南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗的養(yǎng)殖生長性狀分析

曹明睿，林立輝，李元躍，陳政強*，林鵬遠(yuǎn)

（1.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，福建廈門 361021；2.漳州鵬豐水產(chǎn)科技有限公司，福建漳州 363403）

鮑是名貴海鮮美食，因營養(yǎng)豐富、食用價值高而備受消費者青睞。我國是全球鮑養(yǎng)殖漁業(yè)和鮑食品消費最大國，2022 年鮑養(yǎng)殖漁業(yè)總產(chǎn)量達(dá)到23.3 萬t，占全球80%以上份額。國內(nèi)鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)主要集中在福建、山東、遼寧、廣東、海南、浙江等沿海省份，其中，福建還是全國最重要的鮑種苗生產(chǎn)地，因其得天獨厚的地理和氣候條件優(yōu)勢和成熟的產(chǎn)業(yè)集群，每年出產(chǎn)數(shù)十億個鮑種苗用于市場供應(yīng)。當(dāng)前，以福建為主體的南方鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集群主要養(yǎng)殖皺紋盤鮑等溫水性種類，并通過與綠鮑等外來種類雜交獲得良好的環(huán)境適應(yīng)性。不過，盲目而且反復(fù)地進(jìn)行迭代雜交也使得鮑種苗養(yǎng)殖性狀分化嚴(yán)重、退化不堪，為此，漳州鵬豐水產(chǎn)科技有限公司（簡稱“鵬豐水產(chǎn)科技”）嘗試對已有的雜交鮑繁育群體進(jìn)行優(yōu)選和定向馴化，以求培育出養(yǎng)殖性狀相對突出的鮑種苗。本文分析并闡述這類鮑種苗的養(yǎng)殖生長性狀及對環(huán)境溫度的適應(yīng)性，旨在為鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)和學(xué)科發(fā)展積累資料。

1 材料與方法

1.1 南方養(yǎng)殖鮑種苗繁殖與培育

南方養(yǎng)殖鮑繁育群體以西盤鮑（西氏鮑Haliotis sieboldii♀× 皺紋盤鮑Haliotis discus‘hannai’ ♂）作為♂親本、綠盤鮑（綠鮑Haliotis fulgens♀× 皺紋盤鮑Haliotis discus‘hannai’ ♂）作為♀親本。為了便于區(qū)分，但凡經(jīng)過選優(yōu)、馴化、復(fù)壯的繁育親本統(tǒng)稱為優(yōu)選群體，而未作優(yōu)選和馴化、復(fù)壯處理的繁育親本統(tǒng)稱為普通群體。兩性繁育親本經(jīng)性腺催熟之后，本實驗按照相應(yīng)技術(shù)方法[1]進(jìn)行催產(chǎn)、洗卵、受精卵孵化、初孵幼體優(yōu)選和幼體培育管理，并在2 月中旬（90 d）和4 月上旬（140 d）先后對育苗池內(nèi)鮑種苗作“選優(yōu)汰劣”處理，按10%～30%比例分別淘汰育苗池內(nèi)的滯長個體（俗稱“尾苗”）。

1.2 南方養(yǎng)殖鮑種苗培育過程中稚/幼鮑發(fā)育情況觀測與分析

在“鵬豐水產(chǎn)科技”東山鮑種苗繁育基地用于南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗繁育的328 口水池（18 m2池為170口，15 m2池為80口，21 m2池為78口）中，隨機選取6 口18 m2池作鮑種苗培育池，用于觀測、分析稚/幼鮑生長發(fā)育情況；從2019 年鮑種苗繁育年度開始持續(xù)3 年（2019 年度、2020 年度、2021 年度），其中，2019 年度還另外選取3 口18 m2池用于繁育南方養(yǎng)殖鮑普通群體種苗，以備對照分析。

