蝦夷扇貝種貝促熟期餌料貢獻率研究

田甲申，李多慧，王 擺，鹿志創，喬 壯，韓家波

( 1. 遼寧省海洋水產科學研究院，遼寧省海洋生物資源和生態學重點實驗室，遼寧 大連 116023；2. 大連市水產研究所，遼寧 大連 116019； 3.大連花園口漁港監督，遼寧 大連 116023 )

蝦夷扇貝種貝促熟期餌料貢獻率研究

田甲申1，李多慧2，王 擺1，鹿志創1，喬 壯3，韓家波1

( 1. 遼寧省海洋水產科學研究院，遼寧省海洋生物資源和生態學重點實驗室，遼寧 大連 116023；
2. 大連市水產研究所，遼寧 大連 116019； 3.大連花園口漁港監督，遼寧 大連 116023 )

應用穩定同位素技術檢測了促熟期間蝦夷扇貝種貝不同組織及7種投喂餌料的碳、氮穩定同位素比值。結果顯示，餌料的δ15N變化為2.584‰～7.230‰，跨度為4.646‰；δ13C變化為-24.701‰～-16.365‰，跨度為8.336‰。雌性種貝各組織的δ13C由高到低依次為：閉殼肌、外套膜、性腺、鰓；雄性的為：閉殼肌、外套膜、鰓、性腺。采用IsoSource線性混合模型對7種餌料的貢獻率進行了分析，結果發現，投喂餌料對促熟期雌、雄種貝的餌料貢獻率基本一致；餌料對促熟期雌、雄種貝性腺發育的貢獻率存在顯著差異，對雄性性腺發育的平均貢獻率由高到低依次為：湛江叉鞭金藻(20.5%)、雞蛋黃(20.2%)、酵母(14.3%)、小新月藻(13.8%)、青島大扁藻(12.1%)、鹽藻粉(11.0%)、螺旋藻粉(8.1%)；對雌性性腺發育的平均貢獻率由高到低依次為：雞蛋黃(45.0%)、湛江叉鞭金藻(22.3%)、酵母(8.2%)、小新月藻(7.8%)、青島大扁藻(6.7%)、鹽藻粉(5.9%)、螺旋藻粉(4.1%)。試驗結果表明，雌、雄種貝性腺發育期的營養需求存在差異。上述研究結果有助于合理制定蝦夷扇貝種貝促熟期的餌料投喂策略。

蝦夷扇貝；碳氮穩定同位素；貢獻率；不同組織

蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)屬軟體動物門、瓣鰓綱、翼形亞綱、珍珠貝目、扇貝科、蝦夷扇貝屬，原產于日本北部及俄羅斯遠東地區的沿海，屬于冷水性雙殼貝類[1]。自1980年引入我國后，關于蝦夷扇貝的人工育苗和增養殖技術已開展了大量的研究工作[2]，如顧成柏等[3-4]對蝦夷扇貝育苗技術進行了研究，姜成嘉認為餌料是蝦夷扇貝種貝發育的物質基礎，餌料的種類和數量對性腺發育起著至關重要的作用，在投喂硅藻的基礎上加投金藻、代餌，能有效補充性腺發育營養的不足，且餌料越雜，育苗效果越好[2]，但種貝性腺發育過程中對不同餌料的吸收利用情況尚不清楚。

近年來，穩定同位素技術已廣泛應用于海洋生態系統的研究中，為海洋生物食性、食物網結構特征、生物間的營養關系等問題提供了一條捷徑[5-6]。相對于傳統胃含物分析法，穩定同位素技術可以評估攝食生物的相對貢獻比例及所消耗食物中被吸收的成分，可以反映生物體長期的食物來源[7-8]。目前，利用穩定同位素技術開展了凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)、海蜇(Rhopilemaesculentum)、魁蚶(Anadarabroughtonii)等生物食物貢獻率的研究工作[8-10]。而有關蝦夷扇貝種貝促熟期餌料貢獻率的研究尚未見報道。筆者應用穩定同位素技術測定了蝦夷扇貝種貝促熟期間雌雄各組織及投喂餌料的碳、氮穩定同位素比值，比較幾種餌料對雌雄種貝的餌料貢獻率。研究結果有助于合理制定蝦夷扇貝種貝促熟期的餌料投喂計劃。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用蝦夷扇貝取自遼寧省海水養殖引育種中心。雄性和雌性種貝的殼長、殼寬、殼高、體質量分別為(108.37±4.67) mm、(104.93±3.15) mm、(28.86±2.04) mm、(158.73±15.79) g和(109.14±5.08) mm、(107.13±4.76) mm、(28.09±2.26) mm、(154.58±24.43) g。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計和日常管理

