膨腹海馬人工繁殖與育苗關(guān)鍵技術(shù)

何麗斌,祁劍飛，林金波,陳欣欣,羅輝玉，王 慶,鄭樂云*

(1.福建省水產(chǎn)研究所，福建 廈門361013；2.廈門小嶝水產(chǎn)科技有限公司，福建 廈門361103；3.華南農(nóng)業(yè)大學海洋學院，廣東 廣州510642)

海馬作為一種重要的中藥材，在我國有“南方人參”的稱號。近年來海洋生態(tài)環(huán)境的變化、近海污染的加劇和人類的過度捕撈對海馬的攝食、棲息環(huán)境及海馬種群的繁衍均造成了嚴重的破壞[1]，目前海馬的野生種群已經(jīng)瀕危[2]。世界生物保護組織已把所有已知的海馬種類都列入瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約附錄Ⅱ[3]，人工增養(yǎng)殖已成為滿足市場需求,保護海馬資源的唯一選擇[4]。膨腹海馬(Hippocampusabdominalis)，又稱大腹海馬，是所有已知海馬種類中最大的一種，主要分布于西南太平洋區(qū)的澳大利亞及新西蘭海域，棲息在礁石區(qū)，隨著海草游動，屬肉食性，以小型甲殼類為食。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，越來越多的檢測方法被應用到科學研究中，海馬的一些藥用功效得到了證實[5-8]。2016年，福建省水產(chǎn)研究所海馬研發(fā)項目組聯(lián)合廈門小嶝水產(chǎn)科技有限公司引進澳大利亞膨腹海馬，當年苗種繁育成功。幾年來，項目組開展了膨腹海馬生殖生理學、養(yǎng)殖生態(tài)學及基因組學等多方面的研究，2020年，突破了膨腹海馬規(guī)?；斯び缂安『Ψ揽仃P(guān)鍵技術(shù)，培育全長4.0～6.0 cm膨腹海馬苗種18.5萬尾；2021年1—6月，項目組培育平均全長8.9 cm的膨腹海馬苗種133萬尾，該品種現(xiàn)已在福建省及山東省日照、煙臺等地推廣養(yǎng)殖，并取得良好的效果，促進了海馬人工養(yǎng)殖在我國的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進程。

目前國外海馬養(yǎng)殖規(guī)模較小，價格較高，主要用于觀賞用途[9]。國內(nèi)人工繁養(yǎng)海馬的研究主要集中在海馬的生活習性及生長形態(tài)學等方面[10-11],研究對象主要有美國線紋海馬(即直立海馬，Hippocampuserectus)、三斑海馬(Hippocampustrimaculatus)、大海馬(Hippocampukuda)等，有關(guān)膨腹海馬人工繁殖及苗種培育技術(shù)方面的研究尚未見報道。本研究以膨腹海馬為研究對象，探討溫度、親魚配對方式及苗種培育密度對其親本生殖及苗種生長存活的影響，為膨腹海馬的苗種繁育和生物學研究提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及生殖影響實驗中，實驗海馬為項目組培育的170日齡的親魚，雌魚體長10.48～12.42 cm、體質(zhì)量3.06～5.99 g，雄魚體長10.18～11.20 cm、體質(zhì)量3.38～5.17 g，雌雄魚均已性成熟；親魚放養(yǎng)于容量0.5 t的塑料水槽。

配對方式及親魚數(shù)量對膨腹海馬生殖影響的實驗中，實驗海馬為項目組培育的250日齡且已繁殖2個多月的成熟親魚，親魚體長12.10～15.82 cm，平均體長13.90 cm，體質(zhì)量4.53～7.46 g，平均體質(zhì)量5.95 g；親魚放養(yǎng)于容積為300 L的塑料水槽。

培育密度對膨腹海馬苗種生長、存活影響的實驗中，實驗海馬幼苗為項目組繁育的1日齡膨腹海馬幼魚，魚苗全長(2.10±0.34)cm，體質(zhì)量(0.010±0.002)g；苗種放養(yǎng)于容積100 L白色塑料水槽。

