遼河口四角蛤蜊繁殖周期研究

劉項峰，謝 璽，陳 微,2，朱守維，滕煒鳴，李大成，李曉東，王慶志

( 1.遼寧省海洋水產科學研究院，大連市海產貝類種質資源創新利用重點實驗室，遼寧 大連 116023； 2.大連海洋大學 水產與生命學院，遼寧 大連 116023； 3.錦州市科學技術研究院，遼寧 錦州 121000； 4.沈陽農業大學 畜牧獸醫學院，遼寧 沈陽 110866 )

四角蛤蜊(Mactraveneriformis)俗稱白蜆子、白蚶子，屬軟體動物門、雙殼綱、真瓣鰓目、蛤蜊科、蛤蜊屬，營底棲生活，廣泛分布于中國、韓國及日本沿海的潮間帶中、低潮區及淺海泥沙灘，肉質細嫩、味道鮮美[1]。在遼寧沿海潮間帶，四角蛤蜊自然資源分布面積達到1.1×104hm2，占遼寧潮間帶貝類資源分布總面積的28.3%，居灘涂貝類之首，資源量約8×104t[2]。遼河口海域灘涂貝類資源豐富，盛產四角蛤蜊、文蛤(Meretrixmeretrix)、光滑河籃蛤(Potamocorbulalaevis)、毛蚶(Scapharcasubcrenata)等雙殼貝類。2009—2010年調查發現，遼河口海域四角蛤蜊資源量約3.8萬t[3]。近年來，由于各種原因，四角蛤蜊資源量在不同年份常出現較大波動，查明該海域四角蛤蜊的繁殖生物學特性，可為保護與開發遼河口海域的四角蛤蜊資源提供有益參考。

關于海產雙殼貝類繁殖周期的研究報道較多，如波紋巴非蛤(Paratapesundulatus)[4]、鈍綴錦蛤(Tapesdorsatus)[5]、櫛江珧(Atrinapectinata)[6]、青蛤(Cyclinasinensis)[7]、長牡蠣(Crassostreagigas)[8]、菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum)[9]等種類均有相關報道。關于四角蛤蜊生殖周期的研究，有對山東北部沿海四角蛤蜊性腺發育年周期的研究[10]、韓國群山沿海四角蛤蜊繁殖周期的研究[11]及東京灣四角蛤蜊繁殖周期的研究[12-13]。海產雙殼貝類通常不易精確統計其確切的產卵次數，通常只能以一年中的產卵高峰期進行界定，且與其生境息息相關。遼河口海域受地理位置和氣候等因素影響，與上述報道生境差異較大，但相關報道較少，僅見項福椿[14]對四角蛤蜊性腺的外觀觀察，對遼寧沿海四角蛤蜊的性腺發育進行粗略的分期。筆者對遼河口海域四角蛤蜊的條件指數、性腺發育周期與性比等繁殖生物學特征進行深入研究，以期為四角蛤蜊的人工繁育與資源養護提供參考。

1 材料與方法

1.1 采樣地點與方法

試驗樣品采自遼寧省盤錦市大洼縣二界溝鎮西南遼河口南部海域。2018年3—10月，每月現場采樣一次，同時利用YSI6920水質分析儀測量水溫、鹽度與葉綠素a。隨機收集80～100枚四角蛤蜊樣品，低溫保存運回實驗室進行分析。

1.2 條件指數

每月取30枚四角蛤蜊樣品進行解剖，分離軟體部與貝殼，105 ℃烘干至恒等質量，分別稱取軟體部與貝殼干質量(精確至0.01 g)，計算條件指數(軟體部干質量占貝殼干質量的百分比[15])。

1.3 組織學分析

每月取30～40枚四角蛤蜊樣品進行解剖，在性腺組織上切取邊長5 mm方形組織塊，放入波恩氏液中固定24 h后轉移至70%體積分數乙醇中儲存。梯度乙醇脫水、石蠟滲透包埋，進行切片(5～6 μm)，蘇木精—伊紅染色，中性樹脂封片。光學顯微鏡下鏡檢，辨別性別與性腺發育程度。

1.4 數據處理

采用SPSS 19.0軟件，對條件指數月間差異顯著性進行單因素方差分析，對性比進行卡方檢驗。

2 結 果

2.1 環境因子變化

取樣海區的海水溫度、鹽度及葉綠素a質量濃度月間變化見圖1。水溫季節性變化明顯，在試驗周期內，3月水溫最低，為2.0 ℃。隨著春、夏季的到來及氣溫的升高，水溫持續升高，8月水溫達到高峰，為26.40 ℃，秋季水溫下降。鹽度季節性變化明顯，春季為枯水期，鹽度較高，3月鹽度最高，為31.6；

