魁蚶生物學(xué)與增養(yǎng)殖技術(shù)研究進(jìn)展

謝璽，滕煒鳴，李華琳，朱守維，杜尚昆，于佐安，劉項(xiàng)峰，王慶志*

(1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院 大連市海產(chǎn)貝類(lèi)種質(zhì)資源創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023； 2.錦州市科學(xué)技術(shù)研究院，遼寧 錦州 121000)

魁蚶 Scapharcabroughtonii隸屬于軟體動(dòng)物門(mén)Mollusca雙殼綱Bivalvia翼形亞綱Pteriomorphia蚶目Arcoida蚶科Arcidae粗飾蚶亞科Anadarinae毛蚶屬Scapharca，俗稱(chēng)赤貝、血貝、大毛蛤等，是一種大型海洋底棲雙殼經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)[1-2]。魁蚶成體個(gè)大體肥、肉嫩鮮美，古籍記載有“令人能食、益血色、消血塊和化痰積”之功效，是一種高蛋白、低脂肪、氨基酸含量均衡豐富、綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的滋補(bǔ)食品[3]，也是日本料理刺身的主要食材，斧足可加工成蝴蝶狀干凍赤貝肉，蚶殼還可入藥[4]。近年來(lái)，受生境破壞和過(guò)度開(kāi)發(fā)的影響，魁蚶自然種群數(shù)量逐年下降。因此，魁蚶的資源恢復(fù)和增養(yǎng)殖研究越來(lái)越受到重視，相關(guān)基礎(chǔ)研究和養(yǎng)殖生產(chǎn)工作得到了有效開(kāi)展。本文綜述了魁蚶的生物學(xué)、人工繁育與增養(yǎng)殖、生理生態(tài)及遺傳學(xué)等研究進(jìn)展，旨在為進(jìn)一步開(kāi)展魁蚶資源修復(fù)、人工增養(yǎng)殖、遺傳多樣性保護(hù)等提供科學(xué)參考。

1 生物學(xué)特性

1.1 形態(tài)特征

形態(tài)學(xué)分析是物種分類(lèi)與資源保護(hù)研究的基礎(chǔ)。魁蚶貝殼堅(jiān)厚，左右對(duì)稱(chēng)，殼頂膨脹突出，呈斜卵圓形；殼面覆有棕褐色絨毛，生長(zhǎng)紋明顯，放射肋寬扁平滑，總數(shù)為42～48條；韌帶面寬大厚實(shí)，鉸合部平直齒密(約70枚)[2]。魁蚶養(yǎng)殖實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，不同地理群體的魁蚶在形態(tài)特征、生長(zhǎng)性狀、成活率等方面有一定的差異。梁超等[5]運(yùn)用多變量形態(tài)度量學(xué)分析方法，比較了中國(guó)山東黃島、山東蓬萊、江蘇前三島和韓國(guó)統(tǒng)營(yíng)4個(gè)地理區(qū)域魁蚶種群的形態(tài)變異，結(jié)果表明江蘇前三島和山東黃島兩個(gè)種群形態(tài)最為接近，其次是韓國(guó)統(tǒng)營(yíng)，山東蓬萊群體的趨異程度最大。不同地理種群魁蚶的形態(tài)差異除遺傳上的決定因素外，可能與魁蚶的底棲生活環(huán)境不同及在海洋中流動(dòng)性弱有關(guān)。系統(tǒng)研究魁蚶不同地理群體的形態(tài)學(xué)與遺傳學(xué)異同，還可以為魁蚶品種改良提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 繁殖生物學(xué)

魁蚶雌雄異體，2齡以上具備繁殖能力，在中國(guó)，繁殖期為6—9月，產(chǎn)卵盛期為7—8月，繁殖水溫為20～26 ℃[6]。魁蚶生殖腺位于外套膜與消化盲囊之間，分布于足的上部，開(kāi)口于肛門(mén)下側(cè)。性腺成熟時(shí)，雌性呈橘紅色，雄性呈淡黃色。

根據(jù)生物學(xué)零度和有效積溫法則，海水溫度是影響海洋貝類(lèi)生殖周期的重要因素，目前已有大量研究報(bào)道了溫度對(duì)海洋貝類(lèi)生殖的影響和調(diào)控作用[7-8]?？赖男韵侔l(fā)育隨季節(jié)變化有明顯的周期性。與其他雙殼貝類(lèi)類(lèi)似，魁蚶的性腺發(fā)育雌雄同步，始于水溫較低的春季[9-10]，卵母細(xì)胞隨水溫升高逐漸發(fā)育增大，產(chǎn)卵前達(dá)到最大值，通過(guò)組織學(xué)觀察定量分析卵細(xì)胞直徑，并結(jié)合性腺形態(tài)變化、肥滿度與性腺指數(shù)等傳統(tǒng)手段判別性腺成熟度。