1.2 實驗方法與養(yǎng)殖管理

1.2.1 溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及生殖的影響 ① 實驗組設(shè)置。實驗設(shè)13.0、16.0、19.0、22.0 ℃共4個不同溫度實驗組，水溫波動范圍±0.5 ℃，每組設(shè)3個平行組，每個平行組隨機抽取20尾雌魚及20尾雄魚(20對)放養(yǎng)于0.5 t的塑料水槽中；自然水溫低于實驗所需水溫時用電熱棒加溫，自然水溫高于實驗水溫時用制冷機降溫。②日常管理。親魚餌料以冰凍糠蝦為主，配合少量的活體橈足類。每天上、下午各投喂一次糠蝦，以略微過量為度，投餌1 h左右通過吸底清理殘餌；每天下午糠蝦投喂好后每個水槽均補充適量活體橈足類。親魚流水培育，實驗用海水是經(jīng)兩次沙濾的自然海水，鹽度30～33，pH 8.0～8.1，日換水量約100 %；實驗周期120 d。③ 數(shù)據(jù)統(tǒng)計。每日分別撈取并統(tǒng)計每個實驗水槽海馬親魚產(chǎn)苗數(shù)量，由于實驗開始前，部分雄魚可能已受孕，為排除實驗前受孕對實驗的影響，本實驗產(chǎn)苗量從開始實驗一個月后正式統(tǒng)計；每日記錄每個實驗組親魚死亡數(shù)量，雌、雄魚分別記錄；每30 d分別測量每組親魚雌、雄魚的體長、體質(zhì)量；產(chǎn)苗量的多少以每尾雄魚日均產(chǎn)苗量作為比較依據(jù)。

1.2.2 配對方式及親魚數(shù)量對膨腹海馬生殖的影響 ①實驗組設(shè)置。實驗設(shè)雌雄數(shù)量比為1∶1、3∶2、2∶1、2∶3、1∶2等5種配對方式，每種配對方式親魚的數(shù)量多少不一，其中1∶1配對方式設(shè)1♀+1♂、2♀+2♂、4♀+4♂、6♀+6♂、8♀+8♂、10♀+10♂等6個實驗組；3∶2配對方式設(shè)3♀+2♂、6♀+4♂、9♀+6♂、12♀+8♂、15♀+10♂等5個實驗組；2∶1配對方式設(shè)2♀+1♂、4♀+2♂、8♀+4♂、12♀+6♂、16♀+8♂、20♀+10♂等6個實驗組；2∶3配對方式設(shè)2♀+3♂、4♀+6♂、6♀+9♂、8♀+12♂、10♀+15♂等5個實驗組；1∶2配對方式設(shè)1♀+2♂、2♀+4♂、4♀+8♂、6♀+12♂、8♀+16♂、10♀+20♂等6個實驗組，每個實驗組均設(shè)3個平行。實驗魚按實驗設(shè)計的比例及數(shù)量隨機分養(yǎng)于實驗水槽。②日常管理。親魚砂濾自然海水流水培育，實驗期間自然水溫13.0～20.2 ℃，鹽度30～32，日換水量約100 %。親魚餌料以冰凍糠蝦為主，配合少量的活體橈足類。每天上、下午各投喂一次糠蝦，以略微過量為度，投餌1 h左右通過吸底清理殘餌；每天下午糠蝦投喂好后每個水槽均補充適量活體橈足類；實驗周期120 d。③數(shù)據(jù)統(tǒng)計。每日分別撈取每個實驗水槽初生的海馬苗，并統(tǒng)計數(shù)量，由于實驗開始時，部分雄魚可能已受孕，為排除實驗前受孕對實驗的影響，本實驗產(chǎn)苗量從開始實驗一個月后正式統(tǒng)計；產(chǎn)苗量的多少以每尾雄魚日均產(chǎn)苗量作為比較依據(jù)。

1.2.3 培育密度對膨腹海馬苗種生長、存活的影響 ①實驗分組。實驗設(shè)0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 尾/L共7個不同密度組，每組設(shè)3個平行，1日齡的實驗膨腹海馬幼苗按數(shù)量隨機放養(yǎng)于各實驗水槽。②日常管理。苗種砂濾自然海水微流水培育，實驗期間自然水溫17.2±7.2 ℃，日換水量50 %～100 %；每日吸污并檢查和登記死亡數(shù)量；實驗周期60 d。③生長指標和統(tǒng)計學分析。第30天和第60天每個平行隨機抽取20尾海馬，測量全長和體質(zhì)量指標，并清點魚苗數(shù)量，計算成活率。

1.3 數(shù)據(jù)計算與分析

采用Excel 2010和SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。對海馬體長、體質(zhì)量、成活率、雄魚日均產(chǎn)苗量等用單因素方差分析(One-Way ANOVA)，Duncan氏法進行多重比較，P<0.05為差異顯著。