除了持續(xù)記錄各鮑種苗繁育池內(nèi)水溫之外，分別于12 月下旬（40 d）、2 月中旬（90 d）、4 月上旬（140 d）、6 月上旬（200 d）、8 月上旬（260 d）、8 月下旬（280 d）在各實驗池內(nèi)取樣，觀測稚/幼鮑殼長、個體質(zhì)量及鮑種苗存活數(shù)量。稚/幼鮑殼長檢測（游標(biāo)卡尺），每池每次隨機取樣50 個；稚/幼鮑個體質(zhì)量檢測（電子秤，精確度0.5 g），每池每次隨機取樣100～500 個體，瀝干水分之后稱重、計算平均個體質(zhì)量，每池3 個重復(fù)；稚/幼鮑存活數(shù)量測算，每池每次隨機抽取6～12 稚/幼鮑附著基測算鮑種苗數(shù)量，因稚鮑個頭小，可采取拍照計數(shù)。

1.3 不同溫度下南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗生長與呼吸代謝觀測

選取“鵬豐水產(chǎn)科技”2019年度培育的13月齡南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗作為實驗動物，并以同月齡的普通群體種苗作為對照，其中，優(yōu)選群體種苗平均殼長為(45.36±4.35)mm，普通群體種苗平均殼長為(38.73±3.19)mm。

實驗開始前，實驗鮑先行暫養(yǎng)15 d，以促其適應(yīng)環(huán)境、恢復(fù)體能。蓄養(yǎng)水體持續(xù)流動并充氣，環(huán)境水溫為(16.0±0.5) ℃，鹽度為33.0，pH 值7.8。每日飼以洗凈的新鮮江蘺碎段，隔日清除底部污物1次。

1.3.1 不同溫度下南方養(yǎng)殖鮑種苗生長狀況觀察

分別在18 ℃、21 ℃、24 ℃、27 ℃水溫度環(huán)境下，各設(shè)置3個實驗觀測單元，每個實驗觀測單元200 L水體。隨機抽取實驗鮑360 只進(jìn)一步隨機分配成12 個組，每組30 只進(jìn)入各實驗觀測單元，按2.0 ℃·d-1的升溫速率將各單元環(huán)境溫度緩慢提升至預(yù)設(shè)刻度值，然后開始同步實驗，持續(xù)飼養(yǎng)42 d，日常管理同鮑實驗動物蓄養(yǎng)，養(yǎng)殖水體不再流水，改為同溫?fù)Q水，每日1次，換水80%。

分別于實驗開始和實驗結(jié)束時取樣測定（電子秤，精確度0.5 g）鮑實驗動物個體質(zhì)量（濕重），取樣前鮑實驗動物停食作饑餓處理1 d，稱量前用紙巾擦拭鮑表面水分。

1.3.2 不同溫度下南方養(yǎng)殖鮑種苗呼吸代謝狀況觀測

與上述溫度實驗同步，在實驗開始后的21 d 取樣，測定實驗鮑耗氧率（Oxygen consumption rate,OCR）和排氨率（Ammonia-N excretion rate,ARE）。實驗開始前實驗鮑停食作饑餓處理2 d。實驗所用容器為4 500 mL 聚乙烯瓶，每個聚乙烯瓶中分別放置鮑實驗動物3 只，適應(yīng)12 h 后，實驗容器內(nèi)重新注滿新鮮海水，用保鮮膜密封瓶口并靜態(tài)持續(xù)2 h。OCR 值的測定采用Winker碘量法，ARE值的測定采用靛酚藍(lán)法（GB/T 12763.5-2007），實驗結(jié)束后取實驗鮑的軟體部組織于60 ℃下烘干至恒重并稱量。

1.4 數(shù)據(jù)計算與分析

采用階段生長率（Stage Growth Rate,rSTG）和特定生長率（Specific Growth Rate,rSPG）作為試驗鮑養(yǎng)殖生長性狀評價指標(biāo)，計算公式為：

公式中，m0為初始個體質(zhì)量，mt為第t天的個體質(zhì)量，單位mg；t為實驗時間，d。

應(yīng)用SPSS 25 軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，各數(shù)據(jù)以“均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”（Means±SD）表示，各組實驗數(shù)據(jù)通過單因素方差分析（One-way ANOVA）和多重比較分析方法，p＜0.05 表示差異顯著，p＜0.01 表示差異極顯著。采用GraphPad Prism 8 軟件對各實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合（最小二乘擬合）、變量間函數(shù)分析并制作圖表。