試驗期間，雌雄種貝分別飼養在30 m3的水池內，飼養密度為20枚/m3，每日倒池1次，每2 h投喂1次，投喂量以出現10～30 min空餌時間為宜。投喂湛江叉鞭金藻(Dicrateriazhanjiangensis)、小新月藻(Closteriumvenus)、青島大扁藻(Platymonashelgolandica)和熟雞蛋黃、破壁酵母、鹽藻粉及螺旋藻粉(經200目篩絹網過濾)，7種餌料的日投喂量分別為：11.3 g/m3、7.3 g/m3、0.4 g/m3、13.1 g/m3、1.2 g/m3、0.6 g/m3和1.0 g/m3。飼養45 d隨機采集性成熟雌雄種貝各10枚。采集促熟期第1 d、第20 d及第45 d的所有餌料樣品。種貝性成熟后收集種貝的配子，獲得受精率為95%，胚胎發育至D形幼蟲比率為80%。

1.2.2 樣品處理

蝦夷扇貝取性腺、鰓、外套膜和閉殼肌等組織樣品，餌料樣品分別經預灼燒過的Whatman GF/F玻璃纖維濾膜過濾，所有樣品放置于烘箱內60 ℃烘干至恒等質量。蝦夷扇貝各組織及雞蛋黃經瑪瑙研缽充分研磨后與其他餌料樣品直接用于δ15N測定。蝦夷扇貝各組織及雞蛋黃用脫脂溶液(甲醇∶氯仿∶水=2∶1∶0.8)浸泡除脂[11]，用超純水水洗，再烘干至質量恒等，經瑪瑙研缽研磨后，與其他餌料樣品用于δ13C測定。

1.2.3 碳氮穩定同位素測定

所有樣品在遼寧省海洋水產科學研究院穩定同位素實驗室進行測定。穩定同位素質譜儀為菲尼根Flash 2000 HT型元素分析儀和菲尼根Delta V Advantage同位素比率質譜儀相連而成測定δ15N、δ13C，穩定C、N同位素的自然豐度表示為：

δX=([R樣品/R標準]-1)×103

式中，X代表13C或15N。R代表13C/12C或15N/14N。δ13C是相對于PDB標準的自然豐度，δ15N是相對空氣中氮氣的豐度[12]。每個樣品測定3個平行樣，每測定5個樣品后插測1個標準樣。δ15N和δ13C精密度<±0.15‰。

1.2.4 餌料貢獻率的計算

采用IsoSource線性混合模型[13]計算7種餌料δ13C對蝦夷扇貝組織的貢獻率。計算時按照指定的增量范圍疊加運算出餌料所有可能的百分比組合(和為100%)，每一個組合的加權平均值與混合物(消費者)實際測定的同位素值進行比較，對于給定忍受范圍內(±0.1‰)的組合認定為可行解。在所有可行解中，對每種餌料貢獻百分比的出現頻率進行分析，得到餌料生物的平均貢獻率及貢獻區間。

1.3 數據處理

研究結果用平均值±標準差表示。采用SPSS 16.0軟件進行數據處理和分析，在P<0.05的置信區間，采用雙因素方差分析法對蝦夷扇貝同一組織不同性別之間，同一性別不同組織之間的δ15N和δ13C進行差異分析。

2 結 果

2.1 餌料的δ15N和δ13C

試驗期間投喂的7種餌料的δ15N和δ13C見表1。經t檢驗發現，第1 d、第20 d及第45 d同種餌料的δ15N、δ13C無顯著性差異(P>0.05)，這與促熟期間所投喂各種餌料來源相同有關。7種餌料的δ15N變化為2.584‰～7.230‰，跨度為4.646‰；δ13C變化為-24.701‰～-16.365‰，跨度為8.336‰。

表1 蝦夷扇貝餌料的δ15N和δ13C ‰

2.2 蝦夷扇貝各組織的δ15N和δ13C

蝦夷扇貝各組織的δ15N和δ13C見表2，雄性種貝δ15N最大的組織為閉殼肌(9.983±0.054)‰，其次為外套膜(9.694±0.050)‰，最小的組織為鰓(8.652±0.029)‰；雌性種貝δ15N最大的組織為閉殼肌(9.552±0.024)‰，其次為外套膜(9.455±0.130)‰，最小的組織為鰓(7.983±0.068)‰。雄性種貝δ13C最大的組織為閉殼肌(-17.957±0.084)‰，其次為外套膜(-18.545±0.036)‰，最小的組織為性腺(-19.996±0.064)‰；雌性種貝δ13C最大的組織為閉殼肌(-17.960±0.078)‰，其次為外套膜(-18.070±0.042)‰，最小的組織為鰓(-18.984±0.074)‰。閉殼肌的δ13C在雌雄種貝間無顯著性差異(P>0.05)，其他同一組織的δ15N和δ13C在雌雄種貝間存在差異顯著(P<0.05)，不同組織同一性別間的δ15N和δ13C存在顯著差異(P<0.05)。

表2 蝦夷扇貝各組織的δ15N和δ13C ‰

注：不同大寫字母表示同一組織雌雄間δ15N和δ13C差異顯著(P<0.05)；不同小寫字母表示同一性別不同組織間δ15N和δ13C差異顯著(P<0.05).

