背景色對紅螯螯蝦生長、存活、體色及棲息行為的影響

魏 淼, 顧志峰, 2, 潘 志, 石耀華, 黃智偉, 鄭 興, 廖秀睿, 李嬌妮, 劉春勝, 王愛民, 2

背景色對紅螯螯蝦生長、存活、體色及棲息行為的影響

魏 淼1, 顧志峰1, 2, 潘 志3, 石耀華1, 黃智偉1, 鄭 興1, 廖秀睿1, 李嬌妮1, 劉春勝1, 王愛民1, 2

(1. 海南大學 海洋學院, 海南 海口 507228; 2. 南海海洋資源利用國家重點實驗室, 海南 海口 507228; 3. 北京水產技術推廣站海南育種中心, 海南 文昌 571323)

本研究通過設置5種不同背景色(白色、紅色、綠色、藍色、黑色), 以探究背景色差異對紅螯螯蝦()生長、存活、體色及棲息行為的影響。結果表明養殖56 d后黑色背景色組紅螯螯蝦體重增長量、特定生長率和成活率最高, 分別為32.66 g、1.74%和76.4%, 其次為綠色、藍色和紅色背景色組, 白色組最差(<0.05); 黑色和紅色背景色紅螯螯蝦餌料系數最小(3.73~3.80); 黑色背景色條件下紅螯螯蝦體色偏藍, ImageJ分析表明, 黑色背景色組蝦殼RGB值中R和G值顯著低于其他各組, 黑色背景色蝦殼蝦青素含20.23 mg/kg, 亦顯著低于其他各組(69.34~82.15 mg/kg)(<0.05); 黑色背景色條件下紅螯螯蝦分布于遮蔽物外的幾率顯著高于其他各組(<0.05)。綜上所述, 背景色能夠影響紅螯螯蝦生長存活、體色及行為分布, 養殖中采用黑色作為背景色能夠顯著提高紅螯螯蝦生長存活, 改善蝦體顏色。

紅螯螯蝦(); 背景色; 生長; 體色; 行為分布

紅螯螯蝦()俗稱澳洲淡水藍龍蝦, 隸屬于節肢動物門(Arthropoda)、甲殼綱(Crustacean)、十足目(Decapoda)、擬螯蝦科(Parastacidae), 具有個體大、生長速度快、含肉率高等優勢, 深受廣大養殖和消費者喜愛[1]。目前已經在澳大利亞、新西蘭、馬來西亞、泰國、阿根廷、美國等多個國家開展規模化養殖[2-4]。在國內, 湖北水產研究所于1992年首次引進該品種, 目前已在廣東、海南、福建等23個省、市、自治區開展了養殖, 并且在海南和廣東部分地區已經初步形成自然種群[5-6]。

在水產動物養殖過程中, 為其提供適宜棲息環境, 以減少應激反應, 對提高養殖成活率、增加養殖效益具有重要意義[7]。背景色是影響水產動物生理、生態及行為的重要環境因子之一, 研究表明背景色對生物的生長、存活、攝食、運動、代謝、繁殖等均有重要影響。例如, Tamazouzt[8]等通過研究光強和背景色對鱸魚生長和存活影響, 表明淺色背景有利于鱸魚生長和存活; Papoutsoglou[9]等研究表明不同背景色對鯉魚的生長率、飼料轉化率等生長性能具有重要影響。不同種類生物對養殖背景色偏好程度各不相同, 幼年的鋸緣青蟹()[10]和烏賊()[11]喜歡生活在背景色為黑色的環境中, 紅鯛()[12]和大口鯰()[13]則喜歡紅色, 亞馬遜對蝦()[7]和鞭藻蝦()[14]喜歡黑色等深色環境。此外, 背景色對生物體色也具有一定影響, 動物體色會隨著環境顏色改變而改變[15, 16]。如長時間處于黑色或者白色背景下養殖斑節對蝦體色會發生明顯差異[17]。因此, 在水產動物養殖過程中可通過改變背景色達到促進生長和改善體色的目的。

