溫度對(duì)黃緣閉殼龜孵化和稚龜表型特征的影響

楊貴強(qiáng)，李文通，林 泉，鄭 煌，馬峻峰，皮國華，牛紅軍，袁 丁

( 1.北京市水產(chǎn)科學(xué)研究所 暨國家淡水漁業(yè)工程技術(shù)研究中心，北京 100068； 2.北京眾林淡水養(yǎng)殖中心，北京 101399； 3.北京市順義區(qū)水產(chǎn)技術(shù)服務(wù)站，北京 101300 )

黃緣閉殼龜(Cuoraflavomarginata)屬龜鱉目、龜科、閉殼龜屬，是閉殼龜屬分布最廣的種類[1]，近幾年，黃緣閉殼龜養(yǎng)殖因用水量低和可觀賞性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在北京乃至整個(gè)京津冀地區(qū)深受廣大養(yǎng)殖愛好者的追捧。伴隨著黃緣閉殼龜溫室養(yǎng)殖模式的興起，其繁養(yǎng)規(guī)模逐年擴(kuò)大，京津冀地區(qū)的幼龜需求量逐年上升，加之南苗北運(yùn)因應(yīng)激反應(yīng)損失較大，因此摸索適合北京及周邊地區(qū)的黃緣閉殼龜繁殖孵化條件，優(yōu)化京津冀地區(qū)黃緣閉殼龜孵化方案及解決稚龜成活率低等問題的相關(guān)研究十分必要。近年來，黃緣閉殼龜?shù)姆N質(zhì)資源[1-3]、種群遺傳結(jié)構(gòu)[4-5]、生物學(xué)特征[6-9]、消化呼吸[10]、繁育孵化[11-12]、營養(yǎng)成分分析[13]、疾病防治[14]等相關(guān)研究內(nèi)容陸續(xù)開展。

黃斌等[15]分析了野生黃緣閉殼龜資源分布情況，認(rèn)為建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，恢復(fù)與重建自然種群是拯救黃緣閉殼龜瀕危滅絕的有效措施；黃勇等[16]研究了河南地區(qū)自然條件下黃緣閉殼龜野生個(gè)體與人工培育子一代個(gè)體的產(chǎn)卵孵化，發(fā)現(xiàn)二者的孵化率基本接近。而有關(guān)孵化溫度對(duì)黃緣閉殼龜孵化及稚龜體質(zhì)量和表型特征的研究尚未見報(bào)道。在前者研究的基礎(chǔ)上，筆者在恒溫條件下側(cè)重研究了溫度對(duì)黃緣閉殼龜孵化效果的影響，比較3種恒溫條件下所孵化稚龜?shù)捏w質(zhì)量和表型特征，旨在為黃緣閉殼龜在京津冀地區(qū)的繁育孵化提供豐富全面的理論參考資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用黃緣閉殼龜受精卵購自北京眾林淡水養(yǎng)殖中心，龜受精卵表面光滑，卵內(nèi)的蛋黃下沉、有精斑、無明顯臨床癥狀[17]，隨機(jī)選取90個(gè)龜卵，隨機(jī)分成3個(gè)溫度梯度組：(26±0.5)、(28±0.5)、(30±0.5) ℃，每組3個(gè)平行，每個(gè)平行10個(gè)龜卵，每個(gè)平行對(duì)應(yīng)1個(gè)孵化箱。孵化期間，用美國DeltaTRAK公司20902自動(dòng)溫度記錄儀記錄孵化時(shí)的溫度，孵化箱為浩翔全自動(dòng)智能烏龜孵化箱，尺寸為60 cm×56 cm×185 cm，孵化基質(zhì)為蛭石。

