中華絨螯蟹“長蕩湖1號”奇數(shù)年子一代的成蟹養(yǎng)殖性能評估

莊振俊，張冬冬，姜曉東，陳文彬，陳曉武，成永旭，吳旭干

(1.上海海洋大學(xué),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水種質(zhì)資源重點實驗室，上海 201306；2.上海市水產(chǎn)動物良種創(chuàng)制與綠色養(yǎng)殖協(xié)同創(chuàng)新中心，上海 201306；3.上海海洋大學(xué),水產(chǎn)科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心，上海 201306；4.常州市金壇區(qū)水產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)站，江蘇常州 213200)

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)俗稱河蟹、毛蟹和大閘蟹等，是世界上重要的甲殼類動物養(yǎng)殖品種[1]。其味道鮮美，富含多種多不飽和脂肪酸，廣受消費者喜愛[2-3]。最近十余年間，野生中華絨螯蟹資源雖然有所恢復(fù)[4-5]，但市場上的中華絨螯蟹仍多來自養(yǎng)殖，其連續(xù)多年養(yǎng)殖產(chǎn)量在80萬t左右[6]。然而，中華絨螯蟹產(chǎn)業(yè)目前尚存在一些問題，如盲目引種、性早熟和養(yǎng)殖密度不斷提高等，造成部分群體種質(zhì)退化，品質(zhì)參差不齊[7-8]。

優(yōu)良品種選育是促進(jìn)中華絨螯蟹產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一[9-10]?，F(xiàn)有的5個中華絨螯蟹新品種主要以生長速度為選育標(biāo)準(zhǔn)[11]，一定程度上促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但尚不能滿足各地中華絨螯蟹養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的需求。中華絨螯蟹的成活率直接影響其養(yǎng)殖的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，而其商品價值通常與成蟹體質(zhì)量有關(guān)，因此，成活率和大規(guī)格已經(jīng)成為中華絨螯蟹遺傳選育的重要標(biāo)準(zhǔn)[12]。江蘇長蕩湖地區(qū)作為中國中華絨螯蟹養(yǎng)殖的重要發(fā)源地，卻缺乏適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和養(yǎng)殖模式的中華絨螯蟹良種，這已成為長蕩湖地區(qū)中華絨螯蟹產(chǎn)業(yè)升級的瓶頸[13]。為此，上海海洋大學(xué)和江蘇常州市金壇區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣中心合作，自2017年起采用配套系選擇技術(shù)開始進(jìn)行“長蕩湖1號”的河蟹新品系選育，A系和B系分別以成活率和大規(guī)格為主要選育標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)選育到第二代成蟹養(yǎng)殖階段。眾所周知，中華絨螯蟹生命周期通常為2周年，當(dāng)年繁殖的中華絨螯蟹大眼幼體第一年養(yǎng)殖成5～15 g的幼蟹，第二年發(fā)育為性成熟的成蟹，第三年4—6月繁育出下一代大眼幼體[5]，因此同一地區(qū)的中華絨螯蟹群體可分為奇數(shù)年群體(奇數(shù)年孵化)和偶數(shù)年群體(偶數(shù)年孵化)，二者因性成熟年份不同而無法進(jìn)行基因交流[14]。盡管“長蕩湖1號”偶數(shù)年選育的第一代成蟹養(yǎng)殖性能已有相關(guān)報道[15]，但受當(dāng)時養(yǎng)殖條件限制，該研究所用實驗池塘面積較小(長×寬= 10.4 m×7.6 m)，且實驗地點(崇明島)距長蕩湖地區(qū)較遠(yuǎn)，因此，尚不清楚“長蕩湖1號”選育群體在長蕩湖源產(chǎn)地養(yǎng)殖池塘中的養(yǎng)殖效果，這不利于進(jìn)一步優(yōu)化“長蕩湖1號”的選育策略和效果評價。