成活率、日體長增長率、日體質(zhì)量增長率、日均產(chǎn)苗量的計算方法：

S=(NT/N0)×100

(1)

LGR=[(LT-L0)/L0]/t×100

(2)

WGR=[(WT-W0)/W0]/t×100

(3)

NAVG=(NSEED/NMALE)/t

(4)

式(1)至(4)中：S為成活率(%)；NT為終末魚數(shù)量(尾)；N0為初始魚數(shù)量(尾)；LGR為日體長平均增長率(%)；LT為終末平均體長(mm)；L0為初始平均體長(mm)；WGR為日體質(zhì)量平均增長率(%)；WT為終末平均體質(zhì)量(g)；W0為初始平均體質(zhì)量(g)；NAVG為日均產(chǎn)苗量(尾/d)；NSEED為總產(chǎn)苗量(尾)；NMALE為雄魚數(shù)量(尾)；t為養(yǎng)殖實驗時間(d)。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及生殖的影響

不同溫度對膨腹海馬存活、生長及繁殖力的影響見表1。從表1可知，在120 d的實驗期間，13.0、16.0、19.0 ℃組雌魚平均成活率分別為95.0 %、100.0 %及95.0 %，無顯著差異(P>0.05)，但22.0 ℃組雌魚的平均成活率僅為50.0 %，低于其他3個實驗組，差異顯著(P<0.05)。雄魚成活率情況與雌魚類似，13.0、16.0、19.0 ℃組成活率為93.3 %～100.0 %，3組間無顯著差異，22.0 ℃組雄成活率為32.5 %，明顯低于其他3組，差異顯著。親魚體長日增長率大小依次為16.0、19.0、13.0、22.0 ℃組，16.0 ℃組日增長率高于其他3組，且差異顯著；19.0、13.0 ℃組高于22.0 ℃組，且差異顯著，但二者間無顯著差異；22 ℃組低于其他3組且差異顯著。親魚日增重率大小順序依次為16.0、19.0、13.0、22.0 ℃組，4組間的差異情況與體長增長率相似。4個實驗組雄魚日均產(chǎn)苗量大小依次為16.0、19.0、13.0、22.0 ℃組。16.0 ℃組日均產(chǎn)苗量最大，為1.75尾/d，與19.0 ℃組的1.52尾/d無顯著差異，但與13.0 ℃組及22.0 ℃組差異顯著；13.0 ℃組與19.0 ℃差異不顯著；22.0 ℃組日均產(chǎn)苗量為最低，為0.07尾/d，低于其他組且差異顯著。實驗結(jié)果顯示，膨腹海馬親魚生長速度、成活率及產(chǎn)苗量在16.0、19.0 ℃兩組相對較高，這是由于16.0～19.0 ℃是其適宜的生長溫度，此時親魚的新陳代謝、生長發(fā)育速度加快，有利于親魚的生長和成活。當溫度上升到22.0 ℃時，膨腹海馬親魚生長速度、成活率及產(chǎn)苗量均大幅下降，這是由于22.0 ℃超出了親魚的適宜生長溫度從而導致其生長速度下降，發(fā)育遲緩，死亡率增加等現(xiàn)象。魚類生長與溫度的關(guān)系可以波形曲線表示:曲線的頂點即為魚類的最適生長溫度，溫度升高或降低都會影響其生長速率和成活率[12]，魚類在適宜的溫度范圍內(nèi)，外界對其脅迫小,魚體消耗小部分能量抵御外界不良環(huán)境,剩下較多能量用于生長,同時對營養(yǎng)物質(zhì)吸收率較高,反之，用于生長能量比重降低,魚體生長相對緩慢[13]。大海馬[14]、線紋海馬[15]在26.0 ℃時生長率最高、產(chǎn)苗量最大，而膨腹海馬溫度升高至22.0 ℃時其生長速度、成活率及產(chǎn)苗量均大幅下降，但當溫度降低至13.0 ℃時，膨腹海馬親魚生長速度和產(chǎn)苗量雖大幅下降，成活率卻高達95.8 %，這與膨腹海馬是冷水性魚類，對高溫的耐受性較差有關(guān)，與冷水性魚類大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[16]最適生長溫度14～18.0 ℃相似。

表1 溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及產(chǎn)苗量的影響Tab.1 Effects of temperatures on growth,survival and seedling yield of Hippocampus abdominalis