迄今, 尚未有關于背景色與紅螯螯蝦生長及體色相關性研究。本實驗擬通過設置5種不同養殖背景色, 探究其對紅螯螯蝦生長、存活、體色變化及棲息行為的影響, 探索其最適的環境背景色, 以期為紅螯螯蝦的健康養殖和體色調控提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

紅螯螯蝦來自于北京水產技術推廣站海南育種中心, 選擇活力好、肢體完整、體表無明顯傷痕、規格一致的紅螯螯蝦幼蝦(體質量為19.74±1.3 g)進行試驗。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗分組與背景色設置

實驗設置白色、紅色、綠色、藍色、黑色5種不同背景色, 每組3個平行。背景色的設置采用不同顏色的防水廣告紙粘貼于玻璃缸內側, 實驗前用高錳酸鉀進行消毒處理。將315尾相同規格的紅螯螯蝦隨機分成15組, 分別放置于5種不同背景色組養殖缸(120 cm×50 cm×60 cm)中, 每一背景色組3個養殖缸。為保證養殖期間水質優良, 每個養殖缸設有1套獨立循環過濾器, 同時每個養殖缸中投放21個PVC管(12 cm×5 cm)作為遮蔽物。實驗期間由LED白色燈光提供光照, 光強為400 Lx, 光周期為12 h︰12 h。養殖水溫(25±1)℃, pH7.8, 溶解氧>6 mg/L, 其他水質指標維持在紅螯螯蝦適合養殖范圍內。每天晚7點投喂南美白對蝦配合飼料, 投喂2 h后收集殘餌并稱量, 并根據吸水比例進行換算獲得實際殘餌量, 每天換水1次, 每次換水1/3, 實驗持續56 d。

1.2.2 紅螯螯蝦生長性狀測定

分別在實驗開始和結束時測量各組紅螯螯蝦體質量, 稱量前用吸水紙擦除蝦體表面水分。實驗期間, 每天換水前將死亡個體撈出, 并記錄。各組紅螯螯蝦體質量增長量、特定生長率、存活率及餌料系數計算公式如下:

體質量增長量增=末–初

特定生長率GR=[(ln末–ln初)/] ×100%

其中末為養殖56 d后體質量;初為養殖初期體質量;為實驗天數。

存活率=(存活數/初始放養蝦數) ×100%;

攝食量:攝食=蝦喂–蝦剩×空喂/空剩

其中,蝦喂為有蝦組初始投喂餌料質量;蝦剩為有蝦組攝食后剩余餌料質量;空喂為無蝦組初始投餌質量;空剩為無蝦組吸水后餌料質量

餌料轉化率 = 攝食量/體質量增長量

1.2.3 紅螯螯蝦行為觀察

分布的測定采用在光照期間持續錄像后對6個不同時間點(9: 00、11: 00、13: 00、15: 00、17: 00、19: 00)紅螯螯蝦分布情況進行統計分析, 并計算紅螯螯蝦遮蔽物外分布幾率, 計算公式為:

遮蔽物外分布幾率=(遮蔽物外蝦數/環境總蝦數) ×100%

1.2.4 體色與蝦青素含量測量

實驗結束后在相同條件下對各實驗組每尾紅螯螯蝦進行拍照, 照片采用ImageJ軟件進行圖像處理, 并采用RGB(3原色)顏色分析模型進行比較分析不同背景色下紅螯螯蝦體色差異, 比較不同背景色蝦殼體色差異。拍照采用自制拍照系統其相關參數為: 光強為500 Lx, 感光度ISO 200, 曝光時間S 1/125, 光圈f/1.8。

蝦青素含量采用高效液相色譜法進行測定, 先將鮮蝦殼用5%鹽酸除鈣離子, 烘干后用無水乙醇提取, 再將提取液與硫酸銨水溶液混合, 進行雙水相萃取蝦青素。具體方法參照Shuai等[18]高效液相色譜法測定蝦青素含量方法。

1.3 數據統計與分析

各試驗數據均以平均值±標準差表示。所有數據采用Excel和SPSS18.0軟件進行處理。各處理組間顯著性分析采用單因素方差分析(One-way ANOVA), 若組間存在顯著差異, 再進行Turkey多重比較進行分析, 顯著性水平為<0.05。