1.2 龜卵收集與人工孵化

孵化期間，在孵化箱內(nèi)放置美國DeltaTRAK公司20902自動(dòng)溫度記錄儀，每日記錄1次數(shù)據(jù)，所用溫度記錄儀均通過高精度水銀溫度計(jì)在測定溫度下進(jìn)行了校正。3個(gè)試驗(yàn)組的實(shí)際平均孵化溫度依次為(26.20±0.52)、(28.18±0.38)、(30.85±0.15) ℃(圖1)。合格的受精卵稱量質(zhì)量、測量龜卵長直徑后，放入已運(yùn)行穩(wěn)定的孵化箱中進(jìn)行恒溫孵化，持續(xù)恒溫直至稚龜破殼。3個(gè)試驗(yàn)組的龜卵體質(zhì)量和龜卵長直徑均差異不顯著(P>0.05)。孵化箱內(nèi)孵化時(shí)濕度60%～80%。破殼后的稚龜測量體質(zhì)量(m1)；在常溫條件下28～30 ℃自然生長，初孵稚龜用鮮活餌料誘導(dǎo)，經(jīng)過馴化轉(zhuǎn)口后于54 d開始完全攝食人工飼料，此時(shí)再次測量體質(zhì)量(m2)；稚龜養(yǎng)殖5個(gè)月后，體質(zhì)更加健壯，于破殼后第209 d再次測量體質(zhì)量(m3)。

圖1 孵化溫度變化趨勢(shì)Fig.1 Trend diagram of incubation temperature change

1.3 測量方法

龜卵質(zhì)量和稚龜體質(zhì)量用電子天平[OHAUS EP6102C，奧豪斯儀器(上海)有限公司，量程6 100 g，精度0.01 g]測量。仿照文獻(xiàn)[18]關(guān)于龜類的測量方法，用游標(biāo)卡尺(長量爪型534-115，日本三豐株式會(huì)社，量程750 mm，精度0.02 mm)測定龜卵長徑，龜?shù)谋臣组L、背甲寬、背甲高、腹甲長、腹甲寬，精確至0.01 mm(圖2)。

圖2 背甲和腹甲形態(tài)性狀的測量示意Fig.2 Illustration of morphological trait measurement of carapace and plastron 1.背甲長； 2.背甲寬； 3.背甲高； 4.腹甲長； 5.腹甲寬. 1.carapace length; 2.carapace width; 3.carapace height; 4.plastron length; 5.plastron width.

1.4 分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Duncan氏法多重比較分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)(如體質(zhì)量數(shù)據(jù)、性狀數(shù)據(jù)、質(zhì)量增加率、特定生長率)，P<0.05為顯著性差異。

wWGR=(mt-m0)/m0×100%

RSG=(lnmt-lnm0)/t×100%

式中，wWGR為質(zhì)量增加率(%)，RSG為特定生長率(%/d)，mt和m0分別為龜?shù)哪w質(zhì)量和初始平均體質(zhì)量(g)，t為試驗(yàn)天數(shù)(d)。

2 結(jié) 果

2.1 孵化溫度對(duì)孵化期的影響

26、28 ℃和30 ℃ 3個(gè)試驗(yàn)組的孵化時(shí)間依次為82、75、73 d(圖1)。孵化溫度與孵化期負(fù)相關(guān)，孵化期隨孵化溫度的升高呈非線性縮短。