鑒于此，本研究采用長蕩湖地區(qū)接近實際生產(chǎn)養(yǎng)殖條件的池塘進(jìn)行實驗，評估了“長蕩湖1號”奇數(shù)年選育子一代(G1)和對照組在成蟹養(yǎng)殖階段生長規(guī)律、性腺發(fā)育、成活率、平均體質(zhì)量、規(guī)格分布、單位面積產(chǎn)量和飼料系數(shù)等，以期為中華絨螯蟹新品系選育提供實踐參考，為“長蕩湖1號”的持續(xù)選育和推廣提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 實驗中華絨螯蟹與池塘

實驗中華絨螯蟹分為3組：“長蕩湖1號”A系奇數(shù)年G1群體(下文簡稱A系)、“長蕩湖1號”B系奇數(shù)年G1群體(下文簡稱B系)和未選育群體(對照組)。2個選育群體和對照組的親本均源自于金壇區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣中心儒林鎮(zhèn)基地，3組中華絨螯蟹親本于2018年11月送至如東中華絨螯蟹育種中心進(jìn)行交配繁殖。2019年5月初獲得的子一代大眼幼體送至金壇水產(chǎn)技術(shù)推廣中心儒林基地進(jìn)行扣蟹養(yǎng)殖。2020年3月初，挑選四肢健全、活力較好的扣蟹用于本次成蟹養(yǎng)殖實驗。實驗用親本和扣蟹初始體質(zhì)量見表1。

表1 3群體中華絨螯蟹親本規(guī)格和扣蟹初始體質(zhì)量

“長蕩湖1號”奇數(shù)年G1代成蟹養(yǎng)殖階段養(yǎng)殖實驗于2020年3—12月在金壇區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣中心指前鎮(zhèn)基地進(jìn)行。選用9口面積相同(水面長×寬=23 m×23 m)的室外池塘，每個試驗組隨機選用3口池塘，每口實驗塘放養(yǎng)扣蟹1 000只，雌、雄各500只。

1.2 養(yǎng)殖管理

2月初種植伊樂藻(Elodeanuttallii)，株距1.5 m，行距2 m。3月初投放扣蟹，水溫達(dá)到12℃后開始投喂產(chǎn)自浙江澳華飼料有限公司的中華絨螯蟹配合飼料，投喂量根據(jù)餌料臺上的殘餌情況隨時調(diào)整。使用精創(chuàng)RC-4溫度記錄儀記錄水溫，外置探頭放置深度為水下20 cm，每15 min記錄一次水溫。

隨著水溫的升高，實驗塘逐漸提高水位，高溫期維持水深在1.1 m左右。夏季時，若伊樂藻因氣溫升高而出現(xiàn)死亡，則補種水花生(Alternantheraphiloxeroides)和輪葉黑藻(Hydrillaverticillata)。池塘底部鋪設(shè)管道增氧設(shè)施，在陰雨天及高溫夜間對池塘水體進(jìn)行微孔曝氣增氧。

每天早晚各巡塘一次，觀察水體顏色和水位，觀察中華絨螯蟹活動情況以及檢查防逃裝置。每周末中午12時左右用水質(zhì)測試盒(三合一水質(zhì)測試盒，廈門邁凱威生物科技有限公司)檢測水質(zhì)，保持水體pH為7.0～9.0、氨氮低于0.4 mg·L-1、亞硝酸鹽低于0.15 mg·L-1。

1.3 數(shù)據(jù)采集

1.3.1 生長規(guī)律

分別于4月、6月、8月及10月的15日左右用地籠從每個實驗塘捕捉雌雄中華絨螯蟹各20只，用天平稱重。增重率(weight growth rate, WGR)和特定生長率(specific growth rate, SGR)采用以下公式計算：

