紅螯螯蝦繁殖生物學(xué)以及孵化方式研究進展

郭國才，王廣軍，張 凱，郭照良，梁志輝

（1佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院，廣東佛山 528000；2中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所，廣州 510380；3中山市龍之泉農(nóng)業(yè)科技發(fā)展公司，廣東中山 528476）

0 引言

紅螯螯蝦(Cherax quadricarinatus)又名澳洲淡水龍蝦，中文名為四脊滑螯蝦，原產(chǎn)于澳大利亞，隸屬于十足目擬螯蝦科，滑螯蝦屬，是世界上較為名貴的大型經(jīng)濟淡水蝦種之一[1]。紅螯螯蝦個體一般重達100～200 g，最大個體可達500 g[2]。紅螯螯蝦含肉率高，適應(yīng)性強，營養(yǎng)豐富，味道鮮美，吃法多樣，深受養(yǎng)殖戶和消費者喜愛[3]。王廣軍等[4]通過比較紅螯螯蝦和克氏原螯蝦肌肉營養(yǎng)成分和品質(zhì)得出，紅螯螯蝦的肌肉營養(yǎng)品質(zhì)和出肉率等均優(yōu)于克氏原螯蝦。目前該蝦在澳大利亞、新西蘭、日本、馬來西亞等國家已有規(guī)模化養(yǎng)殖，其中澳大利亞養(yǎng)殖產(chǎn)量最多[5-9]。紅螯螯蝦于1992年由湖北省水產(chǎn)研究所引進中國，在廣東和湖北試養(yǎng)成功[4]，并在各地推廣養(yǎng)殖，現(xiàn)已成為中國淡水養(yǎng)殖重要名貴經(jīng)濟蝦類之一。由于該蝦具有互相攻擊及殘殺的特性，種苗數(shù)量少、價格高，所以苗種投入是養(yǎng)殖最大的成本[10]。近年來，紅螯螯蝦人工繁殖在廣東省取得成功，但迄今為止尚未有較為成熟的大規(guī)模工廠化繁殖，大多還在研究探索之中[11]。但隨著紅螯螯蝦養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，消費者的需求量越來越大，種苗供不應(yīng)求，開展紅螯螯蝦育苗技術(shù)研究，擴大苗種供應(yīng)能力迫在眉睫。本研究對紅螯螯蝦的繁殖生物學(xué)、影響胚胎發(fā)育的因素和孵化模式等進行了綜述。

1 紅螯螯蝦生物學(xué)特性

1.1 形態(tài)特征

紅螯螯蝦幼體時期體色為黃褐色，成蝦一般為藍色，體色隨著棲息環(huán)境變化而變化。相比于同一時期的雌蝦，紅螯螯蝦雄蝦的生長速度較快，所以體格相對更大[12]。身體由頭胸部和腹部組成，長度比約為1:1[13]。全身總共20節(jié)，頭部有5節(jié)，胸部有8節(jié)，腹部有7節(jié)，頭胸部已愈合，分節(jié)不明顯，同時包裹著內(nèi)臟，腹部分節(jié)較為明顯，第6腹節(jié)和第7腹節(jié)合成尾扇[14]。體表覆蓋幾丁質(zhì)外殼；鰓位于頭胸部，有許多羽狀鰓板和鰓絲，是紅螯螯蝦的呼吸器官[15]。胸部有5對胸足，雌性的外生殖器官在第3對胸足基部，雄蝦的外生殖器官在第5對胸足基部，其中雄蝦第1對胸足比雌蝦更為強壯，且螯部外側(cè)有鮮紅薄膜，這是區(qū)別雄蝦和雌蝦的特征之一[16]。尾部由5片尾扇組成，其中中間那片尾扇較小，雌蝦在抱卵期間將尾扇向腹部彎曲，以保護受精卵或者稚蝦[17]，防止其受到侵害。

1.2 生活習(xí)性

紅螯螯蝦常年棲息于淡水中，喜陰怕光，晝伏夜出覓食，穴居群集，又善于攀附爬逃[18]。最適宜的溫度范圍為22～30℃，pH 7.5～8.2，溶氧量不低于3 mg/L[19]。當(dāng)溫度下降到10℃以下時，紅螯螯蝦攝食量開始下降；當(dāng)溫度下降到5℃以下時，處于昏迷狀態(tài)；當(dāng)溫度下降到4℃以下時，開始死亡[17]。紅螯螯蝦棲息地點較為固定，但當(dāng)受到驚擾時，也會易位。該蝦雖可同穴群居，但棲息隱蔽場所過小時，會與入侵者爭斗。當(dāng)養(yǎng)殖密度過大或者餌料不足時，也會相互殘殺[14]。紅螯螯蝦的掘洞能力較弱，但喜歡利用天然洞穴穴居生活[20]。