圖1 取樣海區水溫、鹽度及葉綠素a質量濃度月度變化Fig.1 Monthly variations in water temperature, salinity and chlorophyll a concentration in the survey area

夏、秋季隨著遼河淡水大量進入，鹽度降低，7月最低，為27.0；隨著秋、冬季枯水期到來，鹽度又逐漸升高。葉綠素a質量濃度有2個高峰期，分別為6月(4.63 μg/L)和10月(4.86 μg/L)。

2.2 樣品殼長、殼高與濕質量

全年采集樣品平均殼長(34.73±1.89) mm，平均殼高(31.88±1.97) mm，平均濕質量(15.17±3.18) g(表1)。

表1 四角蛤蜊月平均殼長、殼高與濕質量

2.3 繁殖周期

2.3.1 條件指數

條件指數在6月最低，為8.66，3—6月維持相對穩定，7月開始顯著增高，到9月達到峰值，為14.43，10月又降至10.30(圖2)。

圖2 四角蛤蜊各月干殼質量、軟體部干質量及條件指數 Fig.2 Monthly values of dry shell weight, dry soft part weight and the condition index of clam M. veneriformis不同字母表示組間差異顯著 (P<0.05).Different letters show the significant difference between groups (P<0.05).

2.3.2 性腺發育周期

參考文獻[9]對海產雙殼貝類性腺發育各期特點的描述，將四角蛤蜊性腺發育過程分為6期(圖3、圖4)：

休止期：生殖細胞未發育，無法分辨性別。

形成期(2—4月、7月)：兩性性腺開始發育；雌性僅在濾泡壁上可見剛剛發育的卵，卵很小 (圖3a)；雄性在濾泡壁上出現分層的精原細胞，數量逐漸增加并且逐漸有精母細胞產生，無精細胞或精子(圖4a)。

圖3 雌性四角蛤蜊性腺發育分期Fig.3 Gonadal developmental stages for female clam M. veneriformisa.形成期；b～c.增殖期；d.成熟期；e.排放期；f.耗盡期.a.early developing; b—c.late developing; d.ripe; e.spawning; f.spent.

增殖期(3—5月、7—8月)：兩性性腺加速發育；雌性在濾泡腔中可見成熟卵子，但數量較少，多數卵子依靠短柄附著于濾泡壁上(圖3b～c)；雄性濾泡中同時存在精原細胞、精母細胞、精細胞和精子 (圖4b～c)。

成熟期(4—6月、8—9月)：兩性性腺體積增大，生殖細胞大量成熟；雌性在濾泡腔內充滿大量成熟卵子，濾泡壁薄(圖3d)；雄性在濾泡腔內充滿大量成熟精子 (圖4d)。

圖4 雄性四角蛤蜊性腺發育分期Fig.4 Gonadal developmental stages for male M. veneriformisa.形成期； b～c.增殖期； d.成熟期； e.排放期； f.耗盡期.a.early developing; b—c.late developing; d.ripe; e.spawning; f.spent.

排放期(5—7月、10月)：兩性生殖細胞開始排放；雌性濾泡內游離卵子的數量減少，濾泡壁破裂(圖3e)；雄性在濾泡中成熟精子占比巨大，并因精子排放而出現空腔(圖4e)。

耗盡期(7—8月、11月)：兩性性腺的濾泡破裂、分散，發生吞噬作用；雌性僅有少量卵子殘留 (圖3f)；雄性殘留少量精子(圖4f)。

2.3.3 性比

共采集四角蛤蜊樣本712個，其中41.43%為雌性，46.49%為雄性，1.41%無法分辨性別，10.67%為雌雄同體。雌雄同體表現為雄性生殖腺混有少量雌性生殖細胞或濾泡的雌性化特征。性比1∶1.12，經卡方檢驗，與期望值(1∶1)差異不顯著(χ2=1.014；df=1；P>0.05)(圖5)。

圖5 四角蛤蜊性別百分比Fig.5 Proportions of males, females, androgynies and undifferentiated individuals of clam M. veneriformis

