海洋牙繁殖生物学特性研究进展

海洋牙繁殖生物学特性研究进展

大西洋牙科属于硬骨鱼科、嗜虫科、嗜虫科。大西洋牙鲆学名犬齿牙鲆(Paralichthysdentatus),英文称之为Summerflounder,即夏季牙鲆,也称巨齿牙鲆(Large-toothflounder)。大西洋牙鲆自然分布在北美洲大西洋东海岸,即45°～29°N。从加拿大的新斯科舍至美国大西洋沿岸南佛罗里达。主要分布于中部大西洋湾,从美国的科德角(CapeCod)经马塞诸萨至哈特伦斯角(CapeHatteras)及北卡罗来纳(即42°～35°N),属温水性鱼类(Smith1973)。牙鲆属的鱼类我国只产1种,即褐(橄榄)牙鲆(P.olivaceas),英文名Janpese(Olive)flounder,是亚洲沿岸的唯一种。牙鲆属的鱼类已确认的世界上约有23种,多数分布于南北美洲东西沿岸和亚洲太平洋沿岸,欧洲大陆沿岸无分布。大西洋牙鲆是西北大西洋所产4种牙鲆中的一种较大型鱼类。由于其生长速度快,耐高温能力(0～30℃)较我国牙鲆及大菱鲆强,养殖成活率高,抗病力强,繁殖潜力大,外形美观漂亮,肉质细嫩鲜美,营养丰富,易于烹饪,美味可口,为当地垂钓爱好者及商业捕捞的重要鱼类。其养殖研究始于20世纪70年代早期,真正商业化养殖1996年始于美国(Bengtson1999)。近几年随着养殖技术的日臻完善,大西洋牙鲆已成为美国重要的高档养殖鱼种。其价值与亚洲的牙鲆及欧洲产大菱鲆(ScophthalmusmaximusL.)相当,是世界名贵鲆鲽鱼类之一。为了改变我国牙鲆属品种单一的局面,作者首次于2002年9月12日从美国GreatBayAquaculture,LLC.引进大西洋牙鲆鱼苗5000尾,进行试养和繁殖技术研究(王波等2003),本文综述了其有关繁殖生物学和繁殖技术。1繁殖生物学1.1游繁殖过程大西洋牙鲆在自然界的繁殖期较长,从大西洋北部9月份开始逐渐向南一直到冬季2～3月份(Smith1973;Morse1989)。由于各海区条件不同,繁殖期也不同,纽约湾10月份性腺指数达最高峰,北卡罗来纳北部繁殖期为9～12月,南部为11～12月份,35°～42°N中部大西洋沿岸,繁殖盛期10～11月份,由北向南从9～12月份均能繁殖,由此可见大西洋牙鲆的繁殖期因地而异。大西洋牙鲆的繁殖发生在秋季水温下降时,属秋、冬繁殖型。从港湾及浅水处向深海越冬场的洄游过程中,产卵盐度32～36,水温在9.1～22.9℃均可繁殖。自然产卵水温12～19℃,产卵盛期水温15～18℃。最主要的产卵场为纽约湾及新泽西州,繁殖水域水深约30～200m的陆架带远岸处,光照范围10000～0.5lx,多发生于11～92m水深范围内(Smith1973;Morse1989)。繁殖季节持续时间随年度变化有所不同。大西洋牙鲆雄鱼的生物学最小型全长TL=19cm,最大型TL=40cm;雌鱼生物学最小型TL=25cm,最大型TL=44cm。50%的鱼性成熟时的体长即成熟体长TL50,雄鱼TL50=24.2～25.2cm(24.7cm),雌鱼TL50=31.8～32.7cm(32.2cm);雄鱼全长大于30cm,90%性成熟,雌鱼全长大于40cm,90%性成熟(Morse1989)。在特拉华湾最小达到完全性成熟体长,雄性TL=30.5cm,雌性TL=36cm;TL50雄性24～27cm,雌性为30～33cm,东北海岸的雄性TL50为24.9cm,雌性为28.0cm。因此大西洋牙鲆全部性成熟的年龄应为两年以上。在自然海域中所有全长TL>21cm的雌、雄鱼性比为♀∶♂=1∶1.01。当全长间隔5cm分组计算性比时发现,在TL21～35cm范围内,雄鱼占主导地位,平均♀∶♂=1∶2.34,当TL>55cm,雄鱼又缺乏,雌鱼在TL>45cm后比例最高。此结果表明,4～5年后雄性的自然死亡率明显增加。大西洋牙鲆的性比率与个体大小有关,而与季节及样品数量关系不明显(Morse1989)(表1)。1.2产卵季节mis的季节变化大西洋牙鲆的性腺从4月份开始至8月中旬是松驰萎缩,性腺小。从8月中旬至11月份性腺膨大成熟。卵巢中的卵径大约在0.4mm左右。全长TL>35cm的大西洋牙鲆亲鱼在中部大西洋湾的平均成熟系数MI即性腺的指数IG=MI=(卵巢重/体重)×100,MI年变化如表2所示。