增重率WGR=(Wt-Wt-1)/Wt-1×100%；

特定生長率SGR=(lnWt-lnWt-1)/D×100%。

式中,t-1和t為采樣時間，W(t-1)和Wt分別為(t-1)月和t月中華絨螯蟹的平均體質(zhì)量(g)，D為間隔天數(shù)(d)。

1.3.2 性腺發(fā)育

生殖蛻殼率：7月20日至10月10日，每20 d打樣一次，每個池塘隨機挑選雌雄各20只蟹觀察是否完成生殖蛻殼。生殖蛻殼判斷方法：雄蟹主要依據(jù)第3腹節(jié)處兩個突起的高度和硬化情況，結(jié)合大螯絨毛覆蓋率；雌蟹觀察腹臍形狀和覆蓋率。

性腺指數(shù)和肝胰腺指數(shù)：9月10日至11月15日，每隔30 d采樣1次，采樣時從每個池塘中選取雌雄蟹各3只，所選樣本體質(zhì)量為各個池塘最近一次生長打樣時的雌雄蟹平均體質(zhì)量。稱量后解剖，取出所有肝胰腺和性腺并稱重。性腺指數(shù)(gonadosomatic index, GSI)和肝胰腺指數(shù)(hepatosomatic index, HSI)計算公式如下：

GSI=WG/W×100%

HSI =WH/W×100%

式中,WG表示性腺的質(zhì)量(g)；WH表示肝胰腺的質(zhì)量(g)；W為體質(zhì)量(g)。

1.3.3 養(yǎng)殖性能

11月25日左右，通過地籠將大部分中華絨螯蟹起捕后，排干池水撿蟹清塘。

規(guī)格分布：將每個池塘中最終捕獲的雌雄蟹各隨機稱取100只，根據(jù)體質(zhì)量進(jìn)行規(guī)格分級。雄蟹分為8個等級，分別為<125.0 g、125.0～149.9 g、150.0～174.9 g、175.0～199.9 g、200.0～224.9 g、225.0～249.9 g、250.0～274.9 g和≥275.0 g；雌蟹分為6個等級，分別為<100.0 g，100.0～124.9 g、125.0～149.9 g、150.0～174.9 g、175.0～199.9 g和≥200.0 g。記錄各體質(zhì)量等級中華絨螯蟹數(shù)量。

對每個實驗塘的中華絨螯蟹進(jìn)行整體稱重并計數(shù)，計算其平均體質(zhì)量(average weight，AW)、成活率(survival rate，SR)、產(chǎn)量(yield，Y)和飼料系數(shù)(feed conversion ratio，F(xiàn)CR)。計算公式如下：

SR =Nf/Ni×100%

Y=Yf/S

FCR=Wf/(Wt-W0)

式中,Nf表示解剖個體數(shù)與最終存活個體數(shù)之和；Ni為扣蟹投放數(shù)量；Yf表示中華絨螯蟹總產(chǎn)量(g)；S代表池塘水面積(m2)；Wf為總消耗飼料量(g)；Wt表示成蟹總重(g)；W0表示放苗時扣蟹總質(zhì)量(g)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016和SPSS 26.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)。用one way ANOVA(單因素方差分析)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以Duncan法進(jìn)行多重比較，當(dāng)P<0.05時表示不同組別之間差異性顯著。最后在GraphPad Prism軟件上繪制相關(guān)圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長規(guī)律

“長蕩湖1號”中華絨螯蟹奇數(shù)年G1代A系、B系和對照組成蟹養(yǎng)殖階段平均體質(zhì)量變化情況如圖1所示。自6月起，“長蕩湖1號”B系平均體質(zhì)量無論雌雄均顯著大于其余2組(P<0.05)，A系平均體質(zhì)量略大于對照組，但無顯著差異(P>0.05)。同一組內(nèi)雌、雄蟹體質(zhì)量也在同期出現(xiàn)明顯區(qū)別，雌、雄個體在體型上出現(xiàn)分化。到10月份，“長蕩湖1號”B系雄蟹平均體質(zhì)量為221.71 g，雌蟹平均體質(zhì)量為168.94 g。

