高志寶,張婷,李旭光,鄧燕飛,周軍*
(1.江蘇海洋大學海洋科學與水產學院,江蘇 連云港 222005;2.江蘇省淡水水產研究所,農業農村部淡水蝦蟹遺傳育種與養殖重點實驗室,江蘇 南京 210017)
中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis),又名河蟹,隸屬于節肢動物門,軟甲綱,十足目,弓蟹科,絨螯蟹屬,廣泛分布于我國東南沿海以及長江、甌江、遼河等內陸水域,是我國重要的經濟養殖蟹類,2022 年全國河蟹養殖面積53 萬hm2,產量80 萬t[1]。河蟹養殖周期主要包括苗種繁育、幼蟹培育和成蟹養殖3 個階段,其中幼蟹質量直接決定著成蟹的養殖產量與效益。幼蟹培育階段,1 齡幼蟹性腺如提前發育達到性成熟,會導致性早熟。性早熟1 齡蟹生長速度快,個體大,性腺發育早,與正常幼蟹搶食餌料,但體質量增長緩慢甚至停滯,絕大多數在翌年死亡,無法用于后續成蟹的養殖,給養殖生產帶來巨大的損失[2]。因此,控制降低1 齡蟹性早熟比例,是幼蟹培育階段的關鍵。
河蟹性早熟,受到內源種質遺傳和外源因素雙重調控[3]。目前對于河蟹性早熟的研究,主要集中在溫度、鹽度、溶解氧等環境因素,以及餌料、養殖密度、地理群體等養殖條件對性早熟的影響方面,而有關內源遺傳對1 齡蟹性早熟的影響研究,尚存在較大爭議[4]。在同一養殖條件下培育蟹種,部分幼蟹個體仍然會性早熟,暗示性早熟的發生與內源遺傳有關?,F開展中華絨螯蟹不同家系幼蟹生長性能及性早熟的比較試驗,分析影響中華絨螯蟹生長性能與性早熟的關鍵因素,為河蟹遺傳選育提供參考依據。
2022 年5—12 月。試驗地點位于江蘇省鎮江揚中市江蘇省淡水水產研究所基地。
選取8 個150 m2長方形池塘。池塘為平底,每池用10 kg 漂白粉消毒,清除野雜魚、水生昆蟲等。在進排水口設立孔徑0.18 mm 網柵,過濾魚卵等敵害生物。所有網箱均放置在水體聯通的池塘圍隔中,保證養殖水環境條件均一。4 月中旬應開始種植水草,以水花生為主,伊樂藻為輔,其中采用毛竹和線繩設置水花生帶,帶寬80~100 cm,沿池塘四周種植伊樂藻,養殖前期水草覆蓋率為40%,中后期為70%。河蟹親本選自江蘇省淡水水產研究所揚中基地的成蟹養殖池塘。雌、雄親本均于2021 年11 月,運至江蘇省淡水水產研究所鹽城射陽中華絨螯蟹繁育基地,進行人工繁殖,定向構建8 個全同胞家系,分別為ES1—ES8,每對家系親本(雌雄1∶1)分別在100 L 的網箱中單獨交配和育苗。
1.3.1 幼蟹培育
將培育出來的大眼幼體,運送至江蘇省淡水水產研究所揚中基地進行蟹種培育試驗,按1 個家系投放0.5 kg 大眼幼體,1 個家系1 個池塘進行定向蟹種培育。幼蟹培育全程采用相同配合飼料投喂,飼料日投喂量約為池內蟹體質量的5%,投喂配合飼料粒徑,隨著蟹種的生長逐步加大,每天投喂1,次,全池潑灑。根據天氣和攝食情況,適時調整飼料投喂量。每天早晚巡塘,觀察幼蟹的攝食、活動、蛻殼等情況,檢查池埂是否滲漏、攔隔設施是否嚴密、防止幼蟹逃逸等。嚴防野雜魚苗進入培育池,及時清除進入培育池中的青蛙、黃鱔等;及時撈除池中飄浮的臟污,清除池埂雜草,做好塘口檔案記錄。
1.3.2 生長性能與性早熟測定
在90、120 和150 日齡,分別采集每個家系30 只個體(雌雄各15 只),剔除斷肢個體,采用電子游標卡尺測量幼蟹殼長和殼寬(精確到0.01 mm),采用電子天平稱量幼蟹體質量(精確到0.1 g)。10 月份以后,采用地籠集中捕撈規格蟹種和性早熟個體。性早熟判別主要依據外部副性特征,其中雄蟹主要依據交接器是否突出和硬化、大螯絨毛覆蓋面積和長度;雌蟹主要依據腹臍形狀、腹臍絨毛長度和殼的顏色。結合性腺解剖,雌蟹卵巢發育到II~III期,雄蟹精巢發育到III 期,篩選確定性早熟個體。后期將池內水花生分段集中,先用網箱集中捕撈,再用地籠沖水誘捕,最后清塘捕撈,統計每個家系的幼蟹產量和性早熟蟹比例。
采用Graphpad Prism 8.3 軟件對試驗數據進行統計分析。統計幼蟹不同生長階段殼長、殼寬和體質量數據,結果用(平均值±標準誤)表示。對數據進行方差齊性檢驗,采用單因素方差Tukey 法,進行多重比較分析,P<0.05 為差異顯著,P<0.01 為差異極顯著。
河蟹不同家系幼蟹生長階段的殼長、殼寬和體質量隨機抽樣測試結果見表1。河蟹不同家系正常與性早熟蟹種體質量比較見圖1。河蟹不同家系正常與性早熟蟹種數量比較見圖2。