一些學(xué)者在研究海洋貝類(lèi)繁殖周期時(shí)，通常將性腺發(fā)育過(guò)程劃分為休止期、發(fā)生期、增殖期、成熟期和排放期5個(gè)時(shí)期[11-13]，或者休止期(resting)、形成期(early developing)、增殖期(later active)、成熟期(ripe)、排放期(partially spawned)和耗盡期(spent)6 個(gè)時(shí)期[14-16]。魁蚶的性腺發(fā)育在過(guò)去一直被認(rèn)為歷經(jīng)5個(gè)時(shí)期：增殖期、生長(zhǎng)期、成熟期、排放期和休止期(耗盡期)，即將休止期和耗盡期視為一個(gè)發(fā)育時(shí)期[17-19]。近年來(lái)，有學(xué)者參考Drummond等[20]對(duì)貝類(lèi)性腺發(fā)育的分期標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合性腺組織切片觀察、卵徑(穿過(guò)核仁最長(zhǎng)軸)測(cè)量、生化成分(糖原、蛋白質(zhì)、脂肪)含量分析等多種方法，將魁蚶性腺的發(fā)育劃分為包括休止期和耗盡期在內(nèi)的6個(gè)時(shí)期。各期主要生物學(xué)特征分別為：0期(休止期)，生殖腺充滿結(jié)締組織，觀察不到濾泡，雌雄不可分辨；Ⅰ期(形成期)，生殖細(xì)胞開(kāi)始發(fā)生，濾泡體積擴(kuò)增，濾泡間充滿結(jié)締組織，卵原細(xì)胞增多，精原細(xì)胞向?yàn)V泡中心增殖，有精母細(xì)胞形成，無(wú)精細(xì)胞和精子；Ⅱ期(增殖期)，生殖原細(xì)胞不斷增殖分化，可以觀察到處于各發(fā)育階段的雄性生殖細(xì)胞，發(fā)育較快個(gè)體的濾泡中充滿精細(xì)胞和精子，大部分卵母細(xì)胞通過(guò)短小的柄狀結(jié)構(gòu)與濾泡壁相連接；Ⅲ期(成熟期)，性腺體積增大飽滿，濾泡間隙小或消失，成熟的游離卵子互相擠壓，呈現(xiàn)出不規(guī)則形狀，成熟的精子充滿雄性濾泡，尾部指向中央，呈輻射狀排列，隨成熟度的增加，輻射排列的精子不斷向?yàn)V泡壁延伸；Ⅳ期(排放期)，游離卵子的數(shù)量減少或排空，雄性濾泡內(nèi)有大量螺旋狀精子，出現(xiàn)大小不等的空隙；Ⅴ期(耗盡期)，濾泡萎縮、破裂、分散，生殖腺濾泡僅殘留極少數(shù)量的卵子或精子，處于重吸收階段。

2 人工繁育與增養(yǎng)殖

2.1 人工育苗

魁蚶的人工育苗始于20世紀(jì)60—70年代，以菅野[21]的水槽采苗為開(kāi)端，日本進(jìn)行了人工育苗、養(yǎng)殖與放流試驗(yàn)[22]。20世紀(jì)80年代初，中國(guó)開(kāi)展了魁蚶人工育苗和中間育成試驗(yàn)，并于遼寧省大連市黑石礁海區(qū)進(jìn)行底播試養(yǎng)[6, 22]。20世紀(jì)90年代初，邱顯寅等[23]通過(guò)在山東榮成和蓬萊大規(guī)模魁蚶人工育苗生產(chǎn)實(shí)踐(共培育殼長(zhǎng)1 mm以上稚貝7.8億粒，單位立方水體出苗約為65萬(wàn)粒)，總結(jié)出一套較為完善的工廠化育苗技術(shù)。此后，于瑞海等[24-25]在魁蚶常溫育苗基礎(chǔ)上，先后研究了大水體升溫和間斷升溫育苗技術(shù)，降低了育苗成本，提高了越冬成活率，并通過(guò)嚴(yán)格控制中間培育方式取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，魁蚶人工育苗技術(shù)日趨成熟，可根據(jù)生產(chǎn)需要選擇升溫誘導(dǎo)或常溫育苗，一般包括親貝選擇與采捕、暫養(yǎng)與促熟、產(chǎn)卵與孵化、幼蟲(chóng)培育、采苗、稚貝培養(yǎng)等技術(shù)環(huán)節(jié)。