圖1 成蟹養(yǎng)殖階段體質(zhì)量變化情況

4—6月，3組中華絨螯蟹成蟹養(yǎng)殖階段增重率均高于200%，且B系增重率顯著高于A系和對照組(P<0.05)，雌、雄都有此規(guī)律(圖2)。8—10月，雄蟹增重率低于60%，雌蟹增重率普遍不高于30%。3組中華絨螯蟹特定生長率變化情況與增重率相似，8月之后雄蟹每日體質(zhì)量增長率均小于0.8%，雌蟹每日體質(zhì)量增長率小于0.5%(圖3)。

圖2 成蟹養(yǎng)殖階段增重率變化情況

圖3 成蟹養(yǎng)殖階段特定生長率變化情況

2.2 性腺發(fā)育

“長蕩湖1號”中華絨螯蟹奇數(shù)年G1代A系、B系和對照組在成蟹養(yǎng)殖階段生殖蛻殼率在各個時期均無顯著差異(P>0.05)(圖4)。自7月20日起，雌雄蟹生殖蛻殼率逐漸升高，8—9月同組內(nèi)同一時期雌蟹生殖蛻殼率比雄蟹高約20%。至9月20日，3組中華絨螯蟹生殖蛻殼率均接近100%。

圖4 成蟹養(yǎng)殖階段生殖蛻殼率比較

3組中華絨螯蟹性腺指數(shù)在9—11月均逐漸升高，但各組間無論雌雄均無顯著差異(P>0.05)(圖5)。10—11月，3組雌蟹性腺指數(shù)均高于雄蟹。“長蕩湖1號”B系性腺指數(shù)在9月低于A系與對照組，在11月高于其余兩組，但無顯著差異(P>0.05)。在11月10日，B系雌體性腺指數(shù)為10.31%，雄體性腺指數(shù)為3.45%。

圖5 成蟹養(yǎng)殖階段性腺指數(shù)比較

3組中華絨螯蟹雌蟹肝胰腺指數(shù)在9—11月呈下降趨勢，而雄蟹肝胰腺指數(shù)各組趨勢不同：兩選育品系雄蟹肝胰腺指數(shù)在9—11月先稍微升高后降低，對照組肝胰腺指數(shù)逐月下降，各組之間無顯著差異(P>0.05)(圖6)。其中，雌蟹肝胰腺指數(shù)在9月10日高于10%，而11月10日降至7%左右；雄蟹肝胰腺指數(shù)在9月15日是8%左右，到11月15日降至6.5%左右。

圖6 成蟹養(yǎng)殖階段肝胰腺指數(shù)比較

2.3 養(yǎng)殖性能

“長蕩湖1號”中華絨螯蟹奇數(shù)年G1代A系、B系和對照組成蟹養(yǎng)殖階段最終規(guī)格分布情況見圖7。就雄體而言，“長蕩湖1號”B系在大規(guī)格(≥250 g)分布比例方面顯著高于A系和對照組(P<0.05)，而A系在小規(guī)格(<125 g)比例方面顯著高于其余兩組(P<0.05)。就雌體而言，B系在大規(guī)格(≥150 g)分布比例上顯著高于其余兩組(P<0.05)，而A系在125～200 g范圍內(nèi)規(guī)格分布比例高于對照組，但是差異不顯著(P>0.05)。

圖7 成蟹養(yǎng)殖階段規(guī)格分布比較

“長蕩湖1號”中華絨螯蟹奇數(shù)年G1代A系、B系和對照組成蟹養(yǎng)殖階段最終平均體質(zhì)量、成活率、產(chǎn)量和飼料系數(shù)情況見表2。在最終平均體質(zhì)量方面，“長蕩湖1號”B系無論雌雄均顯著高于其余兩組(P<0.05)，A系稍低于對照組，但無顯著差異(P>0.05)。就成活率而言，兩選育品系整體成活率均顯著高于對照組(P<0.05)，且A系整體成活率亦顯著高于B系(P<0.05)，其中A系雌體成活率高達(dá)76.93%。在最終產(chǎn)量方面，兩選育品系雌體顯著高于對照組(P<0.05)，但A系和B系之間無顯著差異(P>0.05)。在飼料系數(shù)方面，“長蕩湖1號”B系最低，對照組最高，但3組無顯著差異(P>0.05)。