1.3 食性

紅螯螯蝦為雜食性淡水蝦類品種，在天然條件下主要攝食有機碎屑、著生藻類、絲狀藻類、水生植物的根、葉及碎片[21]。自然條件下，大個體螯蝦主要以植物性食物為主[22]。紅螯螯蝦對不同植物的攝食量也有一定差異，它們較喜愛豆科植物，這與其在原產(chǎn)地的特點相似[23]。仔蝦至成蝦階段主要以動物性食物為主，成蝦則可動植物兼食[16]。

1.4 繁殖特性

1.4.1 繁殖習(xí)性 紅螯螯蝦與克氏原螯蝦的繁殖習(xí)性相似，大多數(shù)為雌雄異體，但有極少部分雄蝦出現(xiàn)性逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，雄蝦的第三步足基部出現(xiàn)生殖孔，但前螯仍保留雄性特征，目前還沒發(fā)現(xiàn)雌蝦雄化的現(xiàn)象[24]。紅螯螯蝦從蝦苗時期經(jīng)過5～6個月的養(yǎng)殖，體重達到50 g以上，水溫在20℃以上就可以進行雌雄交配[25]。在繁殖季節(jié)，雄蝦主動接近雌蝦，雄蝦抱緊雌蝦，交配時間很短，通常只有1 min，交配后24 h雌蝦開始產(chǎn)卵，產(chǎn)出的卵緊裹腹部，附著于腹部游泳足的纖毛上，從而完成體外受精[26]。在澳大利亞地區(qū)，一年可產(chǎn)卵3～5次[27]。紅螯螯蝦在進行交配時，雌蝦會進行一次生殖脫殼，從而進行“軟殼交配”[28-30]。但彭剛等[31]研究觀察得出雌蝦沒有進行生殖脫殼也能正常進行交配，并且認(rèn)為生殖期雌蝦脫殼只是一種正常的生長現(xiàn)象，并不是生殖的一個必須過程。李飛等[32]研究也證明紅螯螯蝦進行交配前，并非一定要進行生殖脫殼。雄蝦的生殖孔是具有一對球形的、細長而帶硬棘的棒狀生殖突起，交配時精莢從生殖孔排出。雌蝦生殖孔呈圓盤狀的突起，不具硬棘棒，成熟卵從生殖孔排出。在交配時，雄體用螯足鉗住雌體一側(cè)的第二觸角或頭胸部其他突出物，隨即將雌體翻轉(zhuǎn)，使其腹面朝上。雄體就踏在雌體身上，腹面對著腹面，此時雄蝦排出白色凝膠狀精莢，附于雌體腹面第3、4對步足間。交配完成，雌雄個體分開[29]。付佩勝等[33]研究表明，紅螯螯蝦一般經(jīng)過6個月以上的養(yǎng)殖達性成熟，孵化適溫為22～32℃，孵化期為30～31天，紅螯螯蝦一年可產(chǎn)卵3次以上，在此溫度范圍內(nèi)抱卵孵化時間隨溫度升高而縮短。

1.4.2 紅螯螯蝦懷卵量 正常情況下，紅螯螯蝦的懷卵量并不是很大，所以提高懷卵量、抱卵率和孵化率顯得尤其重要。影響紅螯螯蝦懷卵量的因素有很多，比如溫度、合理的餌料搭配和適量的維生素投喂等[34]。羅文等[35]研究表明，紅螯螯蝦在27～29℃的水溫下達到最佳繁殖狀態(tài)。同時合理的餌料搭配可使親蝦抱卵數(shù)最高達1000粒左右，個體平均每次抱卵量為340粒左右，孵化率可高達72%。顧志敏等[36]研究發(fā)現(xiàn)親蝦在越冬之后，水溫保持在20℃以上，親蝦就能交配產(chǎn)卵，一年能產(chǎn)4次卵，一般個體懷卵量為400～500粒，且整個群體懷卵率較高。葉金云等[37]通過對紅螯螯蝦親蝦越冬培育以及種苗培育等工廠化培育，研究得出親蝦經(jīng)過30天的強化培育，懷卵率就能達到71.1%，其中個體懷卵量為748粒，孵化率為81%，且得出親蝦人工繁殖的最適溫度為26～30℃，每天光照16 h有助于提高親蝦的抱卵量和卵重，適當(dāng)添加VE能夠有效提高親蝦人工促進同步產(chǎn)卵等。據(jù)張紅燕等[38]研究發(fā)現(xiàn)，在溫度為28℃左右，采用蛋白質(zhì)含量為40%的蝦蟹顆粒飼料飼喂，每天飼喂量為親蝦體重的1%，雌蝦的成活率為81.9%，抱卵率高達98.5%。