2 實驗結果

2.1 背景色對生長與存活的影響

不同顏色背景養殖56 d后, 各組紅螯螯蝦體質量呈現顯著差異(表1)。黑色背景組紅螯螯蝦體質量增長32.66 g, 顯著高于其他各組(<0.05), 紅色、綠色和藍色3種背景色下紅螯螯蝦終末體質量之間無顯著差異。黑色背景組紅螯螯蝦特定生長率最高(1.74), 白色組最低, 僅為0.93(<0.05)。不同背景顏色養殖紅螯螯蝦存活率也存在顯著差異, 其中黑色存活率最高為76.4%, 其次是藍色、綠色、紅色, 而白色存活率最低(<0.05)。

2.2 不同背景色對分布的影響

如圖1所示, 黑色背景下的紅螯螯蝦在遮蔽物外分布比例最高, 為43%, 顯著高于綠色、藍色和白色背景色組, 白色背景色組分布比例最低(18%)。

表1 不同背景色處理組紅螯螯蝦生長及存活率

注: 同一行不同字母表示差異顯著(<0.05)

圖1 紅螯螯蝦遮蔽物外分布比例

2.3 不同背景色對體色的影響

黑色環境下紅螯螯蝦顏色趨向深藍色, 白色背景下紅螯螯蝦偏黃色, 而其他3種之間無明顯差異(圖2)。

ImageJ分析表明, 不同背景色養殖后蝦殼RGB參數值存在顯著差異(<0.05), 其中白色背景色處理組R值和G值最高, 黑色背景色處理組最低。白色和綠色背景色處理組B值顯著高于黑色和紅色背景色處理組(圖3)。

對各處理組蝦殼蝦青素色素含量分析表明, 黑色背景組蝦殼蝦青素含量僅20.2 mg/kg, 顯著低于其他各組(69.3~82.2 mg/kg)(<0.05)(圖4)。

圖2 不同背景色養殖后紅螯螯蝦體色

A. 白色; B. 紅色; C. 綠色; D. 藍色; E. 黑色

A. white; B. red; C. green; D. blue; E. black

3 討論

基因、營養與環境因子等是影響生物生長與存活的重要因素[19]。一般而言生物長期接受某種(類)不適刺激會導致其消耗大量能量用于維持呼吸、運動、滲透壓調節和機體組織損傷修復, 進而影響生長速率[20]。養殖生產中設置生物最佳環境, 有利于減少其因不適刺激而引起能量額外消耗, 促進生物健康生長。本實驗比較了5種不同背景色下紅螯螯蝦的生長差異, 結果表明黑色背景色組紅螯螯蝦的餌料攝食量和增長率顯著高于其他各組, 該結果與Maciel[7]等和Sykes[11]等報道的亞馬遜對蝦無節幼體和烏賊結果相一致此外, 黑色背景下紅螯螯蝦分布于遮蔽物外比例最高, 表明在該顏色環境下, 紅螯螯蝦安全感最高。不同背景色處理組紅螯螯蝦存活率也存在顯著差異, 其中黑色背景下紅螯螯蝦存活率為76.4%, 而白色背景組僅為53.9%。Gardner等[21]研究表明黑色環境中澳洲大閘蟹殘食率比白色環境中要低。Rabbani[10]等在鋸緣青蟹的相關研究中亦表明, 白色背景色環境下鋸緣青蟹幼體存活率低, 發育不良。在本實驗過程中, 白色環境下紅螯螯蝦打斗次數明顯要多于其他各組, 這或許是導致紅螯螯蝦生長速度降低, 甚至死亡的原因。