表2 成蟹養(yǎng)殖階段最終平均體質(zhì)量、成活率、產(chǎn)量和飼料系數(shù)

3 討論

3.1 中華絨螯蟹“長蕩湖1號”生長規(guī)律評估

生長速度是水產(chǎn)動物的重要選育方向，通過連續(xù)定向選育往往可以實現(xiàn)生長速度的迭代提升[16]。甲殼動物體質(zhì)量和生長速度相關(guān)遺傳力為0.17～0.56[17]，處于中高等水平，具有較大的選擇潛力。凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)“中科1號”經(jīng)過2代群體選育和5代家系選育后，生長速度比普通養(yǎng)殖品種高21.8%[18]；三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)“黃選1號”經(jīng)過5代群體選育后，80日齡和100日齡的生長速度分別比對照組高16.20%和19.35%[19]；中華絨螯蟹“長江1號”群體選育5代后，成蟹生長速度比未選育群體高16.70%[20]。本實驗中，母本大于250g、父本大于350g的“長蕩湖1號”B系奇數(shù)年G1代在成蟹養(yǎng)殖階段的生長速度顯著高于親本規(guī)格較小的A系和對照組(P<0.05)，尤其最后收獲時，B系雄蟹平均體質(zhì)量比對照組高16.40%，雌蟹平均體質(zhì)量比對照組高22.29%。這說明以規(guī)格為選育指標(biāo)能明顯提高河蟹在成蟹養(yǎng)殖階段的生長速度，遺傳因素對河蟹的生長構(gòu)成重要影響。有研究表明，扣蟹養(yǎng)殖階段亦是大規(guī)格親本的子代生長速度較快[21]。本實驗3組中華絨螯蟹雌雄個體均在成蟹養(yǎng)殖階段前期(3—6月)生長速度較快，后期(7—10月)生長速度變慢，分析有2個可能原因：1)6月15日—9月15日，池塘養(yǎng)殖中華絨螯蟹蛻殼周期較長，此階段通常蛻殼2次，故生長速度相對較慢[22]；2)9月20日后，中華絨螯蟹雌體和雄體均基本完成生殖蛻殼，此后攝入的營養(yǎng)和能量主要用于性腺發(fā)育，故體重增加較少[23]。

3.2 中華絨螯蟹“長蕩湖1號”性腺發(fā)育評估

魚類和蝦類的主要可食組織為肌肉[24-26]，而中華絨螯蟹成蟹的可食組織包括肌肉、性腺和肝胰腺[27]，且性腺發(fā)育良好的膏蟹價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于性腺組織較少的菜蟹。因此，生殖蛻殼比例和性腺指數(shù)成為河蟹養(yǎng)殖性能的重要評價指標(biāo)[22]。生殖蛻殼是蟹類性腺快速發(fā)育的起點[28-29]。本實驗3組中華絨螯生殖蛻殼始于7月，終于9月，雌體生殖蛻殼早于雄體，這與以往研究結(jié)果一致[30]。這可能是因為雌體卵巢發(fā)育需要在卵母細(xì)胞中儲存大量營養(yǎng)物質(zhì)，因此需要提早生殖蛻殼和進(jìn)行性腺發(fā)育，而雄體需要更大的體型以爭奪交配權(quán)，因此雄體生殖蛻殼時間較晚。肝胰腺是中華絨螯蟹重要的儲能器官，與中華絨螯蟹的生殖蛻殼[31]和性腺發(fā)育[32]密切相關(guān)。本研究結(jié)果表明，3組中華絨螯蟹雌蟹肝胰腺指數(shù)在9—11月逐漸降低，而性腺指數(shù)無論雌雄均逐月升高。這主要因為該時期中華絨螯蟹肝胰腺中營養(yǎng)物質(zhì)開始向性腺轉(zhuǎn)移，供性腺發(fā)育，所以肝胰腺指數(shù)會隨著性腺指數(shù)的升高而下降[33]。另外，A系和B系雄蟹肝胰腺指數(shù)在9—11月先稍微升高后降低，而對照組雄蟹肝胰腺指數(shù)逐月下降，這可能是因為兩選育品系規(guī)格較大，生長發(fā)育和能量儲存時間較長，故性腺發(fā)育延后，肝胰腺指數(shù)在9—10月依然升高。