2.2 孵化溫度對(duì)孵化率、體質(zhì)量和生長的影響

26 ℃試驗(yàn)組龜受精卵的長直徑和體質(zhì)量稍大于28 ℃和30 ℃試驗(yàn)組，但差異均不顯著(P>0.05)(表1)。孵出稚龜后測量了3次體質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)孵化溫度顯著影響稚龜體質(zhì)量，26 ℃試驗(yàn)組稚龜?shù)捏w質(zhì)量均顯著小于28 ℃和30 ℃試驗(yàn)組(P<0.05)，28 ℃和30 ℃試驗(yàn)組稚龜?shù)捏w質(zhì)量均差異不顯著(P>0.05)。稚龜孵出后第1～54天，26 ℃和28 ℃試驗(yàn)組初孵稚龜?shù)馁|(zhì)量增加率和特定生長率顯著小于30 ℃試驗(yàn)組初孵稚龜?shù)馁|(zhì)量增加率和特定生長率(P<0.05)；稚龜孵出后第54～209天，26 ℃試驗(yàn)組初孵稚龜受初始體質(zhì)量的影響，雖然幼體規(guī)格較小，但生長較快，其質(zhì)量增加率和特定生長率顯著大于28 ℃和30 ℃試驗(yàn)組初孵稚龜(P<0.05)。從平均孵化率的試驗(yàn)結(jié)果來看，26 ℃試驗(yàn)組的孵化效果最不理想，28 ℃試驗(yàn)組的孵化效果最好，因此北京地區(qū)黃緣閉殼龜?shù)倪m宜孵化溫度為(28.18±0.38) ℃。

表1 不同溫度對(duì)黃緣閉殼龜受精卵孵化的影響Tab.1 The effects of incubation temperature on the hatching of fertilized eggs of the Chinese box turtle C. flavomarginata

2.3 孵化溫度對(duì)表型特征的影響

孵化溫度對(duì)大部分性狀影響顯著(表2)。26 ℃試驗(yàn)組孵化稚龜?shù)谋臣组L、背甲寬、背甲高、腹甲長、腹甲寬共5個(gè)性狀顯著小于28 ℃和30 ℃試驗(yàn)組稚龜?shù)男誀?P<0.05)；28 ℃試驗(yàn)組稚龜?shù)纳鲜?個(gè)性狀稍大于30 ℃試驗(yàn)組稚龜?shù)男誀?，差異不顯著(P>0.05)。

表2 黃緣閉殼龜稚龜飼養(yǎng)54 d表型特征統(tǒng)計(jì)(n=66) cmTab.2 Morphological trait statistics of Chinese boxturtle C. flavomarginata reared for 54 days

3 討 論

3.1 溫度對(duì)孵化率與孵化期的影響

孵化溫度能影響爬行動(dòng)物卵孵化成功率、孵化期和孵出幼體的大小、局部形態(tài)特征和生長速率等[19-22]。在適宜孵化溫度下，孵化率較高，而溫度過低或過高則會(huì)造成胚胎發(fā)育停滯、畸形甚至死亡[23]。本試驗(yàn)中，28 ℃組的平均孵化率最高，孵出幼體的體質(zhì)量也相對(duì)較高，使其可能具有較強(qiáng)的捕食能力和反捕食能力；極高或低的溫度對(duì)胚胎有害，26 ℃試驗(yàn)組的胚胎死亡率較高，因此，溫度顯著影響黃緣閉殼龜龜卵的孵化成功率。28 ℃和30 ℃試驗(yàn)組的孵化期比26 ℃試驗(yàn)組顯著縮短(P<0.05)，這對(duì)幼龜生存具有重要意義[24]，較短孵化時(shí)間可延長新生幼體攝食和生長時(shí)間，使其在冬眠之前能達(dá)到較大的體型，積累足夠的能量來抵抗異常溫度、疾病等逆境，提高幼體越冬的存活率。