圖1 河蟹不同家系正常與性早熟蟹種體質量比較

圖2 河蟹不同家系正常與性早熟蟹種數量比較

表1 河蟹不同家系間幼蟹生長階段的殼長、殼寬和體質量隨機抽樣測試結果①
本試驗結果表明,河蟹不同家系間的生長性狀存在差異,這與文獻[5]關于長江水系河蟹家系蟹種階段生長性能的研究結果相似。為辨識內源與外源因素對河蟹生長的影響,本試驗整個蟹種培育階段,不同家系間養殖水溫、pH 值、氨氮等指標相同,養殖密度相同、蟹種規格均一。因此確定河蟹不同家系間的生長性狀差異,主要由內源遺傳因素導致。
家系選育是目前遺傳育種常用的方法之一,通過建立家系,比較不同家系生長性狀,可獲得性狀穩定的家系[6]。鄭巖等[7]在對1 齡性早熟河蟹關于早熟性狀遺傳能力方向的研究時發現,早熟蟹回捕率與扣蟹規格呈極顯著正相關,與扣蟹回捕率、總回捕率呈極顯著負相關。王海寧等[8]報道了1 齡早熟河蟹家系后代的體質量和甲殼寬,均顯著低于2 齡成熟家系,選育河蟹家系的生長性能和免疫抗病生理指標優于未選育群體。
相同養殖環境條件下的不同家系河蟹性成熟比例存在差異,表明種質遺傳因素貢獻度較大。本試驗中,河蟹不同家系性早熟數量比例為3.12%~9.61%,這與許鄭超等[9]研究的性早熟數量比例為2.22%~7.19%相近。河蟹性成熟包括生理性成熟、功能性成熟和形態性成熟,首先是性腺發育進入生理性成熟,然后螯肢絨毛、腹節、步足剛毛、體色第二性征的形態性成熟,最后是交接器骨質化、降河洄游交配的功能性成熟[10]。影響甲殼類性腺發育進程的因素,主要包括光照、溫度、營養和遺傳等。Li等[11]研究表明,弱光照強度和間歇饑餓,不僅可以有效降低幼蟹的性早熟率,還可以激發幼蟹的補償生長潛能。杜海燕等[12]比較分析了積溫、餌料和遺傳3 個因素對性早熟的影響,結果表明,河蟹不同家系的組間變異明顯大于組內變異,種質遺傳因素對幼蟹性早熟的影響最大。本試驗中,養殖環境相同,養殖密度與餌料投喂相似,不同家系河蟹性早熟比例差異的最大變量,主要來自不同家系的種質遺傳背景。文獻[13]通過組織化學和分子生物學等方法,篩選發現性早熟個體能量代謝通路中關鍵基因的突變,提高了能量攝入和轉化效率,加速了性腺發育。而本試驗中,部分家系性早熟比例較高,是否與能量代謝通路有關,還有待于進一步研究。