不同光照強(qiáng)度對豹紋鰓棘鱸生長和體色變化的影響

王輝 時(shí)慧中

摘 要：人工養(yǎng)殖條件下維持豹紋鰓棘鱸（Plectropomus leopardus）的體色是決定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的關(guān)鍵，所以本文設(shè)計(jì)不同梯度光照強(qiáng)度區(qū)間的養(yǎng)殖環(huán)境，觀察豹紋鰓棘鱸生長情況和體色變化情況。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出當(dāng)豹紋鰓棘鱸處于50～300 lx光照強(qiáng)度區(qū)間內(nèi)，會一直維持較快的生長速率，體長、體重增加速率高于其他光照強(qiáng)度區(qū)間;而光照強(qiáng)度處于300～700 lx區(qū)間時(shí)，在養(yǎng)殖周期內(nèi)積累的紅色素含量最多，觀察到明顯的體色變化，即光照強(qiáng)度確實(shí)會影響豹紋鰓棘鱸色素累積，改變體色。

關(guān)鍵詞：豹紋鰓棘鱸（Plectropomus leopardus）;光照強(qiáng)度;體長;體重;體色

中圖分類號： S965.334

豹紋鰓棘鱸（Plectropomus leopardus）俗稱東星斑，屬于鱸形目，鱸亞目，鮨科，鰓棘鱸屬，為暖水性島礁魚類，主要分布在西太平洋至印度洋海區(qū)[1]，在我國海南東岸和南部的部分海區(qū)有少量分布[2]。豹紋鰓棘鱸因肉質(zhì)鮮美、體色鮮艷，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，深受養(yǎng)殖戶和食客的喜愛。自然狀態(tài)下，豹紋鰓棘鱸的體色呈現(xiàn)鮮紅色或者橘紅色，全身分布藍(lán)色或藍(lán)白色，且味道鮮美，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而人工養(yǎng)殖的豹紋鰓棘鱸體色多呈現(xiàn)為黑棕色，觀賞性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值也會隨之下降，研究豹紋鰓棘鱸體色的變化具有重要意義。

魚類的體色變化主要受到遺傳因素的影響[3-5]，同時(shí)改變魚體環(huán)境背景色和光色，以及在飼料中添加如辣椒素、蝦青素、雨生紅球藻等增色劑也會相應(yīng)改變魚類的體色[6-10]。僅有少量研究將光照強(qiáng)度變化與水生生物生長概況和體色變化進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析[11-12]。本文就是探究不同光照強(qiáng)度區(qū)間下，對豹紋鰓棘鱸生長情況和體色變化的影響，為改善豹紋鰓棘鱸體色變化提供新的實(shí)驗(yàn)方向。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)用魚

試驗(yàn)用魚購自海南省樂東縣鶯歌海鎮(zhèn)養(yǎng)殖場，系人工繁殖培育的同批幼魚，以供后續(xù)試驗(yàn)。試驗(yàn)前，挑選足夠數(shù)量（約240尾）的健康、活潑、大小較均勻（體長28.82 cm±0.88 cm、體質(zhì)量294.3 g±2.632 g）的個(gè)體移至水泥池（體積為8 m3）中進(jìn)行7 d 適應(yīng)性暫養(yǎng)，暫養(yǎng)用水與試驗(yàn)用水相同。

1.2 試驗(yàn)用水

試驗(yàn)用海水取自某某海域，并經(jīng)24 h 沉淀和砂濾。試驗(yàn)期間鹽度為（29.3±0.7）‰，pH值為8.51±0.11，水溫25.8～26.5 ℃，硝酸鹽濃度為1.5 mg/L，水體氨氮含量為0.15 mg/L，溶解氧濃度為>5 mg/L。

1.3 試驗(yàn)管理

在水泥養(yǎng)殖池上方設(shè)置遮陽七彩網(wǎng)，避免自然光照射，使得光照強(qiáng)度維持在0～50 lx;在上方搭設(shè)燈光架，進(jìn)行冷光源燈的安裝，來控制養(yǎng)殖環(huán)境的光照強(qiáng)度。試驗(yàn)設(shè)置一個(gè)對照組，在自然光下進(jìn)行養(yǎng)殖;同時(shí)設(shè)置四個(gè)試驗(yàn)組，通過增加冷光源燈的數(shù)量，分別控制光照強(qiáng)度處于700～1 000 lx、300～700 lx、50～300 lx、0～50 lx四個(gè)梯度。水體底層光照強(qiáng)度用數(shù)字式水下照度計(jì)測定。

1.4 計(jì)算公式

體長生長（LG） = （BL2-BL1）/N;

體質(zhì)量生長（WG） = （BW2-BW1）/N;