圖3 不同背景色處理組紅螯螯體色RGB值

圖4 不同背景色處理組紅螯螯蝦蝦殼蝦青素含量

實驗結果中不同背景色養殖后紅螯螯蝦呈現不同體色特征, 其中黑色背景色組養殖紅螯螯蝦偏藍, 蝦殼蝦青素含量較低, 白色養殖偏黃褐色, 蝦殼蝦青素含量高。這可能與環境顏色刺激引起紅螯螯蝦內分泌變化, 進而導致體內色素和蛋白質代謝速度改變有關。蝦蟹類動物本身不能進行色素合成, 其是通過食物攝取類胡蘿卜素, 進而經過色素沉積和轉化合成自身所需色素種類[22, 23]。研究表明蝦蟹體色偏藍色與蛋白質和蝦青素的結合的一種產物—甲殼藍蛋白有關[24-26]。You[27]等在凡納濱對蝦相關研究中亦表明與黑暗條件相比, 白色背景下蝦殼體色偏黃褐色, 蝦青素含量更高。他們指出淺色環境增加了蝦青素的酯化作用, 降低了蝦青素與蛋白質的結合, 進而引起了體色改變。迄今, 已在斑節對蝦()、薄荷蝦()及歐洲橫紋墨魚()等多種水產動物體色研究中得出相似結果[28-30]。因此, 本研究初步推斷背景色變化亦導致紅螯螯蝦蝦青素合成速率發生變化, 最終引起體色改變。

4 結論

不同背景色養殖紅螯螯蝦對生長、存活和體色變化均會產生不同影響, 黑色背景下紅螯螯蝦生長速度最快, 存活率最高, 更加活躍性。黑色背景條件下, 紅螯螯蝦體色更藍, 建議生產中以暗色背景色進行紅螯螯蝦養殖。

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Effects of background color on growth, survival, body color, and inhabiting behavior distribution of

WEI Miao1, GU Zhi-feng1, 2, PAN Zhi3, SHI Yao-hua1, HUANG Zhi-wei1, ZHENG Xing1, LIAO Xiu-rui1, LI Jiao-ni1, LIU Chun-sheng1, WANG Ai-min1, 2

(1. Ocean College, Hainan University, Haikou 507228, China; 2. State Key Laboratory of Marine Resource Utilization in South China Sea, Haikou 507228, China; 3. Hainan Breeding Center, Beijing Aquatic Technology Extension Station, Wenchang 571323, China)

In this study, five different background colors (white, red, green, blue, and black) were set to culture, in order to investigate the effects of background color on the growth, survival, body color, and distribution behavior of. After a 56-day rearing period, the black-backgroundshowed the highest increase in the body weight, specific growth rate, and survival rate (32.66 g, 1.74%, and 76.4%, respectively), followed by the green-, blue-, and red-background groups, with the white-background group showing the lowest values (<0.05). The feed coefficients of the black- and red-backgroundwere the lowest (3.73–3.80). The body color ofreared in black conditionwas bluer than those of other groups. ImageJ analysis showed that the R and G values of the black-background group were significantly lower than those of other groups, and the astaxanthin content in the black-background group was 20.23 mg/kg, which was significantly lower than those of other groups (69.34–82.15 mg/kg) (<0.05). Moreover, the probability ofdistribution outside the shelter was significantly higher in the black-background group compared with the other groups (<0.05). In summary, the background color can significantly affect the growth, survival, body color, and behavior distribution ofUsing a black background inrearing can improve their growth and survival rate, as well as body color.

; background color; growth; body color; behavior distribution

Apr. 3, 2020

S917.4

A

1000-3096(2020)10-0060-06

10.11759/hykx20200403001

2020-04-03;

2020-05-15

海南省重點研發計劃項目(ZDYF2018046); 國家重點研發計劃項目(2018YFD0900704)

[Supported by the Key Research and Development Program of Hainan Province , No.ZDYF2018046; National Key Research and Development Project, No.2018YFD0900704]

魏淼(1993-), 女, 山東日照人, 碩士, 主要從事熱帶水產動物種質改良與遺傳育種研究, 電話: 18006339092, E-mail: 1459191652@qq.com; 劉春勝,通信作者, 電話: 13086002911, E-mail: lcs5113@163.com; 王愛民, 通信作者, 電話: 13006028618, E-mail: aimwang@163.com

(本文編輯: 譚雪靜)