2.2 配對方式及親魚數(shù)量對膨腹海馬生殖的影響

2.2.1 相同配對方式下親魚數(shù)量對膨腹海馬產(chǎn)苗量的影響 相同配對方式，膨腹海馬親魚群體數(shù)量不同對其產(chǎn)苗量的影響情況見表2。雌雄比為1∶1時，雄魚日均產(chǎn)苗量為1.96～2.83尾/d，1♀+1♂實驗組產(chǎn)苗量最小，但與其他各組間無顯著差異(P>0.05)。雌雄比為3∶2時，雄魚日均產(chǎn)苗量為1.28～2.33尾/d，3♀+2♂實驗組產(chǎn)苗量最小，但與其他各組間無顯著差異。雌雄比為2∶3時，雄魚日均產(chǎn)苗量為1.81～3.05尾/d，2♀+3♂實驗組產(chǎn)苗量最小，但與其他各組間無顯著差異。雌雄比為2∶1時，雄魚日均產(chǎn)苗量為0.47～2.33尾/d，2♀+1♂實驗組產(chǎn)苗量最小，與其他各組間差異顯著(P<0.05)，但其他各組間差異不顯著。雌雄比為1∶2時，雄魚日均產(chǎn)苗量為0.95～2.43尾/d，其中2♀+4♂實驗組產(chǎn)苗量最小，除了與6♀+12♂實驗組無顯著差異外，與其他各組間差異顯著；6♀+12♂實驗組日均產(chǎn)苗量為1.31尾，顯著低于4♀+8♂組、8♀+16♂組及10♀+20♂組且與1♀+2♂組及2♀+4♂組無顯著差異；10♀+20♂組產(chǎn)苗量最高，除與4♀+8♂組差異不顯著外，均顯著高于其他各組；4♀+8♂組與8♀+16♂組產(chǎn)苗量均較高，二者間無顯著差異，但均顯著高于1♀+2♂、2♀+4♂及6♀+12♂組。5種配對方式中，雌雄比為1∶1、3∶2及2∶3的實驗組，親魚數(shù)量較少的其雄魚日均產(chǎn)苗量較少，親魚數(shù)量較多的雄魚日均產(chǎn)卵量相對較多，差異不顯著；雌雄比為2∶1及1∶2的實驗組，親魚數(shù)量少的實驗組日均產(chǎn)苗量也相對較少，差異顯著。實驗結(jié)果表明雌雄比例的比值大于1.5，將影響親魚種群的生殖行為，日均產(chǎn)苗量相對較少。

表2 相同配對方式下不同親魚數(shù)量對膨腹海馬產(chǎn)苗量的影響Tab.2 Effects of different parent fish numbers on seedling yield of Hippocampus abdominalis under the same pairing mode

2.2.2 不同配對方式對膨腹海馬親魚產(chǎn)苗量的影響 1♀∶1♂、3♀∶2♂、2♀∶1♂、2♀∶3♂、1♀∶2♂等5種配對方式雄魚日均產(chǎn)苗量統(tǒng)計結(jié)果見表3。雄魚日均產(chǎn)苗量為1.72～2.41尾/d，由大到小順序依次為2♀∶3♂組、1♀∶1♂組、3♀∶2♂組、2♀∶1♂組及1♀∶2♂，其中2♀∶3♂、1♀∶1♂、3♀∶2♂、2♀∶1♂ 4組間無顯著差異(P>0.05)，2♀∶3♂、1♀∶1♂二組產(chǎn)苗量顯著高于1♀∶2♂組(P<0.05)，3♀∶2♂、2♀∶1♂組與1♀∶2♂組間差異不顯著。

表3 不同配對方式膨腹海馬產(chǎn)苗量的差別Tab.3 Difference in seedling yields of Hippocampus abdominalis in different pairing methods

海馬屬中絕大多數(shù)種類的性角色關(guān)系為雄魚競爭配偶權(quán)[17-18]，只有膨腹海馬會表現(xiàn)出性角色逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象[19]。目前關(guān)于膨腹海馬交配過程中的配對方式及親魚數(shù)量的報道還很少，今后有待進一步研究以提高產(chǎn)苗量。