人工繁育的親貝宜選殼長(zhǎng)為5 cm以上的健壯個(gè)體。每年6—7月采捕的親貝，室內(nèi)暫養(yǎng)一周左右即可催產(chǎn)，暫養(yǎng)親貝餌料優(yōu)先選擇單細(xì)胞微藻，如硅藻、小球藻、金藻等，適當(dāng)補(bǔ)充螺旋藻、蛋黃、酵母、淀粉等代用餌料。產(chǎn)后親貝可繼續(xù)培育，一般會(huì)再次排放2～4次，具體培育時(shí)間與水溫、生物積溫及排放量有關(guān)，每次排放時(shí)間可持續(xù)2～4 h，當(dāng)產(chǎn)卵池密度達(dá)到150 ind./mL以上時(shí)移走親貝。孵化密度控制在50～60 ind./mL，幼蟲(chóng)培養(yǎng)密度前期可為8～12 ind./mL，后期應(yīng)為6～8 ind./mL。幼蟲(chóng)生長(zhǎng)的適宜水溫為23～25 ℃，適宜餌料有湛江等鞭金藻Isochrysiszhanjianggensis、球等鞭金藻Isochrysisgalbana、牟氏角毛藻Chaeroeerosmoelleri、新月菱形藻Nitzschiaclosterium、小球藻Chlorellasp.等，日投餌量根據(jù)水色和幼蟲(chóng)胃飽滿程度適當(dāng)調(diào)整，研究發(fā)現(xiàn)，混合投喂效果更好。王慶志等[26-27]在水溫23.2～24.0 ℃、鹽度29.5～30.0條件下，分別研究了5種單細(xì)胞微藻和饑餓狀態(tài)對(duì)魁蚶浮游幼蟲(chóng)和稚貝生長(zhǎng)與存活的影響，發(fā)現(xiàn)球等鞭金藻與4種單胞藻混合投喂，試驗(yàn)組幼蟲(chóng)和稚貝的特定生長(zhǎng)率與殼長(zhǎng)明顯優(yōu)于單一投喂試驗(yàn)組，尤其以球等鞭金藻與小球藻混合投喂的效果最好，幼蟲(chóng)只攝食球等鞭金藻組的生長(zhǎng)發(fā)育與存活率也明顯優(yōu)于其他餌料組；此外，雖然短時(shí)間饑餓(1～2 d)狀態(tài)對(duì)幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)影響不明顯，但隨著饑餓時(shí)間延長(zhǎng)，幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)變慢且眼點(diǎn)幼蟲(chóng)比例下降，持續(xù)饑餓情況下幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)基本停滯。

在水溫20～25 ℃條件下，健康幼蟲(chóng)培養(yǎng)18～30 d且殼長(zhǎng)達(dá)230～310 μm時(shí)出現(xiàn)眼點(diǎn)。可綜合考慮眼點(diǎn)比例、殼緣厚度、足原基形成等情況，并以出現(xiàn)爬行的匍匐幼蟲(chóng)作為附著基投放時(shí)機(jī)的判斷依據(jù)[6,23]。通過(guò)適宜的篩網(wǎng)篩選，分批投放附著基，能夠有效提高幼蟲(chóng)的成活率和附著變態(tài)率?？乐韶惤?jīng)15 d室內(nèi)培育且殼長(zhǎng)達(dá)到1.0 mm時(shí)即可裝袋出庫(kù)，進(jìn)行中間培育保苗；殼長(zhǎng)達(dá)到1.5 mm時(shí)，應(yīng)根據(jù)保苗袋外浮泥及附著物的多少進(jìn)行刷袋。保苗期間每天要出海巡視，定期檢查稚貝生長(zhǎng)情況及成活率。稚貝海上保苗40～50 d且殼長(zhǎng)達(dá)2～5 mm時(shí)開(kāi)始分苗，大苗裝袋出售，小苗繼續(xù)保苗。

2.2 人工采苗

海區(qū)采苗是貝類(lèi)苗種生產(chǎn)方式之一，具有投資小、產(chǎn)量大、效益高等特點(diǎn)?？廊斯げ擅缡抢酶∮斡紫x(chóng)發(fā)育到附著變態(tài)階段會(huì)分泌足絲附著的生態(tài)習(xí)性，在魁蚶繁殖季節(jié)向幼蟲(chóng)聚集海區(qū)投放適宜附著基采集天然苗種的一種生產(chǎn)方式[28]。20世紀(jì)80年代末，中國(guó)山東、遼寧等地先后開(kāi)展了魁蚶海區(qū)采苗試驗(yàn)[29-30]。生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，魁蚶人工采苗一般選擇在親蚶充足、潮流暢通、流速適宜、底質(zhì)與水質(zhì)適宜、餌料豐富、敵害生物少的理想海區(qū)開(kāi)展；采苗前可通過(guò)性腺指數(shù)、幼蟲(chóng)數(shù)量及個(gè)體發(fā)育確定附著基投放時(shí)機(jī)，進(jìn)行魁蚶采苗預(yù)報(bào)；采苗效果與水層關(guān)系明顯，即采苗水層越深，采苗數(shù)量越多。然而，同一海區(qū)采苗數(shù)量和質(zhì)量有明顯的年際變化，這主要與親蚶產(chǎn)卵量、幼蟲(chóng)成活率、幼蟲(chóng)變態(tài)附著時(shí)間，以及風(fēng)浪、海流的影響有關(guān)。