2 實驗結(jié)果

2.1 南方養(yǎng)殖鮑種苗培育過程中稚/幼鮑生長及存活情況

“鵬豐水產(chǎn)科技”長期堅持南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)良健康種苗繁殖與培育，2019年度、2020年度、2021年度先后培育平均殼長1.0 cm 的南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗(2 126.1±174.5)萬個、(2 282.6±191.8)萬個、(2 105.4±170.3)萬個，培育平均殼長2.0 cm 的雜優(yōu)種苗(1 608.8±138.5)萬個、(1 645.3±117.1)萬個、(1 589.5±151.4)萬個，3 個生產(chǎn)年度合計生產(chǎn)平均殼長1.0 cm 的雜優(yōu)種苗6 513 萬個、平均殼長2.0 cm 的雜優(yōu)種苗4 842萬個，鮑種苗培育生產(chǎn)過程相當(dāng)穩(wěn)定，未見危害性明顯病害發(fā)生，詳見表1。

表1 南方養(yǎng)殖鮑種苗培育過程中稚/幼鮑生長及存活情況

從表可知，“鵬豐水產(chǎn)科技”生產(chǎn)的南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜交種苗可適應(yīng)28～29 ℃的高水溫環(huán)境，并忍耐酷夏時節(jié)大潮汐期間出現(xiàn)的高于29 ℃的“極端”高水溫，具有一定生長率，但死亡淘汰率高達(dá)20%左右。正常情況下，南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗在2 月中旬至4 月上旬獲得高速生長，個體質(zhì)量增長率可達(dá)835%～922%。經(jīng)歷2 月中旬和4 月上旬2 次各淘汰10%～20%明顯“滯長”個體（尾苗）之后，鮑種苗培育成活率普遍達(dá)到或接近90%，相對穩(wěn)定。

與南方養(yǎng)殖鮑普通群體種苗相比，優(yōu)選群體種苗不僅存活率更高，而且生長速度更快（見表2）。以90 d 鮑種苗培育時間為起點，考察上述兩類鮑種苗的存活率與生長率的差異性，可見優(yōu)選群體種苗在90 d140 d、140 d200 d、200 d260 d 和260 d280 d 時段內(nèi)的成活率優(yōu)勢分別達(dá)到11.11%、15.26%、9.40%和13.93%，加權(quán)平均值達(dá)到12.18%，而從90 d培育至140 d、200 d、260 d 和280 d 其個體質(zhì)量生長優(yōu)勢換算成時間優(yōu)勢則分別達(dá)到-4.42 d、12.22 d、17.09 d 和23.06 d。經(jīng)測算，90 d331 d 的241 d 內(nèi)優(yōu)選群體種苗的生長優(yōu)勢換算成時間優(yōu)勢可達(dá)30 d，即相對縮短1 個月種苗培育時間；90 d280 d 優(yōu)選群體種苗的個體質(zhì)量增長了10 600%，而普通群體種苗個體質(zhì)量只增長了9 288%，前者階段生長率相對高出14.12%。

表2 南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗與普通種苗養(yǎng)殖生長優(yōu)勢比較

2.2 不同溫度下南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗的生長狀況

實驗表明，環(huán)境溫度對南方養(yǎng)殖鮑種苗生長的影響是顯著的（見圖1），在不同飼養(yǎng)溫度下，無論是優(yōu)選群體種苗還是普通群體種苗，其生長率皆具有顯著差異性（p＜0.05），階段生長率和特定生長率皆在21 ℃附近出現(xiàn)峰值，優(yōu)選群體種苗的階段生長率達(dá)到(37.20±2.44)%，特定生長率為(0.75±0.04)%；普通群體種苗的階段生長率僅為(13.33±4.23)%，特定生長率也不過(0.30±0.08)%。當(dāng)溫度達(dá)到27 ℃時，上述兩類鮑種苗階段生長率和特定生長率均處于最低值，優(yōu)選群體種苗的階段生長率為(10.27±1.34)%、特定生長率為(0.23±0.03)%，而普通群體種苗的階段生長率僅為(4.95±1.28)%、特定生長率為(0.11±0.03)%，不難看出鮑種苗生長幾乎處于遲緩狀態(tài)。無論是峰值、谷底值比較，還是其他環(huán)境溫度下同質(zhì)比較，實驗觀測數(shù)據(jù)皆彰顯優(yōu)選群體鮑種苗的顯著生長優(yōu)勢（p＜0.05）。

