眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦生長、性腺發(fā)育及體色的影響

黃智偉，石耀華，王愛民，2，潘 志，劉春勝，顧志峰

（1．海南大學海洋學院，海南海口 507228；2．南海海洋資源利用國家重點實驗室，海南?？?507228；3．北京水產(chǎn)技術(shù)推廣站海南育種中心，海南文昌 571323）

紅螯光殼螯蝦（Cherax quadriarinatus），又稱澳洲淡水藍龍蝦，屬節(jié)肢動物門，甲殼綱，十足目，擬螯蝦科，是世界上品質(zhì)最優(yōu)良的淡水蝦類之一，具有個頭大、生長速度快、含肉率高（腹部占總體質(zhì)量的42%～47%）及適應(yīng)性強等特點，深受養(yǎng)殖戶和消費者喜愛［1-2］。目前紅螯光殼螯蝦已在澳大利亞、日本、新西蘭、馬來西亞、泰國、阿根廷、美國等國家開展規(guī)模化養(yǎng)殖，其中澳大利亞產(chǎn)量最多［3-7］。中國養(yǎng)殖紅螯光殼螯蝦相對較遲，1994年廣東省成功進行紅螯光殼螯蝦養(yǎng)殖試驗［8］，此后養(yǎng)殖規(guī)模逐年擴大。

甲殼類動物眼柄中含有X器官-竇腺復(fù)合體，能夠分泌性腺抑制激素（GIH）、蛻皮抑制激素（MIH）等，進而控制性腺發(fā)育和蛻皮［9］?，F(xiàn)有研究表明，切除甲殼類動物單側(cè)或雙側(cè)眼柄，可加快其蛻皮與生長，促進性腺發(fā)育和成熟［10-12］。眼柄摘除已成為促進甲殼動物生長及性腺發(fā)育和成熟的最常用方法。國內(nèi)學者也通過實驗證實了剪除眼柄能促進甲殼動物生長和性腺的發(fā)育，如中華絨鰲蟹（Eriocheir sinensis）［13-14］、日本囊對蝦（Marsupenaeus japonicus）［15］、凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）［16］、 克 氏 原 螯 蝦（Procambarus clarkii）［17］等。相關(guān)研究表明，在未成熟的雌性日本囊對蝦中，摘除單側(cè)眼柄的雌蝦殘留的X竇腺-復(fù)合體能夠分泌足夠量的卵黃發(fā)生抑制激素（VIH）來抑制卵黃蛋白原（VTG）的合成，只有切除雙側(cè)眼柄才能消除內(nèi)源性VIH，以促進VGR的合成，從而促進卵巢發(fā)育［15］。截至目前，僅見紅螯光殼螯蝦同步產(chǎn)卵的研究［18-19］，關(guān)于紅螯光殼螯蝦眼柄切除對其生長、性腺發(fā)育情況的研究報道較少，尚未見不同眼柄摘除數(shù)對紅螯光殼螯蝦生長、蛻殼及性腺發(fā)育影響的相關(guān)研究。本文通過摘除單側(cè)或雙側(cè)眼柄，比較和分析紅螯光殼螯蝦生長發(fā)育、存活率以及體色變化等方面的差異性，以期為深入研究眼柄在紅螯光殼螯蝦生長與生殖調(diào)控中的作用提供參考。

1 材料與方法

1．1 實驗材料

紅螯光殼螯蝦采購于海南文昌北京市水產(chǎn)技術(shù)推廣站海南育種中心，試驗蝦為養(yǎng)殖6個月齡的成蝦，體質(zhì)量（47．47±3．48）g，性腺指數(shù)0．27±0．14。室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)一周后，選取肢體完整、健康、活力較強的個體進行實驗。

1．2 實驗方法

1．2．1 眼柄摘除手術(shù)

實驗設(shè)3組，分別為不剪眼柄組（對照組）、摘除單側(cè)眼柄組和摘除雙側(cè)眼柄組，每組設(shè)3個平行，每個平行12尾蝦。眼柄摘除手術(shù)采用鑷燙摘除法，具體為先將鑷子在酒精燈上灼燒至發(fā)紅，然后用鑷子夾住成蝦眼柄基部2～3 s后摘除，再用少量紅霉素軟膏擦拭傷口消毒，放回養(yǎng)殖缸內(nèi)。