3 討 論

3.1 環境因子與繁殖周期的關系

海洋雙殼貝類廣泛分布于世界各地，棲息環境也各不相同，因此其應對自身棲息環境所選擇的繁殖策略也各不相同。Taylor等[16-18]研究指出，溫度和餌料對貝類繁殖影響最大。適宜的溫度和充足的食物是四角蛤蜊進行繁殖活動的必要條件[10]。本試驗中，在3月水溫最低的時候，葉綠素a質量濃度較高，四角蛤蜊開始進行配子發生，隨著溫度升高，雌、雄配子逐漸發育成熟，此時，水體中葉綠素a質量濃度也在逐漸升高；在5—6月，成熟的精子和卵子大量排放，而水體中葉綠素a質量濃度達到一年中的第一個高峰，水溫達21 ℃，此時環境因子有利于胚胎的發育和幼體存活；7月開始，水溫繼續升高，葉綠素a質量濃度持續下降，四角蛤蜊開始進入快速恢復期，在10月水溫降至15～20 ℃，葉綠素a質量濃度上升并達到第二個高峰時，一部分四角蛤蜊第二次排放配子。

3.2 條件指數

條件指數一般在貝類繁殖生物學研究領域用來評定貝類的成熟度。Kang等[8]報道，條件指數與長牡蠣的性腺發育密切相關，隨著性腺成熟度不斷提高而升高，隨著配子排放而降低。本試驗中，觀察性腺發現，條件指數與四角蛤蜊性腺發育周期密切正相關。條件指數在3月隨著性腺成熟而升高；在4—6月的配子排放期中保持不變并在后期降低；在7月耗盡期結束后急速上升，并維持較高水平直至9月；在10月第二次產卵高峰后又下降。

3.3 繁殖周期

海產雙殼貝類很難精確測定其產卵次數，一般通過形態學和組織學方法進行觀察，確定每年主要的產卵高峰期[19]。本試驗中，通過對四角蛤蜊樣品條件指數的計算和性腺組織學的觀察，并對結果進行分析得知，盤錦遼河口海域四角蛤蜊全年有兩個產卵高峰，一個為4—6月，另一個為10月上旬。相較而言，10月上旬產卵(排精)個體少于4—6月。這與項福椿[14]報道的遼寧沿海四角蛤蜊產卵期結果相似，其主要產卵期在5—6月，9月上旬為第二次產卵期；也與Iwata等[12-13]對東京灣四角蛤蜊繁殖周期的研究結果相似，為東京灣四角蛤蜊每年的產卵季分別為4—7月和9—10月上旬。但柯巧珍等[10-11]研究表明，山東北部沿海四角蛤蜊產卵期和韓國群山沿海四角蛤蜊的產卵期每年只有一次，為7—8月，這與本試驗結果不同，這可能是由不同海域環境因子差異較大所致。本試驗組織學觀察結果顯示，四角蛤蜊樣品的兩性性腺發育同步，精子和卵子同時排放，在7月幾乎全部排空；8月一部分個體性腺進行第二次發育，10月上旬排出兩性配子。兩性性腺同時發育，兩性配子同時排出是貝類繁殖成功的重要基礎[17]。本試驗結果表明，四角蛤蜊精子和卵子在第一次產卵高峰(4—6月)大量集中排放，第二次產卵高峰(10月上旬)排放量較少，這可為提高該地區四角蛤蜊人工育苗技術水平提供理論依據。

3.4 性比

從性比上看，本試驗采樣海域的四角蛤蜊雌、雄數量差異不顯著，與項福椿[14](1∶1.08)和Chung等[11](1∶1.046)的研究結果相近，與安立會等[21]的研究結果有一定差異，與柯巧珍等[10](1.138∶1)的研究結果相反。這有可能與不同地理種群差異或抽樣誤差有關。同時安立會等[21]報道了遼東灣四角蛤蜊出現雌雄同體的性變現象，并認為是由壬基酚和雙酚A的污染影響所致，并且性變比例與性腺成熟度呈正相關。本試驗也有相同結果，但性變比例較小，這種不同的主要原因應是采樣方法和采樣時間不同，本試驗所采性腺成熟度高的樣本比例較安立會等[21]的比例低。

4 結 論

遼河口海域四角蛤蜊有兩個產卵高峰，主要是4—6月，其次為10月。條件指數分析結果顯示，在7—9月有一個快速恢復期，一部分四角蛤蜊個體的性腺第二次發育，并在10月排出配子。條件指數分析結果和組織學觀察結果相符合，可以作為判斷性腺成熟度的指標。