1.4.3 紅螯螯蝦的胚胎發(fā)育 紅螯螯蝦的胚胎發(fā)育時期沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但總體胚胎發(fā)育分期大致一樣。孟凡麗等[39]通過在顯微鏡和解剖鏡下觀察胚胎發(fā)育進程、外形特征的變化得出，紅螯螯蝦胚胎發(fā)育主要分為7個時期：受精卵、卵裂期和囊胚期、原腸期、前無節(jié)幼體期、后無節(jié)幼體期、復(fù)眼色素形成期和準(zhǔn)備期孵化期。羅文[35]將紅螯螯蝦胚胎發(fā)育分為6個時期，將前無節(jié)幼體期和后無節(jié)幼體期統(tǒng)一規(guī)劃為無節(jié)幼體期。鄭友等[40]對紅螯螯蝦的胚胎發(fā)育分期與孟凡麗等[39]的分期基本一致。

2 影響紅螯螯蝦繁殖性能的因素

2.1 餌料的投喂對繁殖性能的影響

合理的餌料搭配、投餌量和合理投喂時間點有利于提高紅螯螯蝦的生長性能，生長性能好的紅螯螯蝦對胚胎發(fā)育有很大的影響，所以餌料的投喂顯得尤其重要。鑒于水產(chǎn)動物對糖類的低吸收，紅螯螯蝦在胚胎發(fā)育階段需要消耗大量蛋白質(zhì)，但過多或者過少的蛋白質(zhì)提供會降低酶的活性，導(dǎo)致胚胎發(fā)育質(zhì)量低，進而降低產(chǎn)卵量及產(chǎn)卵質(zhì)量，導(dǎo)致孵化率下降，所以當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的含量在28%左右時，螯蝦的生長性能達到最佳[41]。餌料的投喂遵循四定原則“定時、定點、定溫、定量”，少量多次，避免造成餌料浪費、水質(zhì)污染，同時多種餌料配合使用，避免單一。早期培育可投喂一些小魚、蚯蚓和貝類等動物性飼料，更能促進其生長發(fā)育[42]。每天的投喂量是蝦總重的5%，早上8點投喂量為一天總投喂量的40%，傍晚6點投喂量為一天的60%[43]。每天下午投喂絞碎的魚肉，搭配浸泡的黃豆以及新鮮的青飼料，幾種餌料配合使用，有助于胚胎的正常發(fā)育，經(jīng)人工干預(yù)孵化45天，可完成胚胎發(fā)育整個周期[44]。在人工繁殖育苗期間，飼喂由重量比為1:1:1:1:1的小魚、貝類動物、南瓜、豆粕、胡蘿卜混合攪拌而成人工混合飼料，紅螯螯蝦抱卵率達70%以上，蝦苗成活率達80%以上，蝦苗產(chǎn)量是現(xiàn)用技術(shù)的200%以上，有顯著的經(jīng)濟效益[45]。

2.2 溫度對繁殖性能的影響

溫度在20～32℃期間，隨著溫度的增加，紅螯螯蝦的交配率和抱卵率呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢[33]。李進等[46]通過觀察得出，溫度低于18℃或高于34℃時紅螯螯蝦不產(chǎn)卵。李水根[47]研究表明紅螯螯蝦在胚胎發(fā)育時期，溫度低于22℃時，受精卵容易感染水霉，降低孵化率，溫度高于30℃時，孵化出來的幼苗畸形率升高，同時孵化期間24 h充氧，從而保證水中含氧量高于6 mg/L以上，在池塘種植水浮蓮，避免親蝦殘害幼苗，有利于提高孵化率。趙云龍等[48]通過對比不同溫度對胚胎發(fā)育的影響也印證了以上觀點，研究得出，32℃時胚胎發(fā)育需時最短，但溫度超出生理活動上限，容易對胚胎造成一定的傷害。綜合考慮，當(dāng)溫度為28～30℃時，是胚胎發(fā)育的最佳溫度。既能縮短發(fā)育周期、降低生產(chǎn)成本，也能提高生產(chǎn)效率。李進等[46]通過不同溫度對紅螯螯蝦出膜的影響發(fā)現(xiàn)，在水溫為22℃時，幼蝦完全離開母體需要84天，有效積溫為1848℃d；在水溫為28℃的條件下，整個胚胎發(fā)育直至幼蝦完全脫離母體歷經(jīng)周期為42天，有效積溫為1176℃d；在水溫為32℃下，幼蝦離開母體只需要28天，有效積溫為896℃d。羅文[35]通過研究發(fā)現(xiàn)，在水溫為28℃下，整個胚胎發(fā)育需要39天，有效積溫為1092℃d。由此可見，不同水溫下，胚胎發(fā)育時間有所不同，在適宜的水溫范圍下，隨著水溫的增高，胚胎發(fā)育周期減短。但即使在相同的溫度下，不同個體胚胎發(fā)育所需時間也不相同，但差異不大?？梢钥闯黾t螯螯蝦的胚胎發(fā)育跟水溫的高低有著一定的關(guān)系，同時也有其他因素影響胚胎發(fā)育。