2.3 人工增養(yǎng)殖

魁蚶的養(yǎng)殖方式主要為筏式養(yǎng)殖和底播增殖，前者是將貝類(lèi)分層放置于網(wǎng)籠中，在預(yù)先布設(shè)于海區(qū)的綆繩上進(jìn)行懸掛養(yǎng)殖；而底播增殖是將稚貝放流到適合生存的海床上自然生長(zhǎng)，待生長(zhǎng)到一定規(guī)格后進(jìn)行回捕收獲[31]。蚶科貝類(lèi)在自然狀態(tài)下?tīng)I(yíng)底棲生活，其淺海底播增養(yǎng)殖在中國(guó)有著悠久的歷史[32]，目前，魁蚶的底播增殖在中國(guó)北方沿海已經(jīng)取得了較好的效果，一般選擇在水深10～30 m，海底較為平坦開(kāi)闊，表層10 cm為軟泥或泥砂質(zhì)(粒徑小于0.5 mm)，蟹類(lèi)、海星等敵害生物較少，餌料生物豐富的海區(qū)作業(yè)[33-34]。播苗一周后開(kāi)始觀察苗種的存活、潛底狀況，以及敵害生物的危害程度，在底播增殖區(qū)做明確標(biāo)識(shí)，增殖區(qū)內(nèi)設(shè)為禁捕區(qū)。唐啟升等[34]研究認(rèn)為，個(gè)體的潛沙能力、敵害生物、養(yǎng)殖成本、死亡率等是確定魁蚶增殖放流苗種規(guī)格的重要因素，并發(fā)現(xiàn)2.0～2.5 cm是山東近?？涝鲋撤帕髅绶N的理想規(guī)格，1年后的回捕率超過(guò)50%，1.5年后可達(dá)殼長(zhǎng)為5～7 cm的商品規(guī)格。日本在實(shí)施魁蚶增殖放流過(guò)程中，出于增強(qiáng)敵害防御能力的考慮，苗種規(guī)格多選擇2.0～3.0 cm甚至5.0～6.0 cm[35]，但是過(guò)大的規(guī)格會(huì)延長(zhǎng)中間培育時(shí)間而增加成本。周珊珊等[36]通過(guò)模擬黃渤?？雷匀环植紖^(qū)的底質(zhì)粒徑組成，評(píng)價(jià)了稚貝的底質(zhì)選擇性和潛沙能力，印證了殼長(zhǎng)為2.0～2.5 cm的稚貝對(duì)不同粒徑底質(zhì)已有較強(qiáng)的適應(yīng)性，是適宜的底播苗種規(guī)格。

3 資源分布與生態(tài)適應(yīng)性

3.1 資源分布與棲息環(huán)境

魁蚶屬于暖溫性埋棲型貝類(lèi)，廣泛分布于太平洋西北沿岸，主要包括日本、朝鮮半島、俄羅斯東南沿海，以及中國(guó)的膠東半島、遼東半島海域[37]?？涝谧匀粻顟B(tài)下棲息于3～50 m水深的軟泥或泥沙質(zhì)海底，水深20～30 m處的棲息密度最大。生長(zhǎng)適溫為-1～26 ℃，最適水溫為8～25 ℃；適鹽范圍為29～35，最適鹽度為30～33[38-39]?？郎缙谛枰?jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的附著階段才具有潛沙能力，殼長(zhǎng)為15 mm以下的稚貝分泌足絲附于石礫或貝殼上，殼長(zhǎng)為15～30 mm的個(gè)體轉(zhuǎn)入埋棲生活[36,40]?？罒o(wú)水管結(jié)構(gòu)且埋棲深度近似于自身殼長(zhǎng)(不超過(guò)15 cm)，埋棲時(shí)貝殼后端露出灘面，通過(guò)貝殼后緣與外套膜的排水作用在海底泥沙表層形成水孔，靠鰓瓣纖毛的擺動(dòng)進(jìn)行濾水?dāng)z食，食物組成是以浮游性弱、易于下沉的硅藻或底棲硅藻為主的顆粒有機(jī)物[31,33]。