體質(zhì)量特定生長率（SGR：%/d）=100×（ln BW2-ln BW1）/（T2-T1）;

體質(zhì)量增重率（WGR）=（BW2-BW1）/BW1;

增色率（CGR）=（A2-A1）/A1。

式中：N為取樣時(shí)試驗(yàn)魚尾數(shù);BW1、BW2分別為試驗(yàn)幼魚初始體質(zhì)量和最終體質(zhì)量，g;T1、T2分別為BW1、BW2所對應(yīng)時(shí)間，d;BL1、BL2分別為試驗(yàn)幼魚的初始體長和最終體長，cm;A2和A1分別為480 nm下，試驗(yàn)幼魚初始對應(yīng)吸光光度值和最終吸光光度值。

1.5 色素提取

每次每組各取樣品魚4尾，進(jìn)行生物學(xué)測量后，取樣品魚同一皮膚部位（含鱗片）約0.6 g，加入Na2SO4? 0.2 g研磨，再加適量（能將魚表皮完全浸沒）丙酮溶解、抽提，離心5 min（2 000 r/min），分離色素后，100 mL容量瓶定容，使用分光光度計(jì)在480 nm波長下測定其吸光度A。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（X±SD）表示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS25.0軟件統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析（One-way ANOVA），以新復(fù)極差法（Ducan）比較數(shù)據(jù)間的差異顯著性，P<0.05時(shí)有顯著性差異。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同光照強(qiáng)度下的體長參數(shù)變化

在第一、二段養(yǎng)殖周期中，不同光照強(qiáng)度區(qū)間下，體長特定增長率沒有明顯差異，但是隨著養(yǎng)殖周期增加，在較低光照強(qiáng)度區(qū)間0～300 lx時(shí)，保持較高的體長特定增長率，而隨著光照強(qiáng)度增加，體長特定增長率相對降低，均高于自然光狀態(tài)下的豹紋鰓棘鱸的體長特定增長率。如圖1。

2.2 不同光照強(qiáng)度下的體重參數(shù)變化

在不同的養(yǎng)殖周期，不同光照強(qiáng)度刺激會導(dǎo)致體重增長率存在明顯的組間差異。在36天養(yǎng)殖周期時(shí)，自然光和50～300 lx光照強(qiáng)度下，表現(xiàn)出較高的體重增長率，豹紋鰓棘鱸的體重明顯增加。而700～1 000 lx養(yǎng)殖條件下，豹紋鰓棘鱸體重增長率較低，體重增加緩慢;當(dāng)養(yǎng)殖周期延長，自然光光照強(qiáng)度下，體重增長率相對其他穩(wěn)定的光照強(qiáng)度下顯著下降，而50～300 lx、700～1 000 lx條件下體重增加率明顯增加，豹紋鰓棘鱸體重上升;養(yǎng)殖周期為96天時(shí)，不同光照強(qiáng)度組間的差異變大，自然光狀態(tài)下體重增長率最低，50～300 lx光照強(qiáng)度區(qū)間時(shí)，體重增長率高于其他組別。所以50～300 lx有利于豹紋鰓棘鱸的增重，維持穩(wěn)定的高體重增長率。體重增長率、體重特定增長率和增重率出現(xiàn)一致的變化趨勢。如圖2-圖4。

2.3 不同光照強(qiáng)度下的體色差異變化

不同養(yǎng)殖周期下，不同光照強(qiáng)度區(qū)間造成豹紋鰓棘鱸體色差異明顯。300～700 lx光照強(qiáng)度下體色發(fā)生明顯變化，強(qiáng)于自然光導(dǎo)致的體色變化。當(dāng)光照強(qiáng)度高于700 lx和低于50 lx時(shí)，體色變化不明顯。隨著養(yǎng)殖周期變長，自然光下的體色變化較少，體色差異變化與光照強(qiáng)度有一點(diǎn)的關(guān)聯(lián)，隨著光照強(qiáng)度升高，體色發(fā)生顯著變化，積累色素含量提高，但在50～300 lx的光照強(qiáng)度下，積累的色素較少，體色變化差異不大。如圖5。

3 討論

3.1 光照強(qiáng)度對體長、體重的影響

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果可得，光照強(qiáng)度確實(shí)會對豹紋鰓棘鱸體長和體重的生長造成一定的影響。豹紋鰓棘鱸是一種珊瑚礁底棲魚類，在野生狀態(tài)下環(huán)境內(nèi)光照強(qiáng)度較低，所以當(dāng)人為控制光照強(qiáng)度在0～300 lx時(shí)，保持豹紋鰓棘鱸有最大的體長增長率，當(dāng)光照強(qiáng)度高于300 lx，低于1 000 lx時(shí)豹紋鰓棘鱸體長增長率減小，但高于自然光狀態(tài)下豹紋鰓棘鱸的體長增長率。

