercssp. (21.1%) andIsochrypissp. (13.3%); the dietary contribution to spat was the maximum (27.7%) inIsochrypissp., followed byChaetocercssp. (22.3%), phytoplankton (19.1%), POM (15.8%) andN.closterium(15.1%); the dietary contribution to juveniles wasIsochrypissp.(37.1%), followed byChaetocercssp. (19.5%), phytoplankton (16.4%), POM (14.0%) andN.closterium(13.0%). The estimated food sources in breeding wereChaetocercssp. andN.closteriumfor D-shaped larvae,Chaetocercssp. andIsochrypissp. for spats, andIsochrypissp. for juveniles. The findings are helpful to the rational feeding strategies forS.grandisin breeding.

Solengrandis; feeding habit; carbon and nitrogen stable isotope; industrialized breeding

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.05.023

2016-11-11；

2016-12-30.

遼寧省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015103044); 遼寧省海洋與漁業(yè)廳科研項(xiàng)目(201606，201609).

王擺(1981-), 男, 副研究員，博士；研究方向：海洋生物學(xué).E-mail:wangbai1980@hotmmail.com.通訊作者：董穎(1971-)，女, 研究員；研究方向：水產(chǎn)養(yǎng)殖. E-mail:ebuma@sina.com.

S968.318

A

1003-1111(2017)05-0670-04