2.3 7種餌料對雌、雄種貝的餌料貢獻率

根據蝦夷扇貝閉殼肌及餌料的δ13C，采用IsoSource軟件計算餌料對促熟期雌雄種貝的餌料貢獻率。由圖1和表3可見，促熟期7種餌料對雌、雄種貝的餌料貢獻率基本一致，無性別差異。雞蛋黃的餌料平均貢獻率最高均為59.2%，依次為湛江叉鞭金藻(17.0%)、酵母(5.9%，6.0%)、小新月藻(5.7%)、青島大扁藻(4.9%，4.8%)、鹽藻粉(4.3%)、螺旋藻粉(3.0%)。

圖1 7種餌料對蝦夷扇貝雌雄種貝的餌料平均貢獻率

%

2.4 7種餌料對雌、雄種貝性腺發育的貢獻率

由圖2和表3可見，7種餌料對促熟期雌、雄種貝性腺發育的貢獻率存在顯著的性別差異。7種餌料對雄性性腺的平均貢獻率由高到低依次為：湛江叉鞭金藻(20.5%)、雞蛋黃(20.2%)、酵母(14.3%)、小新月藻(13.8%)，青島大扁藻(12.1%)、鹽藻粉(11.0%)、螺旋藻粉(8.1%)；對雌性性腺的平均貢獻率由高到低依次為：雞蛋黃(45.0%)、湛江叉鞭金藻(22.3%)、酵母(8.2%)、小新月藻(7.8%)、青島大扁藻(6.7%)、鹽藻粉(5.9%)、螺旋藻粉(4.1%)。

圖2 7種餌料對蝦夷扇貝雌雄性腺發育的平均貢獻率

3 討 論

動物各組織的同位素比值反映的是機體代謝、生長、蛋白質物質組成、同位素路徑和食物來源共同作用的結果，所以高代謝率的組織較低代謝率的組織更能較快的反映同位素比值的變化，從而反饋出動物的攝食狀況[14]。Tieszen等[15]用同位素轉化率解釋了不同組織同位素比值的差異，認為長爪殺鼠(Merinnesunguiculatus)不同組織δ13C的差異與其轉化率不同有關。Macneil等[16]發現黃豹魚(Prionaceglauca)肝臟δ15N轉化率是肌肉的兩倍，軟骨組織最低。對錦鯉(Cyprinuscarpio)氮同位素轉化率的研究發現，鰭肉的轉化率最快，半衰期僅為6.1 d，其次是血液和肝，肌肉的轉化率最低，半衰期最長，為18.4 d，鰭肉和血液同位素分析可作為錦鯉食性轉變快速追蹤的手段[14]。本研究結果顯示，蝦夷扇貝各組織的δ15N從大到小依次為：閉殼肌、外套膜、性腺、鰓；雌性種貝各組織的δ13C由大到小依次為：閉殼肌、外套膜、性腺、鰓，雄性的為：閉殼肌、外套膜、鰓、性腺。與曾慶飛等[14-16]研究得出性腺、鰓組織的δ15N和δ13C值低于閉殼肌的結果一致。白富進[17]研究發現近江牡蠣(Ostrearivularis)閉殼肌的δ15N和δ13C值最富集，依次為鰓、外套膜、內臟團。促熟期蝦夷扇貝雌、雄種貝各組織間δ15N和δ13C值的差異，可能與不同組織代謝速率有關。

關于貝類的食性研究，國內外學者通過胃含物分析法已開展了一些研究工作，如Mikulich等[18]鏡檢了蝦夷扇貝的消化道內含物得到近150種藻類、浮游動物和有機碎屑等，認為藻類是其主要的食物來源。櫛孔扇貝(Chlamysfarreri)和蝦夷扇貝等貝類主要以攝食硅藻為主，還兼食小型原生動物及有機碎屑等[19-20]。本研究采用穩定同位素技術分析獲得了7種餌料對促熟期蝦夷扇貝種貝的餌料貢獻率，反映了整個促熟期間雌、雄種貝對餌料吸收利用情況，可為海洋貝類的人工繁育和攝食生態提供基礎數據。