2.3 培育密度對膨腹海馬苗種生長及成活的影響

不同培育密度下，第30天膨腹海馬苗種各生長指標及成活率見表4。通過生長指標的分析發(fā)現(xiàn)，密度低的實驗組其生長速度相對較快。第30天，0.25、0.50尾/L實驗組海馬苗種平均體質(zhì)量高于其他實驗組，差異顯著(P<0.05)，但二者間無顯著差異(P>0.05)；1.00尾/L實驗組顯著高于2.00、3.00、4.00、5.00尾/L各組，差異極顯著；2.00尾/L實驗組顯著高于3.00、4.00、5.00尾/L各組，差異顯著；3.00、4.00、5.00尾/L各組間無顯著差異；第30天各組間平均全長的差異情況與各組間平均體質(zhì)量的差異情況類似。第60天，0.25、0.50、1.00尾/L實驗組海馬苗種平均體質(zhì)量均高于2.00～5.00尾/L其他各組，且差異顯著；3組間體質(zhì)量0.25尾/L組>0.50尾/L組>1.00尾/L組，且差異顯著。2.00、3.00、4.00、5.00尾/L各組體質(zhì)量均較小，但各組間無顯著差異。第60天各組間平均全長的差異情況與各組間平均體質(zhì)量的差異情況類似。

第30天，各密度組成活率在92 %～95 %之間，無顯著差異(P>0.05)；至第60天,各密度組成活率在73 %～84 %之間，無顯著差異，各組間成活率高低與培育密度無規(guī)律性的關(guān)系。

養(yǎng)殖密度作為水產(chǎn)動物生長的重要環(huán)境脅迫因子[20]對養(yǎng)殖動物的生長速度及成活率均有直接影響[21-22]，“合理的養(yǎng)殖密度”是提高養(yǎng)殖效率的重要條件之一。過低的養(yǎng)殖密度會使個體之間行為的相互作用減少[23]，在一定程度上抑制魚類的生長率、成活率[24-25]從而影響其個體的生長發(fā)育；但過高養(yǎng)殖密度會導致魚類對養(yǎng)殖水域空間、食物資源的競爭漸趨激烈，引起魚類應激反應，增大疾病發(fā)生可能性，從而使養(yǎng)殖群體的生長率、成活率下降[24,26-27]。本研究結(jié)果顯示：第60天，0.25～5.00 尾/L的培育密度，膨腹海馬苗種成活率沒有顯著的差異，相對較低的密度，海馬苗種依然能有較高的存活率，這與胡培培等(2014)[28]研究表明低密度放養(yǎng)的鳡幼魚有較高的死亡率且生長緩慢的結(jié)果不一致，這可能是低密度的鳡幼魚由于聚集困難從而導致對外界刺激不敏感、攝食不積極最終造成較高死亡率，而膨腹海馬在相對較低密度下，依然可以積極攝食從而保持較高存活率。培育密度對60日齡前膨腹海馬苗種的生長速度具有顯著性的影響，不同密度同期苗種體質(zhì)量最大差異在3倍以上，早期階段(1～30日齡前)，培育密度3.00～0.50 尾/L范圍內(nèi)，密度越低生長速度越快，但當密度等于和低于0.50尾/L時(即密度0.50尾/L與0.25 尾/L)，密度對生長速度沒有顯著影響；培育密度3.00～5.00 尾/L范圍內(nèi)，苗種生長速度均較慢，但沒有顯著差異。中期階段(30～60日齡)，培育密度2.00～0.25 尾/L范圍內(nèi)，密度越低生長速度越快，培育密度2.00 尾/L～5.00 尾/L范圍內(nèi)，苗種生長速度均較慢，但沒有顯著差異，這與一定范圍內(nèi)放養(yǎng)密度的增減對魚類的生長沒有影響相符[29-30]。

表4 不同養(yǎng)殖密度對60日齡以內(nèi)膨腹海馬海馬幼魚生長速度的影響Tab.4 Effects of different cultivation densities on growth rate of young Hippocampus abdominalis within 60 days

3 結(jié)論

本研究探討了溫度、配對方式與數(shù)量、養(yǎng)殖密度對膨腹海馬生長、存活及生殖的影響，主要結(jié)論如下：

(1)膨腹海馬親魚適宜的繁殖水溫范圍為16.0～19.0 ℃。

(2)膨腹海馬雌雄魚比例控制在1∶1至2∶3的范圍內(nèi)繁殖效果最佳，產(chǎn)苗量相對較高。

(3)綜合考慮海馬苗種生產(chǎn)場地、人力、水電等成本因素，膨腹海馬苗種生產(chǎn)的早期階段(30日齡前)，最適培育密度為0.50～1.00 尾/L，中期階段(30～60日齡)，最適培育密度為0.25～0.50 尾/L。