3.2 溫度和鹽度的適應(yīng)性

從人工育苗到底播增殖，魁蚶苗種必然歷經(jīng)多次溫鹽變化，查明人工苗種對(duì)海水溫度和鹽度的適應(yīng)性可為魁蚶的規(guī)?；鲳B(yǎng)殖提供理論依據(jù)。溫度和鹽度是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最重要的生態(tài)因子，直接影響著貝類(lèi)有機(jī)體的體溫和滲透壓，體溫和滲透壓的高低又決定了貝類(lèi)新陳代謝與滲透調(diào)節(jié)過(guò)程的強(qiáng)度和特點(diǎn)，以及存活、生長(zhǎng)、繁殖和分布。研究表明，魁蚶稚貝(殼長(zhǎng)為1.16～4.55 mm)在水溫為15～32 ℃和鹽度為15～30條件下，成活率幾乎不受影響(98%～100%)，但其生長(zhǎng)速率、附著能力、移動(dòng)能力均隨鹽度的降低而減弱；在稚貝生長(zhǎng)最適宜的溫度(26 ℃)和鹽度(30～31)條件下，殼長(zhǎng)平均每天可增長(zhǎng)106 μm[41-42]。魁蚶稚貝在遭遇鹽度脅迫時(shí)，首先選擇緊閉貝殼，關(guān)閉水管和外套腔，隔絕有機(jī)體內(nèi)外水鹽離子交換的策略；隨后逐漸緩慢開(kāi)殼，被動(dòng)失水或吸水，引起血淋巴滲透壓改變，鰓等組織中的Na+/K+-ATP酶激活，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)外離子轉(zhuǎn)移，進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)，直至機(jī)體內(nèi)外水鹽平衡[43]。海水溫度能夠影響魁蚶稚貝(殼長(zhǎng)為2～3 cm)的潛沙能力，在20 ℃條件下稚貝初潛時(shí)間最短(7.49 min)、潛沙率最高(55.63%)，且隨溫度的升高或降低而遞減[44]。這與溫度對(duì)魁蚶稚貝清濾率和耗氧率的影響變化規(guī)律一致[45]。溫度還可通過(guò)影響魁蚶(2齡貝)的呼吸、攝食、排泄和生長(zhǎng)能量分配而顯著影響其攝食率、耗氧率和排氨率，在水溫20～29 ℃時(shí)攝食率隨溫度的升高而降低，耗氧率和排氨率則分別于26、23 ℃時(shí)達(dá)到高值，然后降低；表明魁蚶成體的適宜溫度狹窄，26 ℃以上的高溫會(huì)對(duì)有機(jī)體的能量代謝產(chǎn)生嚴(yán)重影響，降低其抗氧化能力，推測(cè)這可能是夏季魁蚶死亡率較高的一個(gè)重要原因[46]。

3.3 氨氮、pH和溶解氧的適應(yīng)性

氨氮、pH和溶解氧是影響水生生物的重要環(huán)境因子。氨氮是魁蚶等雙殼貝類(lèi)的主要排泄物質(zhì)，隨著魁蚶幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)，氨氮濃度不斷升高，幼蟲(chóng)游泳速度減慢、下沉，面盤(pán)萎縮難以完全伸出直至死亡，存活率降低，因此，在高密度育苗時(shí)，應(yīng)注意幼蟲(chóng)的排泄、有機(jī)質(zhì)腐解及投餌等產(chǎn)生的氨積累[47]。魁蚶殼頂幼蟲(chóng)在海水pH為7.5～8.5時(shí)可以正常生長(zhǎng)發(fā)育，24 h成活率達(dá)95%以上，幼蟲(chóng)胃部飽滿，活動(dòng)正常；稚貝在此pH范圍內(nèi)24 h均保持100%附著[47]?？谰哂休^強(qiáng)的耐低氧能力，成體在低氧條件下長(zhǎng)期觀察未見(jiàn)死亡，表現(xiàn)為完全閉殼，2～3 h出現(xiàn)一次濾水動(dòng)作；幼蟲(chóng)對(duì)低氧環(huán)境的耐受也較強(qiáng)，當(dāng)溶解氧為1.58 mg/L時(shí)，胃中有少量食物，消化盲囊呈淡黃色，24 h后成活率為96.8%，當(dāng)溶解氧下降到0.50 mg/L時(shí)，消化盲囊無(wú)色，纖毛擺動(dòng)緩慢，24 h后成活率仍有77.2%，當(dāng)溶解氧進(jìn)一步降低到0.25 mg/L時(shí)，幼蟲(chóng)面盤(pán)收縮，胃尚微動(dòng)，成活率為36.2%[47]。

4 遺傳育種

“發(fā)展養(yǎng)殖，種業(yè)先行”，種業(yè)在水產(chǎn)生物產(chǎn)業(yè)鏈中占有引領(lǐng)性的戰(zhàn)略地位，遺傳育種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種苗和提升產(chǎn)量的有效手段[48]。漁業(yè)資源保護(hù)與增養(yǎng)殖的健康發(fā)展都需要掌握養(yǎng)殖品種的遺傳背景和資源狀況，調(diào)查研究魁蚶自然群體的遺傳多樣性，對(duì)魁蚶的種質(zhì)資源恢復(fù)、保護(hù)及遺傳改良具有重要意義。目前，東北亞地區(qū)不同地理區(qū)域的魁蚶群體在外部形態(tài)和線粒體基因組序列特征上存在明顯差異[49-50]，然而，通過(guò)對(duì)比包括魁蚶在內(nèi)的蚶科26種貝類(lèi)的線粒體基因組COI和12S rRNA序列特征，發(fā)現(xiàn)魁蚶中國(guó)群體與日本群體在分類(lèi)地位上基本一致[51]。中國(guó)和韓國(guó)的魁蚶群體在外部形態(tài)上有一定差異，且不同形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響效果不同；在遺傳上二者分化顯著，韓國(guó)群體間Nei’s遺傳距離大于中國(guó)群體[5，52-53]。近年來(lái)，本研究團(tuán)隊(duì)致力于魁蚶種質(zhì)資源的恢復(fù)與保護(hù)研究工作，并基于RAD-seq高通量測(cè)序技術(shù)開(kāi)發(fā)了大量魁蚶SNPs標(biāo)記，通過(guò)分析中國(guó)、韓國(guó)和朝鮮7個(gè)地理種群間的遺傳分化等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)中國(guó)4個(gè)魁蚶種群遺傳分化不顯著，但中國(guó)北方與韓國(guó)南方種群的遺傳分化顯著(遺傳分化系數(shù)FST = 0.13～0.19)，韓國(guó)南方群體的存活和生長(zhǎng)方面對(duì)高溫的適應(yīng)性顯著優(yōu)于中國(guó)北方群體(數(shù)據(jù)待發(fā)表)。