圖1 不同飼養(yǎng)溫度下不同鮑種苗群的個體質(zhì)量生長率

用特定生長率SGR來衡量南方養(yǎng)殖鮑種苗生長對環(huán)境的適應(yīng)性，優(yōu)選群體鮑種苗適用公式（3）

進(jìn)行描述，而普通群體鮑種苗則適用公式（4）

進(jìn)行描述。經(jīng)測算（最小二乘法），優(yōu)選群體鮑種苗和普通群體鮑種苗的最適宜生長溫度分別為21.39 ℃和20.09 ℃，前者略高于后者（見圖2）。

2.3 不同溫度下南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗的呼吸代謝狀況

南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗耗氧率和排氨率皆隨環(huán)境溫度升高而增加，并在27 ℃條件下達(dá)到耗氧率最高值(0.98±0.09) mg·g-1·h-1、排氨率峰值(3.14±0.34) μmol·g-1·h-1，這提示，在18～27 ℃正常繁育溫度范圍，其物質(zhì)代謝速度較緩、能量消耗較少，因此耐受低氧環(huán)境能力、抗逆境脅迫潛能及生長潛能較好，適宜其生長發(fā)育。與此不同，南方養(yǎng)殖鮑普通群體種苗則在24 ℃環(huán)境條件下耗氧率就達(dá)到峰值(1.00±0.08) mg·g-1·h-1，而排氨率峰值(3.93±0.33)μmol·g-1·h-1出現(xiàn)在27 ℃環(huán)境條件下，這反映出普通群體鮑種苗對24～27 ℃范圍甚至27 ℃以上高溫環(huán)境適應(yīng)性下降。同質(zhì)比較還可發(fā)現(xiàn)，在各個實驗溫度條件下，普通群體鮑種苗的排氨率均顯著高于優(yōu)選群體鮑種苗（p＜0.05），而其氧氮比卻未見高于優(yōu)選群體雜優(yōu)種苗（見圖3），這顯然暗示了在高溫適應(yīng)過程中，普通群體鮑種苗的蛋白質(zhì)代謝占比更高，養(yǎng)殖生長性狀必然因此受到影響。

圖3 不同飼養(yǎng)溫度下不同鮑種苗群體的耗氧率、排氨率和氧氮比

3 討論

溫度是影響水生生物生存、生長、繁殖、代謝、地理分布的重要環(huán)境因素之一。不同品種的鮑都有其適宜生長代謝的溫度區(qū)間，環(huán)境溫度超過其正常生活的溫度范圍會直接或間接影響其生命活動的代謝效率及生理功能，從而導(dǎo)致其生長停滯甚至死亡[2-3]。自從九孔鮑（Haliotis diversicolor）等南方養(yǎng)殖鮑種類退出養(yǎng)殖生產(chǎn)序列，域外溫水性鮑種類引入福建沿海養(yǎng)殖之后，溫度適應(yīng)性始終是深刻制約我國南方鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的客觀因素。人們嘗試通過雜交育種、選擇育種、生物馴化等途徑改變“外來”鮑養(yǎng)殖種類環(huán)境適應(yīng)性的努力始終沒有中斷。“鵬豐水產(chǎn)科技”綜合應(yīng)用生物馴化和選擇育種技術(shù)，將種鮑馴化與選擇、稚/幼鮑選優(yōu)汰劣措施貫穿于鮑種苗繁殖與培育的整個過程，借此對既有雜交鮑進(jìn)行種質(zhì)優(yōu)化的努力顯然已經(jīng)取得明顯可信的效果，生產(chǎn)中選育的南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗不僅具有良好的高溫環(huán)境適應(yīng)能力，而且具有更好的養(yǎng)殖生長性狀。相較于非選育的南方養(yǎng)殖鮑普通群體種苗，經(jīng)歷夏季高溫酷暑“洗禮”（環(huán)境溫度長時間處于27～28 ℃，短暫高于29 ℃）的南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗成活率優(yōu)勢相對高出12.18%，實際成活率超過80%；90 d280 d 個體質(zhì)量生長率相對高出14.12%，在241 d 的種苗培育時間內(nèi)（第90 天至第331 天）生長優(yōu)勢換算成時間優(yōu)勢可達(dá)30 d，即可相對縮短1 個月種苗培育時間。