表1 紅螯螯蝦胚胎發(fā)育不同時期卵的變化

2.3 其他因素對繁殖性能的影響

一些生態(tài)因子也會對紅螯螯蝦的繁殖性能產(chǎn)生影響。李進[49]通過研究水環(huán)境因子對紅螯螯蝦抱卵量影響的研究得出，溶氧量低于3 mg/L時，抱卵量顯著低下；當(dāng)溶氧量高于6 mg/L時，抱卵量達到最佳狀態(tài)，繼續(xù)增氧，抱卵量沒有差異增加。pH過高或過低都會影響抱卵量，當(dāng)pH低于7時，紅螯螯蝦的抱卵量為3.82%，同時死亡率較高；當(dāng)pH過高時也出現(xiàn)同樣的狀況；當(dāng)pH在7.0～8.5之間時，抱卵量達到最佳狀態(tài)，同時死亡率也降低。鹽度在一定的范圍內(nèi)對孵化率有一定的影響，當(dāng)鹽度為1‰時，紅螯螯蝦的出苗率達到最高，隨著鹽度的增加，孵化率下降；當(dāng)鹽度為2‰以下時孵化時間沒有明顯差異，超過2‰時，孵化時間延長。

紅螯螯蝦的繁殖性能與光照時長有關(guān)，在水溫為28℃情況下，光照強度為3000 lx，每天光照時長為16 h時，其抱卵率、增重率、性腺指數(shù)和孵化率明顯達到最優(yōu)，同時也能促進其卵巢的同步發(fā)育，加速交配以及抱卵，而且還能明顯提高受精卵的孵化率，從整體上有效地提高紅螯螯蝦雌蝦的繁殖性能。但過度光照對紅螯螯蝦繁殖性能及其受精卵卵質(zhì)有影響，延長光照時間其繁殖性能反而下降[50]。

3 紅螯螯蝦孵化模式

3.1 土塘自然孵化

土塘自然孵化是沒有人工干預(yù)、自然狀態(tài)下孵化，受到人工刺激較少，避免機械損傷。但在親蝦孵化過程中由于沒有受到人為因素保護，可能會因為吃不到餌料或因為打斗導(dǎo)致卵受到一定損傷，幼苗離體后，沒有及時收集幼苗，幼苗被雜魚等殘害，導(dǎo)致出苗率不高，由于幼苗個體較小，且吃料不多，不易判斷池塘紅螯螯蝦的孵化率。土塘自然孵化省人工，不需要過多操作，但出苗率不高，親蝦的利用率低下，未實現(xiàn)親蝦最大化利用。與克氏原螯蝦相似[51]，紅螯螯蝦在土塘中也可以自繁自育。雖然土塘育苗成活率比室內(nèi)水泥池低，但養(yǎng)殖成活率高，苗種質(zhì)量好，且育苗成本低，易于推廣[52]。

3.2 網(wǎng)箱人工干預(yù)孵化

網(wǎng)箱人工干預(yù)孵化操作簡單，便于管理，能及時收集幼苗，也能清理殘渣。網(wǎng)箱人工干預(yù)孵化可采用地?zé)嵛⒘魉販乇Ｅ?，溫度控制?8℃左右，池中可鋪設(shè)微孔增氧設(shè)施[53]，同時進水時需要用60～80目篩絹網(wǎng)進行過濾，以防止野雜魚以及魚卵等敵害生物進入池塘[54]。四周搭建大棚，防止熱量散發(fā)，以備冬天保暖[55]。李貴雄[11]通過網(wǎng)箱和水泥池對紅螯螯蝦孵化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)箱孵化的抱卵數(shù)比水泥池的低一點，但孵化率遠遠高于水泥池，網(wǎng)箱孵化個體平均抱卵數(shù)為290粒/尾，孵化率平均達到89.6%，水泥池體平均抱卵數(shù)為320粒/尾，孵化率平均為55.6%。孵化出的幼苗要及時收集，以防親蝦殘害。

