研究报告

温度对中华鳖胚胎发育和初生幼体形态特征及活动能力的影响  

朱新平 , 朱阿莉 , 史燕 , 魏成清 , 李伟 , 段爱丽
1南京农业大学无锡渔业学院, 无锡, 214081
2中国水产科学研究院珠江水产研究所, 农业部热带亚热带水产种质资源利用与养殖重点实验室, 广州, 510380
3上海海洋大学水产与生命学院, 上海, 2013063
作者    通讯作者
水生生物研究, 2013 年, 第 2 卷, 第 10 篇   
收稿日期: 2013年09月15日    接受日期: 2013年10月03日    发表日期: 2013年10月23日
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本文首次以英文发表在 《基因组学与应用生物学》(2013年第32卷第3期303-307页)上。现依据版权所有人授权的许可协议,采用 Creative Commons Attribution License 协议对其进行授权,用中文再次发表与传播。只要对原作有恰当的引用, 版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。如果读者对中文含义理解有歧义,
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引用格式(中文):

朱新平, 温度对中华鳖胚胎发育和初生幼体形态特征及活动能力的影响, 基因组学与应用生物学, 32(3): 303-307(10.3969/gab.032.000303)

引用格式(英文):

Zhu et al.,2013, Effects of different temperature on embryonic development, hatchling traits and hatchling moving of trionyxsinensis, Genomics and Applied Biology (Online) , 32 (3): 303-307(10.3969/gab.032.000303)

摘要

本文在5个不同孵育温度下对中华鳖胚胎发育、孵化周期、初生幼体形态特征及活动能力进行了研究。孵化温度设置为(23±0.5)℃、(26±0.5)℃、(29±0.5)℃、(32±0.5)℃、(35±0.5)℃,每一温度指标下设置3个平行组,每组 30 枚卵。孵化介质为蛭石,湿度为6%。结果显示,胚胎的发育速度随着孵化温度的升高而加快,所用的孵化时间也越来越短。孵化累积温度CTUs在23℃时最高,随着温度的升高,累积温度依次降低;孵化率在29℃时最高,达到83.3%,26℃为80%,32℃为43.3%,23℃为11.1%,35℃为0。温度对稚鳖形态特征的影响比较显著,29℃孵出幼体的体质量最重、背甲最长,与26℃孵出差异不显著,与32℃差异显著,和23℃差异极显著;26℃孵出幼体背甲最宽,与其它三组差异极显著,但其它三组之间差异不显著;23℃孵出幼体体重、背甲长和宽都是最小的。温度对新生幼体运动表现的影响差异显著,23℃孵出的初生幼体活动能力最差,与其它3组差异显著,其它3组之间差异不显著。26~29℃是生产实践中比较适合的孵化温度。

关键词
中华鳖;温度;胚胎发育;形态特征

介绍

中华鳖(Trionyxsinensis),属于爬行纲、龟鳖目(Testudinata)、鳖科(Trionychidace)、鳖属(Pelodiscus),主要分布于我国大部分省份,是我国名贵的食用水产动物(刘凌云, 2005, 普通动物学, pp.50-56),作为滋补品,在国内外市场上十分畅销,目前是我国重要的水产养殖品种之一(巫旗生等, 2011)。20 世纪90年代以来,我国中华鳖养殖业得到了长足的发展,养殖技术在生产实践中得到了不断完善和提升,养殖规模和产量不断增长。但是中华鳖养殖业对鳖苗需求量的与日剧增和鳖苗的短缺严重制约着养鳖业大力发展。因此许多科学工作者在研究如何提高中华鳖的繁殖力。其中在提高孵化率方面做了许多研究(祝茜等, 1994; 朱道玉等, 1997; 朱道玉和高庆义, 1998)。中华鳖初生幼体质量关系到养殖生产中的成活率,初生幼体体质量与遗传、环境等有很大关系,其中孵化过程中的一些生态因子也会影响到初生幼体的质量(杜卫国和计翔, 2001)。本文研究了孵化温度对中华鳖胚胎发育和初生幼体形态特征及活动能力的影响,试图找出适于中华鳖胚胎发育,而初生幼体质量重、活动能力强的最佳温度条件,为生产实践提供基础数据。

 