生物馴化（acclimation）是將生物培育在特定環(huán)境中，使其發(fā)生可逆轉(zhuǎn)適應(yīng)的過程。被馴化的生物由于適應(yīng)，能改變對環(huán)境因素的耐受性。眾多研究表明，生物表型性狀具有表型可塑性（phenotypic plasticity），即同一基因型受不同環(huán)境影響可導(dǎo)致表型差異化[4]。因此，以表型可塑性為核心，1994 年Leroi等提出馴化有益假說（beneficial acclimation hypothesis,BAH）認(rèn)為生物表型的適應(yīng)性變化會增強其在誘導(dǎo)這些變化產(chǎn)生的環(huán)境中的生理機能或適合度[5]?！谤i豐水產(chǎn)科技”的上述實踐顯然再次證明，熱耐受性作為鮑的表型性狀之一具有可塑性并且可以通過溫度馴化得到提升，符合BAH假說。

雜交育種（hybridization）是通過不同生物種類或種內(nèi)不同品系之間的交配，借由染色體重組將來自具有不同遺傳背景的親本遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到雜合子代身上，以期獲得優(yōu)于雙親的生長和品質(zhì)屬性、適應(yīng)與抗逆性能等的一類育種方式[6]。雖然，在雜交育種的過程中，雜合子代獲得雜種優(yōu)勢（heterosis）的概率很大[7]，通過雜交育種途徑獲得耐高溫能力優(yōu)勢的嘗試也已在雜交鲆（Paralichthys olivaceus♀×Paralichthys dentatus♂）、雜交海膽（Strongylocentrotus intermedius×Hemicentrotus pulcherrimus）、雜交鮑（Haliotis rufescens♀×Haliotis discus‘hannai’♂）等多種水產(chǎn)動物上成功實踐[8-10]，但是，雜合優(yōu)勢在物種的繼代繁育中總是會分化的，因此，雜交育種需要長期獲得原良種，或在繼代繁育中結(jié)合選擇育種等措施才有可能長期保持物種優(yōu)勢，盲目性的雜交育種實踐難以實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

選擇育種（selective breeding），又稱系統(tǒng)育種，是根據(jù)育種目標(biāo)，有目的、有計劃地對一個原始生物群體實施反復(fù)選擇性淘汰，去劣選優(yōu)，從而分離出差異性品系，選出優(yōu)良突變個體，培育新品種的方法[7]。結(jié)合生物馴化和選擇性培育，南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗的最適宜生長溫度（21.39 ℃）高出普通群體鮑種苗1.30 ℃，這將為優(yōu)選群體鮑種苗培育贏得更長生長時間和更高生長率?？梢?，鮑的耐高溫能力具有遺傳性，通過選擇育種技術(shù)可培育出耐高溫品系，結(jié)合生物馴化，選擇育種還可在雜交鮑物種優(yōu)勢長期維持中發(fā)揮巨大作用。

通常認(rèn)為氧氮比值小于10時，機體主要以蛋白質(zhì)作為碳源進(jìn)行能量代謝，氧氮比值大于10時機體則以脂肪和碳水化合物作為碳源進(jìn)行能量代謝[11]。在18～27 ℃范圍內(nèi)，上述兩類鮑種苗能量消耗主要來自脂肪和碳水化合物，均能在這一溫度范圍內(nèi)生存生長，但是，南方養(yǎng)殖鮑優(yōu)選群體雜合子一代種苗的耗氧率和排氨率顯著高于普通群體鮑種苗，表明其代謝酶活性和正常代謝水平顯著高于后者，其高溫適應(yīng)能力顯著高于后者。