3.3 孵化箱孵化

孵化箱孵化是綜合考慮多種因素而設(shè)計，其主要優(yōu)點是溫度可控、水質(zhì)可控、操作簡單、便于觀察、孵化操作簡單。黃鴻兵等[56]發(fā)明設(shè)計出一種紅螯螯蝦苗種繁育系統(tǒng)，蝦孵化箱內(nèi)部有水位控制器和溫度加熱裝置，孵化箱底部有孔徑1 cm濾網(wǎng)，其目的是讓剛孵化出來的幼體躲藏在濾網(wǎng)下面，防止親蝦將孵化的幼體殘害，同時也能將一部分餌料殘渣和糞便排掉。箱體內(nèi)裝有PVC管供親蝦躲藏。鄭友等[40]研究發(fā)現(xiàn)，每個孵化箱放4只蝦，比例3（雌蝦）:1（雄蝦），水溫控制28℃，投喂新鮮魚肉和配合飼料，投喂餌料是蝦體總重的5%，一日兩喂，從受精卵到孵化總共35天，抱卵率高達91.36%，個體平均抱卵量300粒，最高可達800粒。孵化箱的孵化解決了孵化出來的幼體避免殘害這個問題。廣東化州探索出澳洲淡水龍蝦孵化溫室，借助貨柜式塑料孵化水箱進行抱卵蝦的孵化，一尾蝦可孵出300～600尾幼蝦，孵化箱孵化逐漸受到養(yǎng)殖戶的廣泛喜愛[57]。

3.4 離體孵化

離體孵化是近些年來較為流行的孵化模式。受精卵離體孵化技術(shù)是一種新型的生產(chǎn)蝦蟹類幼苗的技術(shù)，該技術(shù)主要解決蝦蟹類抱卵孵化時間過長，孵化過程中存在水質(zhì)條件不穩(wěn)定等因素易導(dǎo)致出苗率偏低的問題[58]。紅螯螯蝦的離體孵化是將胚胎發(fā)育階段相近的母蝦進行分組，將胚胎從母蝦上剝離，消毒清洗，將剝離的胚胎組進行流水孵化[59]。胚胎離體孵化是一種通過剝離受精卵進行人工孵化的方法，這種孵化方法不僅可以減少對抱卵蝦蟹的飼養(yǎng)管理成本，還能減少孵化抱卵過程中的卵掉落或者碰撞損壞幾率，有助于提高孵化率，而且孵化同步性較高，有利于實現(xiàn)繁育的智能化與自動化，可以發(fā)展“訂單育苗”和“反季育苗”，完成批量化生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苗種[60]。

受精卵離體孵化的水質(zhì)pH過高或者過低都會影響到孵化成活率，過低時會造成酸中毒，影響到酶活的活性，導(dǎo)致胚胎無法正常發(fā)育，最終胚胎死亡；過高時會造成堿中毒，鈣離子含量降低以及CO32-中毒造成幼蝦最先出現(xiàn)大量死亡。因此紅螯螯蝦的離體孵化最適pH顯得尤其重要。韋永春等[58]研究表明，離體孵化出苗率受pH影響較大，pH 6.8、9.4組出苗率僅為0%和1.5%，pH 7.7組的出苗率則高達68.86%。孫麗慧等[61]研究發(fā)現(xiàn)，水溫(28±0.5)℃、流量5 L/min、孵化密度1000粒/L以及孵化期為復(fù)眼色素形成初期，為其適宜離體孵化條件，孵化率分別為84.04%、84.92%、84.92%、89.33%，從而達到受精卵離體孵化率最高值和較高的經(jīng)濟效益。

4 展望

紅螯螯蝦自引進中國已有30年，但其發(fā)展較為緩慢，推廣力度受阻，養(yǎng)殖成活率不穩(wěn)定，親蝦大規(guī)模繁殖孵化的技術(shù)研究尚未成熟，市場蝦苗沒有穩(wěn)定的供應(yīng)，且供不應(yīng)求。調(diào)控好生長繁殖水環(huán)境的理化因子，改善餌料的營養(yǎng)搭配，減少紅螯螯蝦打斗帶來的孵化損失，同時及時收集蝦苗，降低損耗率。研究紅螯螯蝦在不同季節(jié)、不同時間段均可抱卵是目前紅螯螯蝦走向可持續(xù)、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化必不可少的重要環(huán)節(jié)。在這些研究方面目前少有報道，后期可在這些方面深入研究，以推動紅螯螯蝦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。