生物的表型性狀受遺傳與環(huán)境因素的共同影響。地理屏障使同種的不同種群在一定程度上相互隔離，受到不同棲息環(huán)境的影響，如果環(huán)境因子差異較大并長(zhǎng)期作用于種群，就會(huì)導(dǎo)致不同地理種群在形態(tài)乃至遺傳上形成一定差異。近年來(lái)，山東、河北等地在資源恢復(fù)和增養(yǎng)殖實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，以韓國(guó)南部海域(34～35°N)魁蚶為親本繁育的子代，其存活和生長(zhǎng)等適應(yīng)性均明顯優(yōu)于中國(guó)北黃海海域(38～39° N)親本繁育的子代。說(shuō)明韓國(guó)魁蚶一旦適應(yīng)了當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)條件，就會(huì)在生長(zhǎng)速度和出肉率等方面較中國(guó)魁蚶具有一定優(yōu)勢(shì)，推測(cè)兩個(gè)魁蚶群體的雜交有可能產(chǎn)生了雜種優(yōu)勢(shì)。雜種優(yōu)勢(shì)是指雜種子一代在生長(zhǎng)力、繁殖力、產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀上優(yōu)于雙親的生物學(xué)現(xiàn)象，且雙親的差異越大，雜種優(yōu)勢(shì)往往越強(qiáng)。除選擇育種外，雜交育種是最基礎(chǔ)且目前得到廣泛應(yīng)用的育種技術(shù)，運(yùn)用熒光染色觀察魁蚶中國(guó)群體和韓國(guó)群體雜交的受精及早期胚胎發(fā)育過(guò)程驗(yàn)證了二者進(jìn)行雜交的可行性，中國(guó)魁蚶精子能夠順利進(jìn)入韓國(guó)魁蚶卵子，完成受精過(guò)程及早期胚胎發(fā)育(至D形幼蟲(chóng))[54]，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，魁蚶韓國(guó)群體(♀)×中國(guó)群體(♂)雜交子一代的幼蟲(chóng)、稚貝及養(yǎng)成期在存活與生長(zhǎng)方面的雜種優(yōu)勢(shì)更為明顯[55-56]。因此，這兩個(gè)群體雜交有望成為現(xiàn)有魁蚶養(yǎng)殖群體種質(zhì)改良與新品種培育的有效途徑之一。

5 病害與免疫

5.1 病因分析

目前，魁蚶苗種的需求量隨著人工增養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展而不斷增加，隨之而來(lái)的病害問(wèn)題也愈加凸顯。20世紀(jì)90年代，針對(duì)魁蚶大苗(殼高3 cm以上)在山東榮成筏式養(yǎng)殖中大批死亡的原因，張起信等[57]提出了相應(yīng)的防控對(duì)策。另?yè)?jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大連魁蚶病害發(fā)生的時(shí)間和發(fā)病區(qū)域同海區(qū)發(fā)生赤潮的時(shí)間和區(qū)域相吻合，因此，赤潮也可能是造成浮筏養(yǎng)殖魁蚶暴發(fā)大面積死亡的主要誘因[58]。近年來(lái)，山東和遼寧沿海多地發(fā)生了魁蚶大規(guī)模死亡事件，Xia等[59]從發(fā)病魁蚶體內(nèi)分離出一種球狀病毒——牡蠣皰疹病毒(Ostreidherpesvirus-1，OsHV-1)。健康魁蚶感染后，典型癥狀為反應(yīng)遲緩，雙殼不閉合，受到刺激后閉殼緩慢，閉殼肌收縮無(wú)力；外套膜收縮，邊緣呈紅褐色，外套腔黏液增多；內(nèi)臟團(tuán)呈灰白色或黑灰色；血竇萎縮，血液含量明顯減少[60]。以自然發(fā)病的魁蚶組織制備病毒懸液感染健康個(gè)體，通過(guò)比較自然發(fā)病與人工感染魁蚶的表征性狀、超微病理學(xué)觀察、OsHV-1檢測(cè)等方法，證實(shí)了OsHV-1對(duì)魁蚶的致病性及大規(guī)模死亡存在直接相關(guān)關(guān)系[61]。