3.2 溫度對(duì)稚龜體質(zhì)量和表型特征的影響

實(shí)驗(yàn)室恒溫孵卵雖不能反映野外的真實(shí)情況，但因溫度易被控制而易于檢測溫度對(duì)孵出幼體特征的精細(xì)影響[25-28]。目前有關(guān)孵化溫度與龜幼體體質(zhì)量和表型特征的關(guān)系有3種：(1)負(fù)相關(guān)，溫度越低，孵出幼體個(gè)體越大，如烏龜(Mauremysreevesii)[29]、巴西紅耳龜(Trachemysscriptaelegans)[29]，26 ℃孵出烏龜幼體的體質(zhì)量、背甲長、背甲寬顯著大于30 ℃孵出幼體；(2)正相關(guān)，溫度越高，孵出幼體個(gè)體越大，如黃喉擬水龜(M.mutica)南方種群[30]，30 ℃孵出黃喉擬水龜南方種群幼體的體質(zhì)量、背甲長、背甲寬顯著大于26 ℃；(3)異常溫度敏感型，適宜溫度孵出較大個(gè)體，極端低溫和較高溫度孵出較小個(gè)體的，如中華條頸龜(M.sinensis)[31]，27 ℃孵出中華條頸龜幼體的體質(zhì)量、背甲長、背甲寬、腹甲長顯著大于25、29、31 ℃孵出幼體。本試驗(yàn)中，黃緣閉殼龜?shù)姆趸闆r符合第2種情況，孵化溫度越高，孵出幼體的體質(zhì)量和表型特征越大。適宜溫度28 ℃試驗(yàn)組的平均孵化率、稚龜體質(zhì)量、背甲長、背甲寬、背甲高、腹甲長、腹甲寬等性狀顯著大于較低溫度26 ℃試驗(yàn)組，稍大于較高溫度30 ℃試驗(yàn)組，但差異不顯著。孵化溫度影響著爬行動(dòng)物胚胎在卵內(nèi)的發(fā)育速率[32]，在高溫下胚胎發(fā)育的能耗較高，而低溫下胚胎發(fā)育速率低，孵化期長，導(dǎo)致胚胎孵化過程中總能耗增加，因此，不同的孵化溫度導(dǎo)致孵出的幼體表型有差別。本試驗(yàn)中低溫26 ℃孵出的黃緣閉殼龜幼體個(gè)體較小、較輕，28 ℃和30 ℃條件孵出的幼體較大、較重，這表明28 ℃是黃緣閉殼龜孵化的適宜溫度條件。

3.3 溫度對(duì)稚龜質(zhì)量增加率和特定生長率的影響

孵化溫度影響黃緣閉殼龜孵出稚幼體早期生長的程度，在不同的生長階段差異程度不一樣。26 ℃試驗(yàn)組受精龜卵的直徑和質(zhì)量稍大于28 ℃和30 ℃試驗(yàn)組，差異均不顯著(P>0.05)，而低溫26 ℃孵出幼體初孵體質(zhì)量顯著小于高溫(28、30 ℃)孵出幼體，這可能是孵化溫度的直接效應(yīng)。較低溫度下幼體的第1～54天內(nèi)質(zhì)量增加率和特定生長率低于較高溫度下幼體。黃緣閉殼龜孵化時(shí)，低溫孵出幼體多為雄性，高溫孵出幼體則多為雌性，該種生長速率存在顯著的兩性間差異，雄性生長速率小于雌體[33]。因此，第1～54天內(nèi)低溫孵出幼體質(zhì)量增加率和特定生長率低于高溫孵出幼體，這可能來源于生長速率的兩性間差異，而并非是孵化溫度的直接效應(yīng)。較低溫度下幼體的第54～209天內(nèi)質(zhì)量增加率和特定生長率高于較高溫度下幼體，表現(xiàn)為部分補(bǔ)償生長，與烏龜幼龜?shù)难芯拷Y(jié)果一致[34]，這是由于龜卵孵化時(shí)受到低溫脅迫，卵黃吸收速率較低，抑制了胚胎發(fā)育；破殼后稚龜在常溫條件下28～30 ℃條件下攝食充足，代謝水平較高，實(shí)現(xiàn)了短期內(nèi)的快速生長。因此，第54～209天內(nèi)低溫孵出幼體生長快于高溫孵出幼體可能來源于幼體的部分補(bǔ)償生長，而并非是孵化溫度的直接效應(yīng)。

4 結(jié) 論

綜合龜卵孵化率高低、稚龜體質(zhì)量和表型特征大小等方面的試驗(yàn)結(jié)果，得出黃緣閉殼龜在北京及周邊地區(qū)孵化的適宜溫度條件是28 ℃。