3.3 中華絨螯蟹“長蕩湖1號”最終養(yǎng)殖性能評估

規(guī)格大小是影響中華絨螯蟹價格的主要因素[34]，因此在產(chǎn)量相同時，大規(guī)格中華絨螯蟹比例越高，收益往往也越高。本研究中，“長蕩湖1號”奇數(shù)年B系G1代成蟹在大規(guī)格(雄蟹≥250 g，雌蟹≥150 g)分布比例方面顯著高于A系和對照組(P<0.05)。就雌蟹而言，盡管A系親本的規(guī)格也高于對照組，但A系子代成蟹在125～200 g大規(guī)格比例只是略高于對照組，差異不顯著。這主要因為中華絨螯蟹的養(yǎng)成規(guī)格不僅受到遺傳因素影響[10]，還受放養(yǎng)密度[35]、水體環(huán)境[36]和餌料營養(yǎng)[37]等多種因素交互影響，因此親本規(guī)格較大的A系在本實驗中出現(xiàn)子代成蟹規(guī)格小于對照組的現(xiàn)象。

甲殼動物成活率相關(guān)遺傳力為0.36～0.71[38]，具有很高的選擇潛力。值得一提的是，本實驗中A系的成活率顯著高于其余兩組(P<0.05)，而對照組成活率最低。因此，盡管對照組的最終平均體質(zhì)量高于A系，但因其成活率最低，導(dǎo)致其整體的最終產(chǎn)量顯著低于兩選育品系(P<0.05)。就雄體而言，3組中華絨螯蟹成活率和產(chǎn)量都無顯著差異，這可能是由于“雄蟹好打斗，對成蟹成活率影響較大”造成的。由先前研究可知，飼料成本占成蟹養(yǎng)殖總成本的30%左右[22]，提高飼料效率是降低河蟹養(yǎng)殖成本和提高經(jīng)濟效益的重要措施。本研究結(jié)果中，長蕩湖1號兩選育品系的飼料系數(shù)低于對照組，但未出現(xiàn)顯著差異。先前有研究表明，“長蕩湖1號”偶數(shù)年G1代成蟹小面積池塘條件下養(yǎng)殖性能同樣優(yōu)于未經(jīng)選育的對照組[15]，由此可見，在室外池塘養(yǎng)殖生產(chǎn)中，中華絨螯蟹“長蕩湖1號”選育效果明顯，后續(xù)仍需要繼代選育，使這種優(yōu)勢得以加強。

4 小結(jié)

本研究在長蕩湖地區(qū)接近實際養(yǎng)殖條件的池塘中進(jìn)行成蟹養(yǎng)殖對比實驗，結(jié)果表明“長蕩湖1號”奇數(shù)年群體選育一代之后，B系成蟹生長速度明顯高于未選育群體，最終平均體質(zhì)量比未選育群體高14.35%；A系在成活率方面有顯著優(yōu)勢，其整體成活率比未選育群體高50.96%；兩選育品系中華絨螯蟹單位面積產(chǎn)量均顯著高于對照組，飼料系數(shù)低于對照組，3組中華絨螯蟹在生殖蛻殼和性腺發(fā)育方面無顯著差異。在今后的研究中，擬結(jié)合分子標(biāo)記輔助育種和全基因組關(guān)聯(lián)育種技術(shù)，加快選育進(jìn)程，使得兩個選育品系的優(yōu)良性狀不斷純化和聚合，同時需要在江蘇、安徽、湖北和山東等中華絨螯蟹主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行多點生產(chǎn)性對比實驗，以評價中華絨螯蟹“長蕩湖1號”品系在不同地域的養(yǎng)殖效果。