5.2 預(yù)防措施

研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)上述OsHV-1癥狀的魁蚶個(gè)體一般會(huì)在24 h內(nèi)死亡，死亡率可達(dá)75%[60]。牡蠣皰疹病毒魁蚶株交叉引物等溫?cái)U(kuò)增是一種快速、簡(jiǎn)便、靈敏且特異性強(qiáng)的檢測(cè)方法，應(yīng)用該方法對(duì)山東長(zhǎng)島、遼寧大連和韓國(guó)慶尚南道的22份樣品進(jìn)行OsHV-1檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)其感染結(jié)果可通過(guò)離心或加入核酸熒光染料直接目測(cè)判斷，因此，該方法在一線基地或貝類(lèi)養(yǎng)殖場(chǎng)具有較好的應(yīng)用前景[60]。此外，合理選擇養(yǎng)殖海區(qū)、養(yǎng)殖器材和養(yǎng)殖方法，控制分苗密度、分苗時(shí)間和分苗場(chǎng)所，以及嚴(yán)格科學(xué)管理等也是防止魁蚶大規(guī)模死亡的有效措施[57]。海區(qū)所承載的養(yǎng)殖能力有限，應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖區(qū)域條件適當(dāng)控制養(yǎng)殖規(guī)模，合理布置養(yǎng)殖臺(tái)筏，并留有足夠的水道，改善水體交換能力，有效地排出養(yǎng)殖貝類(lèi)的代謝產(chǎn)物。一旦發(fā)生赤潮應(yīng)及時(shí)下調(diào)養(yǎng)殖水層，避免或降低魁蚶發(fā)病死亡[58]。

5.3 血細(xì)胞分類(lèi)與免疫

貝類(lèi)血細(xì)胞在預(yù)防疾病中扮演極其重要的角色，了解魁蚶血細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類(lèi)和功能，對(duì)進(jìn)一步研究揭示其免疫防御機(jī)制非常必要。魁蚶血細(xì)胞包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血栓細(xì)胞，白細(xì)胞又可分為嗜酸性、嗜中性、嗜堿性細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和巨核細(xì)胞。其中，嗜酸性、嗜中性、嗜堿性細(xì)胞和血栓細(xì)胞均參與血液的凝固；紅細(xì)胞、白細(xì)胞均有吞噬病原菌能力，紅細(xì)胞具有被動(dòng)吞噬作用和免疫吸附作用，白細(xì)胞具有主動(dòng)吞噬作用；嗜酸性和嗜中性細(xì)胞是吞噬病原菌的主體，嗜堿性細(xì)胞具有吞噬大顆粒異物的作用[62]?？梢?jiàn)，魁蚶血細(xì)胞分工明確，在感染病原菌(如鰻弧菌Vibrioanguillarum)后能做出系統(tǒng)免疫應(yīng)答，能共同防御病原菌的入侵，其中細(xì)胞免疫發(fā)揮重要作用。紅細(xì)胞無(wú)絲分裂現(xiàn)象增多，并參與病原菌的吞噬作用；白細(xì)胞變形運(yùn)動(dòng)、吞噬和融合現(xiàn)象普遍，細(xì)胞表面具有黏性，參與血栓的形成；血栓細(xì)胞主要表現(xiàn)出粘連和凝血的特性，偶有吞噬病原菌的現(xiàn)象[63]。因此，對(duì)血細(xì)胞的形態(tài)變化和免疫功能分析可為后期研究魁蚶抗菌機(jī)制和篩選抗凝劑奠定基礎(chǔ)。

6 存在問(wèn)題及展望

受生境破壞和過(guò)度捕撈等因素的影響，中國(guó)魁蚶的種質(zhì)資源已呈日益衰退趨勢(shì)。近年來(lái)，廣泛開(kāi)展的資源恢復(fù)和人工增養(yǎng)殖活動(dòng)，使其種群數(shù)量有所回升，但也帶來(lái)了一些問(wèn)題：目前人工苗種的親本都是野生魁蚶，為了調(diào)劑親本不足和選擇優(yōu)質(zhì)親本，實(shí)踐生產(chǎn)中經(jīng)?？绲貐^(qū)甚至從韓國(guó)引進(jìn)親本。頻繁的異地引種和苗種交換已經(jīng)對(duì)中國(guó)魁蚶土著種群的天然基因庫(kù)造成影響，群體間遺傳多樣性和遺傳分化水平日趨下降。很多育苗場(chǎng)不注重選育，有效繁殖群體過(guò)小，近交嚴(yán)重，導(dǎo)致魁蚶的增長(zhǎng)速度降低，抗逆性和抗病性也越來(lái)越弱。為此，今后應(yīng)在以下兩方面開(kāi)展深入研究。

6.1 開(kāi)展良種選育與種質(zhì)資源保護(hù)

1)優(yōu)良品種選育。篩選與生長(zhǎng)抗病相關(guān)的功能基因，開(kāi)發(fā)大量多態(tài)有效且與優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)性狀相關(guān)的分子標(biāo)記，培育生長(zhǎng)快、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良品種。尤其是近年來(lái)很多地區(qū)引進(jìn)了韓國(guó)魁蚶進(jìn)行苗種繁育和增養(yǎng)殖活動(dòng)，魁蚶成活率明顯提高。但要注意魁蚶種質(zhì)資源日益衰退的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，應(yīng)從現(xiàn)有種質(zhì)資源提純、復(fù)壯出發(fā)，在保護(hù)野生資源的前提下合理開(kāi)發(fā)利用，并盡可能保證人工育苗過(guò)程各環(huán)節(jié)的科學(xué)性和合理性。目前，魁蚶的全基因組序列已經(jīng)破譯[64]，建立基于全基因組水平的分子標(biāo)記輔助和基因組編輯選擇育種技術(shù)，培育抗病、耐低氧、低應(yīng)激反應(yīng)且兼顧高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)等多個(gè)性狀綜合的突破性品種，是未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)，必將有效促進(jìn)魁蚶人工增養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