1结果与分析

1.1温度对胚胎发育和孵化成活率的影响

5个温度组中华鳖卵初始质量分别是(4.92±0.20) g、(4.90±0.39) g、(4.96±0.20) g、(4.55±0.40) g、(4.73±0.54) g;直径分别为(2.04±0.01) cm、(2.03±0.01) cm、(2.05±0.01) cm、(2.01±0.01) cm、(2.03±0.01) cm,经 Turkey's多重检验,无显著性差异。

 

我们可以看到在5个设定孵化温度下,中华鳖胚胎发育的速率及成活率的结果(表1)。

 

 

表1不同孵育温度下鳖卵的胚胎发育速率和成活率

注: 孵化周期: 卵产出的时间到稚鳖孵出的时间区间; 发育速率与孵化时间成反比; 累积温度为孵化时间与温度的乘积

Table 1 Embryonic development andsurvical rate at different incubation temperatures

Note: Incubation time: From oviposition to hatching; Developmental rate is inversely proportional to incubation time; Cumulative tem-perature units (CTUs): Incubation time×temperatures

 

可以看出,在试验温度范围内,胚胎的发育速率随着孵化温度的升高而加快,孵化时间也越来越短。孵化的累积温度在23℃时最高,在32℃最低;孵化成活率在29℃最高,在35℃时最低,鳖卵孵出个数为0,32℃时产出畸形鳖,这说明32℃或以上的孵化温度对胚胎的发育有不利的甚至是致死的影响。

 

1.2孵化温度对孵出稚鳖形态特征的影响

我们可以看到不同孵化温度下孵出稚鳖的形态可量性状统计结果(表2)。结果显示孵化温度显著影响初生幼体的体重、背甲长、背甲宽等形态特征。29℃孵出的幼体质量最重、背甲最长,与26℃的差异不显著,与32℃的差异显著,和23℃的差异极显著;26℃孵出的幼体背甲最宽,与其它3组差异极显著,其它3组之间差异不显著;23℃的体高是四组中最大的,但是与其它3组差异并不显著,其体重、背甲长和宽都是最小的。

 

 

表2不同孵化温度下孵出稚鳖的形态特征

注: 数据用平均值±标准差; 不同上标的矫正平均值之间差异显著

Table 2 Hatchling traits at different inbation temperatures

Note: Data are expressed are adjusted mean±SE; Adjusted means with different superscripts on each column are statistically different

 

1.3温度对新生幼体运动表现的影响

对中华鳖新生幼体的运动表现进行观察,发现23℃孵化出来的稚鳖有 50%的个体放入水中后,经手碰触驱赶,动作缓慢或者经多次驱赶后才会游动,而其它温度处理组孵化出来的稚鳖用同样方法检验,发现所有个体放入水中后,经手碰触,均迅速的四处游动。显示26℃、29℃、32℃孵出的幼体活力较强。

 

2讨论

2.1孵化温度对鳖卵孵化率的影响

本文中温度显著影响中华鳖卵的孵化期、孵化成功率、畸形率还有孵出幼体的表性特征,这与黄喉拟水龟及其它爬行动物的研究结果类似(郭捡红等, 2010)。Valenzuel等(2001)在 Podocnemisexpansa中的研究结果也表明,温度高发育就快,所需累积温度就小,在中华鳖和黄喉拟水龟等爬行动物中,胚胎的发育速率和孵育温度及累积温度的关系就基本符合这种规律。

 

孵化温度是影响孵化率的首要因素(朱道玉和高庆义, 1998)。本实验中,孵化温度为23℃时鳖卵的孵化率仅为11.1%,32℃时孵出的幼体中出现1只畸形鳖,主要表现为个体比较瘦弱,35℃的处理组孵化率为 0,杜卫国和计翔(2001)从物质和能量转化的角度来看,卵在高温或低温下孵化,相应的物质和能量转化率较低,过高(如34℃和33℃)或者过低(23℃)的温度都不利于中华鳖卵的孵化。极端高温(35℃)和低温(23℃)下的孵化成功率明显低于其它温度(朱新平等, 2008)。这主要是因为(1)胚胎在高温下的发育能耗较高,(2)胚胎在低温下的发育速率低,孵化期长,导致胚胎孵化过程中的总能耗增加。和变温条件相比,恒温孵化有利于鳖卵的胚胎发育(杜卫国和计翔, 2001)。

 