姜成嘉[2]認為餌料是蝦夷扇貝種貝發育的物質基礎，餌料的種類和數量對種貝的性腺發育起著至關重要的作用，種貝促熟期間投喂以小新月菱形藻(Nitzschiaclosteriumf.minutissima)、三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)為主，金藻(Isochrysissp.)、扁藻(Platymonassp.)、螺旋藻粉、雞蛋黃、酵母粉等為輔，能有效補充性腺發育營養的不足。本研究中的餌料種類與其投喂的種類相似，都是以投喂雞蛋黃達到強化營養的目的。李曉東[21]研究發現雞蛋黃中的總脂肪含量為30%～33%，其中，真脂含量約為20%，磷脂類約10%，以及少量的固醇和腦瓊脂等。Bray等[22]認為，脂類在動物生殖中具有重要的作用，尤其是高度不飽和脂肪酸，不僅作為一種能量來源，而且是其卵黃合成和胚胎發育所必需的，能為性腺的發育和胚胎發育提供必需營養成分，如脂肪酸、卵磷脂和某些激素的前體物質等，可促進親體性成熟、卵黃發生和胚胎發育，提高孵化率[23]。袁春營等[24]研究發現，卵磷脂的添加會顯著提高中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)雌蟹的卵巢指數、卵母細胞直徑、卵巢及肝胰腺總脂含量。李慶華等[25]研究發現以鮮雞蛋等為餌料對大菱鲆(Scophthalmusmaximus)親魚性腺進行強化，卵子質量明顯提高。張穎等[26]在施氏鱘(Acipenserschrenckii)后備親魚強化培育中通過添加卵磷脂的量改善了性腺發育狀況，提高了施氏鱘的繁殖性能。本研究發現7種餌料對雌、雄種貝性腺發育的貢獻率存在顯著差異，其中，雞蛋黃在雌性性腺中的貢獻率為45.0%，顯著高于雄性(20.2%)，表明在雌、雄種貝性腺發育過程中的營養需求存在差異。本文研究結果為合理制定蝦夷扇貝種貝促熟期的餌料投喂策略提供參考。

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DietContributionProportionduringBroodstockMaturationinJapaneseScallopPatinopectenyessoensis

TIAN Jiashen1, LI Duohui2, WANG Bai1, LU Zhichuang1, QIAO Zhuang3, HAN Jiabo1

( 1. Key Laboratory of Marine Biological Resources and Ecology in Liaoning Province, Liaoning Ocean and Fisheries Science Research Institute, Dalian 116023, China; 2. Dalian Fisheries Research Institute, Dalian 116019, China; 3. The Supervision Office of Fishery Port of Huayuankou of Dalian, Dalian 116023, China )

The carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotope values were investigated in different tissues in Japanese scallopPatinopectenyessoensisand 7 diets during broodstock maturation. The results demonstrated that δ15N value in diets was ranged from 2.584‰ to 7.230‰ while the counterpart in δ13C ranged from -24.701‰ to -16.365‰. The maximal value of δ13C was observed in adductor muscle, followed by mantle, gonad and gill in female broodstock, while in male broodsotck the difference was only between gill and goand. Then, the 7 diets′contribution to Japanese scallop were analyzed by the application of IsoSource linear multiple models. The results showed that there was similar in the contribution proportion between male and female broodstock fed diets; the difference in diets contribution proportion between male and female gonads was significant difference during the broodstock maturation. The maximal contribution proportion for the male gonad was algaDicrateriazhanjiangensis(20.5%), followed by egg yolk (20.2%), yeast powder (14.3%), algaClosteriumvenus(13.8%), algaPlatymonashelgolandica(12.1%), algaDunaliellasalinapowder (11.0%) and algaSpirulinapowder (8.1%). The maximal contribution proportion for the female gonad was egg yolk (45.0%), followed byD.zhanjiangensis(22.3%), yeast powder (8.2%),C. venus (7.8%),P.helgolandica(6.7%),Dunaliellasalinapowder (5.9%) andSpirulinapowder (4.1%). The results showed that there was difference in nutritional requirement between male and female scallop during the gonad maturation. Moreover, these findings could be beneficial for making strategy for feeding Japanese scallop during broodstock maturation.

Patinopectenyessoensis; carbon and nitrogen stable isotope; contribution proportion; multiple tissue

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.06.005

S968.31

A

1003-1111(2017)06-0722-06

2016-10-31；

2017-02-06.

“十二五”農村領域國家科技計劃項目(2013BAD23B01); 遼寧省海洋與漁業廳科研項目(201609).

田甲申(1983-), 男,助理研究員, 碩士; 研究方向:水產養殖. E-mail:tianjiashen@163.com. 通訊作者:韓家波(1962-), 男, 研究員；研究方向：海洋生態保護. E-mail：jbhan@sina.com.