體重也是衡量豹紋鰓棘鱸生長的另一重要指標(biāo)。自然光下光照強(qiáng)度不穩(wěn)定，所以各種體重參數(shù)隨著養(yǎng)殖周期的增加，體重增長緩慢。當(dāng)處于較為穩(wěn)定的光照強(qiáng)度刺激下，在50～300 lx的光照強(qiáng)度下，豹紋鰓棘鱸一直保持體重穩(wěn)定較快的增長，增長速率高于其他光照強(qiáng)度對應(yīng)的試驗(yàn)組豹紋鰓棘鱸的體重增長速率;當(dāng)光照強(qiáng)度處于300～700 lx時(shí)，增長速率逐漸下降，體重增長緩慢;光照強(qiáng)度控制在700～1 000 lx時(shí)，隨著時(shí)間的增加，總體上會維持較高的體重增長速率。

3.2 光照強(qiáng)度對體色的影響

體色也會隨養(yǎng)殖周期的變化，根據(jù)不同的光照強(qiáng)度刺激在豹紋鰓棘鱸體內(nèi)完成色素的累積。自然光照射下，增色率隨養(yǎng)殖周期延長而不斷下降，體色變化不顯著。除50～300 lx光照強(qiáng)度區(qū)間增色率先變大，后變小，其他穩(wěn)定光照強(qiáng)度下，養(yǎng)殖周期延長，對應(yīng)的增色率都保持在較大值，使得色素能穩(wěn)定并高效地在豹紋鰓棘鱸體內(nèi)進(jìn)行不斷的累積。

4 結(jié)論

底棲生物在自然條件下活動范圍主要是水層底部，對光照強(qiáng)度變化比較敏感，海馬、大馬哈魚、大西洋鮭魚等在感受到高光照強(qiáng)度刺激后存活率會顯著下降，造成水生生物死亡[13-14]。豹紋鰓棘鱸也是底棲魚類的一種，基于其生活特性[15-16]，試驗(yàn)設(shè)定最高光照強(qiáng)度為1 000 lx。試驗(yàn)設(shè)定不同的光照強(qiáng)度區(qū)間，并用自然光照射作為對照組，隨著養(yǎng)殖周期的延長，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖環(huán)境內(nèi)穩(wěn)定的光照強(qiáng)度，相較于自然光養(yǎng)殖環(huán)境，更有利于維持其較快的體長、體重的增長速率。在50～300 lx光照強(qiáng)度區(qū)間下，體長、體重均會一直維持高的增長率，有利于豹紋鰓棘鱸生長。而當(dāng)光照強(qiáng)度處于300～700 lx區(qū)間內(nèi)，色素在豹紋鰓棘鱸體內(nèi)進(jìn)行積累，表現(xiàn)出明顯的體色變化。魚類體色變化機(jī)制復(fù)雜，受多種因素影響調(diào)控，魚類體色由魚類的色素細(xì)胞和產(chǎn)生的色素含量共同決定，同時(shí)受到水溫、環(huán)境底色、光照強(qiáng)度、光色等因素的調(diào)控，呈現(xiàn)不同的體色變化趨勢[17-19]。光照強(qiáng)度對不同的水生生物也表現(xiàn)出不同的色素積累狀態(tài)[20-21]，光照強(qiáng)度影響魚類體色變化的機(jī)制還需要進(jìn)一步研究，但提高光照強(qiáng)度，并穩(wěn)定刺激會使紅色素在豹紋鰓棘鱸體內(nèi)進(jìn)行富集，實(shí)現(xiàn)改變豹紋鰓棘鱸體色的目的。

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Effects of different light intensity on growth and body color changes of Plectropomus leopardus

WANG Hui1，SHI Huizhong2

（1.Sanya Sci-technology Academy of Hainan National Breeding and Multiplication，Sanya，572025 China; 2.Hainan University，Haikou 570228）

Abstract：Under artifical culture environment，maintaining the body color of Plectropomus leopardus is crucial to its economic value，for that reason this paper makes a study of the growth rate and accumulations of pigment of Plectropomus leopardus in different light intensity.The test result manifests that Plectropomus leopardus which lives in 50～300 lx light intesnsity of culture environment will maintain a fast growth rate and the growth rate of body length and weight is higher than others; while，when environmental light intensity range is 300～700 lx，Plectropomus leopardus will accumulate more red pigments and change body color obviously.Light intensity did affect the accumulation of pigment and the change of body color of Plectropomus leopardus.

Key words：Plectropomus leopardus; light intensity; growth rate; pigment

（收稿日期：2021-03-30）