2.2温度对新生体大小及运动能力的影响

Whitehead等(1990)的研究表明大多数爬行动物卵,低孵化温度下孵化出的个体较大,而 Janzen等(1990)对滑鳖的研究结果则相反,卵孵化的温度越高,孵出动物越大,也有的孵化温度对孵出动物的大小没有显著影响(Thompson et al., 1990),或关系复杂(Whitehead et al., 1990)。本实验孵化出来的新生幼体的大小并不与温度呈正相关或者负相关关系,而是在特定温度下有大小,这与杨振才等(2002)的研究结果是一致。本实验中,29℃孵出的幼体体质量最重、背甲最长。

 

本实验中最低温23℃处理组中孵化出来的稚鳖体质较差,游泳能力较弱,容易死亡,然而其它温度处理组并没有出现这种情况。有研究表明,当孵化温度越接近存活温度的最低温度的时候,幼体的游泳能力越差,这可能由于低温使龟肌肉抗疲劳能力降低所致(杜卫国和计翔, 2001),且卵在极端低温下有相对较少的卵黄能量转入躯干,使低温孵出幼体的躯干发育不完善(计翔等, 2001)。

 

不同物种,孵化温度与运动能力的关系也不一样,Miller 等(1987)认为,低温下孵化出稚龟个体越大,其运动能力越好,而 Booth 等(2004)实验表明低温下孵出的绿龟和布里斯班水龟的游泳能力并不是最强的,能力最强的幼体是在温和的温度(26℃, 27℃) 下孵出的。中华鳖也是在温和温度下孵出的幼体活动能力最强。

 

综上所述,在生产实践中,人工孵化鳖卵时,可以选择29℃,因为此时的孵化率最高,所需的累积温度较低,孵化周期较短,发育速率较快,孵出的幼体最大,活动能力最强,通过人工养殖,可以有效提高经济效益。

 

3材料与方法

3.1实验材料

中华鳖卵来源于位于广东东莞的广东绿卡实业有限公司。鳖卵产出后不能马上判断是否受精,等到12 h后,在鳖卵放置面中央位置出现圆形或椭圆的白斑,此为受精斑。根据白斑的有无来判断受精鳖卵。在同一天产出收集的鳖卵中随机挑选受精卵450枚作为实验材料。

 

3.2方法

3.2.1孵化

设置(23±0.5)℃、(26±0.5)℃、(29±0.5)℃、(32±0.5)℃、(35℃±0.5)℃ 5个温度条件,对中华鳖卵进行孵化。每一温度下设置3个平行组,每组30枚卵,孵化基质为蛭石,孵化容器为315 cm×240 cm×125 cm的塑料箱,恒温培养箱为LRH-150F型生化培养箱(上海一恒科技公司)。孵化前,蛭石在太阳下曝晒4~6 h,孵化时孵化箱底层蛭石厚度为5 cm,鳖卵间距为0.5 cm,白斑上位,其上覆盖 3cm蛭石,蛭石含水量控制在 6%。孵化过程由同一个人管理。

 

3.2.2指标测定

鳖卵入孵前用JJ100型的精密电子天平(常熟双杰测试仪器厂)称量其卵重,用游标卡尺(上海台海工量具有限公司)测量其直径,并作记录。孵化期为入孵时间与孵出时间的间隔,孵化期间,每日3次定时(9:00, 15:00和22:00)查看温度变化及稚鳖产出情况,记录出壳日期和数量。幼体孵出后即被收集,称量体重,测量背甲长、背甲宽、体高。测量完后,放入水中观察幼体的运动表现。该实验在温度为(30±0.5)℃的恒温室内进行。实验开始前,预先将动物置于恒温室内适应2 h。测定运动表现时,将动物放入盛有1/3 水的315 cm×240 cm×125 cm塑料盒中,用手驱赶并观察记录其运动表现。

 

3.2.3数据处理

所有数据在进一步的统计分析前,用Kol-mogorov-Smirnov 检验数据的正态性,用Levene 检验方差的同质性(SPSS19.0软件包),经过检验,原始数据都无需转化即能用于参数统计。用方差分析(ANVOA)和 Turkey's检验等共同处理和比较相应的数据,描述统计值都用平均值标准差表示,显著水平为α=0.05。

 

作者贡献

本论文第一作者朱阿莉对研究进行实施、数据整理以及论文撰写。通讯作者朱新平对研究进行设计、指导和论文审核修改。史燕、李伟、段爱丽、魏成清参与本研究的采样、数据分析等具体工作。

 

致谢

感谢广东省科技计划项目(2012B020307003)和广东省海洋渔业科技推广专项(A201201E05)对本研究的资助。

 

参考文献

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水生生物研究
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