1．2．2 眼柄摘除后養(yǎng)殖管理

眼柄摘除后將紅螯光殼螯蝦飼養(yǎng)在室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，其中養(yǎng)殖缸底面長寬為90 cm×55 cm，面積為 0．5 m2，放養(yǎng)密度為 24尾·m-2，每個缸中投放12個PVC管（20 cm×7 cm）作為親蝦的遮蔽物。實驗期間養(yǎng)殖水溫（28±1）℃，24 h不間斷增氧；采用室內(nèi)LED提供光源，光強500 lx，光周期為12 h∶12 h。每天 18∶00投喂佛山市全興水產(chǎn)飼料有限公司生產(chǎn)的斑節(jié)對蝦配合飼料，日投喂量為蝦總體質(zhì)量的3%。次日8∶00吸去糞便和殘餌，每周換水1／3。

1．2．3 生長、存活率測定

分別在實驗開始前和實驗結(jié)束后測量每組紅螯光殼螯蝦體長、體質(zhì)量等基礎(chǔ)生物學指標，計算試驗蝦的特定生長率（SGR）。其中體長為眼柄基部到尾扇末端距離，體質(zhì)量為鮮活濕重。實驗期間每7 d統(tǒng)計一次紅螯光殼螯蝦的存活數(shù)和蛻殼數(shù)，計算存活率和蛻殼率。計算公式如下：

特定生長率SGR＝［（ln W末-ln W初）／T］×100%

其中，W末為養(yǎng)殖28 d后體質(zhì)量；W初為養(yǎng)殖初期體質(zhì)量；T為實驗天數(shù)。

1．2．4 性腺指數(shù)測定

實驗開始前隨機選取15尾紅螯光殼螯蝦測定其體長、體質(zhì)量及性腺重。實驗結(jié)束對每組所有存活個體的體長、體質(zhì)量及性腺重進行測量。分別計算性腺指數(shù)（HIS），公式如下：

性腺指數(shù)HIS＝（性腺濕重／體質(zhì)量）×100%

1．2．5 體色測定

實驗結(jié)束后在相同條件下對各試驗組每尾紅螯光殼螯蝦進行拍照，照片采用ImageJ軟件進行圖像處理，并采用RGB（三原色）顏色分析模型進行比較。相機及拍照相關(guān)參數(shù)為佳能單反相機，光強為 1 000 lx，光圈 f 5．6，自動曝光。

1．2．6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理分析

各實驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示。所有數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 18．0軟件進行處理。各處理組間顯著性分析采用單因素方差進行分析，顯著性水平為P＜0．05。

2 結(jié)果與分析

2．1 眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦生長與存活的影響

養(yǎng)殖28 d后，各組間體長與體質(zhì)量存在顯著差異（P＜0．05）（表1）。其中摘除雙側(cè)眼柄紅螯光殼螯蝦的體長為（142．45±3．42）mm，體長特定生長率為 0．83±0．11；體質(zhì)量為（112．30±8．63）g，體質(zhì)量特定生長率為 1．97±0．37，顯著高于摘除單側(cè)眼柄和不摘除眼柄的紅螯光殼螯蝦（P＜0．05）。

摘除單側(cè)眼柄紅螯光殼螯蝦存活率為97．2%，與對照組差異不顯著（P＝0．63＞0．05）。摘除雙眼柄紅螯光殼螯蝦存活率僅為60%，顯著低于其它兩組（P＜0．05）。如圖1所示，摘除雙眼柄組在7 d內(nèi)死亡率20%，隨時間推移死亡速率逐漸降低，14 d后其存活率趨于穩(wěn)定。

表1 眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦生長的影響Tab．1 Effects of eyestalk ablation on the growth of C．quadricarinatus

圖1 眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦存活率的影響Fig．1 Survival rate of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

2．2 眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦蛻殼率及性腺指數(shù)的影響

摘除眼柄對紅螯光殼螯蝦蛻殼率影響顯著（圖2），其中摘除雙側(cè)眼柄的紅螯光殼螯蝦在實驗結(jié)束時蛻殼率達到100%，顯著高于摘除單側(cè)眼柄33．3%和不摘除眼柄16．7%。摘除雙側(cè)眼柄紅螯光殼螯蝦性腺指數(shù)為1．23，顯著高于摘除單側(cè)眼柄 0．35和不摘除眼柄 0．20（P＜0．05）（圖3）。如圖4所示性腺圖片，可以看出：摘除雙側(cè)眼柄組的卵巢飽滿，卵粒大，而不摘除眼柄組的卵巢稀松，卵粒小。

圖2 眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦蛻殼率的影響Fig．2 Molting rate of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

圖3 眼柄摘除后紅螯光殼螯蝦性腺指數(shù)（HIS）變化Fig．3 HIS of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