2)種質(zhì)資源保護(hù)。已有的魁蚶種群遺傳研究受分布區(qū)域、種群數(shù)量和大小等因素影響，研究范圍受到較大限制，且多關(guān)注種群間的遺傳分化和等位基因頻率、雜合度等遺傳多樣性參數(shù)，而對(duì)由種群雜交引起的基因分化、基因流、遺傳距離和遺傳結(jié)構(gòu)參數(shù)及其變異水平缺乏深入的分析和探討。此外，選用的等位基因酶和RAPD 等標(biāo)記也具有一定的局限性，難以對(duì)魁蚶的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。因此，進(jìn)一步研究以異地引種為主的人為干擾對(duì)魁蚶種群遺傳結(jié)構(gòu)的影響，查清魁蚶現(xiàn)有種群的遺傳結(jié)構(gòu)及其變異水平，不僅可以為魁蚶的種質(zhì)資源保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，還有助于了解魁蚶的種群分化及其遺傳進(jìn)化趨勢(shì)，對(duì)海洋貝類(lèi)的物種進(jìn)化及生物多樣性保護(hù)研究也具有重要意義。

6.2 開(kāi)發(fā)綠色生態(tài)養(yǎng)殖新模式

1)多營(yíng)養(yǎng)層級(jí)綜合養(yǎng)殖。多營(yíng)養(yǎng)層級(jí)的綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖是相對(duì)于單種類(lèi)養(yǎng)殖而言的一種健康、可持續(xù)發(fā)展養(yǎng)殖理念，是多種生物養(yǎng)殖于同一水體中或多種生產(chǎn)活動(dòng)有機(jī)結(jié)合的養(yǎng)殖方式，具有資源利用率高、產(chǎn)品多樣、環(huán)保、防病等優(yōu)點(diǎn)?？谰哂休^強(qiáng)的濾水能力，能夠過(guò)濾大量細(xì)小的顆粒物質(zhì)，通過(guò)攝取浮游植物和有機(jī)顆粒，同化一部分有機(jī)質(zhì)，再以糞團(tuán)或假糞的形式排出體外，在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中發(fā)揮重要作用。魁蚶的濾食作用多受海區(qū)優(yōu)勢(shì)餌料生物的季節(jié)變化影響，但主要濾食種類(lèi)相對(duì)集中，包括圓篩藻屬、曲舟藻屬、菱形藻屬和舟形藻屬。魁蚶殼面生長(zhǎng)線密疏變化，表現(xiàn)了攝食強(qiáng)度對(duì)生長(zhǎng)速度變化的特點(diǎn)。開(kāi)展魁蚶與對(duì)蝦、魚(yú)類(lèi)和藻類(lèi)的多營(yíng)養(yǎng)級(jí)綜合養(yǎng)殖，能充分利用輸入到養(yǎng)殖系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，減小養(yǎng)殖環(huán)境的負(fù)面影響，包括減少污染物排放、改善養(yǎng)殖環(huán)境，以及減少有害菌和有害生物等，從而使養(yǎng)殖系統(tǒng)獲得較高的容納量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

2)陸海接力深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖。隨著全社會(huì)保健意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們對(duì)水產(chǎn)品的質(zhì)量安全有了更高的要求，當(dāng)前漁業(yè)正進(jìn)入綠色發(fā)展的新時(shí)期，迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇?？赖冉?jīng)濟(jì)貝類(lèi)增養(yǎng)殖在拓展?jié)O業(yè)發(fā)展空間、發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)方面的作用日益突出，利用魁蚶適應(yīng)深水生長(zhǎng)、濾食浮游植物的特點(diǎn)，以及能營(yíng)造生物生境等功能，避開(kāi)近岸灘涂污染水域，走向遠(yuǎn)離大陸的深海水域，依托捕撈漁船和陸基保障設(shè)施構(gòu)成的“養(yǎng)殖—捕撈—加工”一體化鏈條，開(kāi)展“海洋—島嶼—陸地”相銜接的全產(chǎn)業(yè)鏈漁業(yè)生產(chǎn)新模式，為人類(lèi)提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的海洋貝類(lèi)食品，滿足人們對(duì)海洋產(chǎn)品質(zhì)量安全的要求。為此，需進(jìn)一步研究遠(yuǎn)離大陸的海島深水海區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)和適宜生境，研究深水增養(yǎng)殖環(huán)境下的適宜苗種規(guī)格及其存活率、生長(zhǎng)速率和回捕率等。