圖4 眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦性腺發(fā)育的影響Fig．4 Gonad development of C．quadricarinatus with different eyestalk ablation treatments

2．3 眼柄摘除對紅螯光殼螯蝦體色影響

不摘眼柄組（對照組）、摘除單側(cè)眼柄組和摘除雙側(cè)眼柄組體色產(chǎn)生差異（圖5），從圖5中可以看出，不同眼柄摘除后紅螯光殼螯蝦甲殼的三原色RGB顏色值具有差異性。摘除雙眼柄組紅螯光殼螯蝦體色 G值和 B值（99．26±5．23和98．40±3．58）顯著高于摘除單側(cè)眼柄組（59．02±3．85和44．07±4．57）（P＜0．05）。

3 討論

甲殼類動物生長與蛻殼密切相關(guān)，每蛻殼一次，體質(zhì)量便急速增長一次。眼柄是甲殼動物最為重要的內(nèi)分泌器官之一，能夠分泌高血糖激素（CHH）、蛻皮抑制激素（MIH）、性腺抑制激素（GIH）、離子轉(zhuǎn)運肽（ITP）和大顎器抑制激素（MOIH）等多種神經(jīng)多肽類物質(zhì)，參與調(diào)控動物的生長／蛻殼和性腺發(fā)育等生命活動［23］，其中MIH和GIH對甲殼動物生長和性腺發(fā)育有重要的調(diào)控作用。研究表明，眼柄摘除能夠刺激甲殼動物生長、性腺發(fā)育及體色的改變等［13-16］。

圖5 眼柄摘除后紅螯光殼螯蝦體色RGB值Fig．5 RGB value of C．quadricarinatus with eyestalk ablation treatment

眼柄摘除后，甲殼動物X器官-竇腺復(fù)合體分泌的MIH下降或消失，靶器官-Y器官分泌蛻皮激素（MH）增高，引起蛻殼［20］。實驗摘除紅螯光殼螯蝦單側(cè)眼柄和雙眼柄28 d后均促進紅螯光殼螯蝦的蛻殼與生長，其中摘除雙側(cè)眼柄組增長顯著高于摘除單側(cè)眼柄和不摘除眼柄組，該結(jié)果與水燕等［9］報道一致。亓一舟等［20］在關(guān)于甲殼動物蛻皮抑制激素調(diào)控機制的研究中也指出眼柄摘除能促進甲殼動物生長和發(fā)育。

甲殼動物眼柄摘除后X器官-竇腺復(fù)合體分泌的GIH和卵黃發(fā)生抑制激素（VIH）下降，進而導(dǎo)致卵黃蛋白原（VTG）的合成增加，促進卵巢的生長與發(fā)育［20］。摘除紅螯光殼螯蝦眼柄28 d后其性腺指數(shù)（HIS）顯著高于對照組，其中摘除雙側(cè)眼柄性腺指數(shù)最高，達到1．23。該實驗結(jié)果在凡納濱對蝦和克氏原螯蝦有類似報道［16-17］。但在凡納濱對蝦和克氏原螯蝦中摘除單側(cè)眼柄就能明顯促進性腺發(fā)育，而紅螯光殼螯蝦需要摘除雙側(cè)眼柄才能更好促進性腺發(fā)育，這可能是因為紅螯光殼螯蝦摘除單眼柄后剩下另一個眼柄所分泌的GIH量足以抑制性腺發(fā)育，只有摘除雙側(cè)眼柄才足以消除這種影響。實驗還發(fā)現(xiàn)摘除眼柄后紅螯光殼螯蝦體色發(fā)生改變，表現(xiàn)為顏色參數(shù)R值降低和B值升高。有報道稱甲殼動物眼柄摘除后可刺激紅色素聚集激素（RPCH）和色素分散激素（PDH）兩種促色素細胞激素分泌量發(fā)生改變［21］。紅螯光殼螯蝦體色改變或許是由上述原因造成的，具體原因還有待進一步深入研究。

盡管實驗摘除雙側(cè)眼柄對生長和發(fā)育都有較好影響，但是摘除雙側(cè)眼柄紅螯光殼螯蝦存活率僅60%。這與翁雄等［24］對日本囊對蝦親蝦的眼柄摘除實驗存活率為59．3%的結(jié)果基本一致。究其原因，可能是摘除雙側(cè)眼柄導(dǎo)致甲殼類動物體內(nèi)激素分泌與調(diào)控發(fā)生紊亂，影響其機體免疫力，運動能力下降，在蛻殼時更易受同類捕食。