MI平均最低值的7月份为0.56,最大值出现在10月份为2.05,繁殖期9月份至翌年2月份,平均MI>1.26,成熟系数极限值MImax=11.53,MImin=0.21。成熟大西洋牙鲆鱼(TL=40cm,W=703g)同一体长在不同季节体重有所变动。雄鱼9月份最高峰,W=747g,4月份最消瘦为655g,季节差为90g,差率11.5%。雌鱼10月份达最肥W=756g,繁殖产卵后开始消瘦,5月份最低为666g,季节差为92g,差率13%。其季节差率11.5%～13%与成熟系数极限值MImax=11.53接近。在马萨诸塞和北卡罗来纳,体长13～69cm的大西洋牙鲆在卵巢发育阶段MI值逐渐升高从第6期开始下降,在繁殖产卵前期(湾内9月份和深海9月份)和繁殖后期(深海2月份)捕获的个体性腺发育都在第4期。MImin=0.18,平均MI>1.02,最大值在9月份深海中为2.96。1.3体重、繁殖力与产卵及卵期生长情况关系在中部大西洋湾全长366～680mm的天然亲鱼,其雌鱼的繁殖力估计大约为46.3～418.8万粒/尾,其全长TL(mm)与繁殖力F(粒)关系为F=7.975×10-4TL3.402(r=0.88)。体重(W,g)与繁殖力F(粒)关系:F=-10186.7+908.864W(r=0.87)。卵巢重Wo(g)与繁殖力F(粒)关系F=552515.161+10998.048Wo,(r=0.77)(Morse1989)。相对繁殖力RF为1077～1265粒/g体重,大西洋牙鲆的年度产卵量相当于雌性繁殖生物量的40%～50%,其个体成熟早,繁殖力强,鱼卵分批成熟,多次产卵,连续繁殖保持鱼体的高产卵量。繁殖期其所有卵的卵径≥0.15mm,成熟卵率平均为16.4%,则每条亲鱼大约可产6批卵。繁殖季节长(9月～翌年2月份),繁殖洄游范围广(45°～29°N),潜在繁殖力大。1.4初孵和主、中幼鱼的发育大西洋牙鲆鱼卵为远海型浮性卵,圆球形,含有1个油球,平均卵母细胞直径725～975μm,卵膜薄为卵径的约25%,受精卵径0.881～1.10mm,平均1.02mm。受精卵的发育与水温T密切相关,温度高发育快,受精卵孵化时间Ht和水温T的关系为Ht=242.47-9.1262T,R2=0.9275(表3)。孵化率(Hr)与受精率(Fr)的关系为Hr=0.815Fr-6.0651(r=0.832),上浮率Ur与受精率Fr,Ur=0.9102Fr+10.392(r=0.807)。当盐度≥28时受精卵漂浮在海水表面,畸形及不透明(未成熟卵)卵则沉底。初孵仔鱼脊索长NL为3.01～3.28mm(11～21℃),孵化后1dNL=3.38～3.55mm,2dNL=3.41～3.65mm,3dNL=3.55～3.75mm,初孵仔鱼无充分发育的眼及消化器官(Johnsetal.1981)。全长在3.4～8.0mm期间,仔鱼的背鳍和腹鳍褶上出现了少量色素,并且延伸至背鳍和腹鳍躯干边缘乃至尾部;沿着侧线有1排大约7～9个黑素细胞,在头部的腹部边缘和肠子均有少量色素。大约标准体长SL≥9.5mm,头骨向左方扭转,右眼开始向左侧迁移。大约12.0mm右眼已过了头顶背缘。在12.1～14.0mm出现完全发育的鳍条,后期仔鱼沿着背鳍出现色素细胞,臂鳍无色素细胞,此时,背鳍鳍条数目与四斑牙鲆P.oblongus有差异易于区分(图1)。1.5宏观发育阶段大西洋牙鲆的变态是指从左右对称的浮游仔鱼至不对称的(右眼迁移至头的左侧)的着底稚鱼。变态一般开始于孵化后大约1个月左右,着底变态十分依赖于大小,个体大者早变态。最早变态个体大小SL=9.5mm,最大变态个体SL=27.0mm,着底变态中期仔鱼平均SL=13.1mm,范围为11.2～15.1mm,根据Keefe和Able(1993)将变态过程分为8步(图2)。(1)Pre阶段:变态前,眼睛位置左右对称,身体也对称,一般SL<9.5mm。(2)F-阶段:眼睛左右对称,但右眼向背部移动,鱼体不对称,SL≥9.5mm。(3)F阶段:右眼继续向背部移动,但没有明显达到鱼体的左侧。(4)G阶段:右眼已越过鱼体背部中线,已明显到达鱼体的左侧,SL>12.0mm,大多耳石为球形。除胸鳍外,大多数鳍发育似成体鳍条形状,SL=12.1～14.0mm。(5)H-阶段:与G时不同的是在鱼体的左侧出现明显的眼角膜,有少数耳石出现原始芽状突起。(6)H阶段:右眼已经迁移至头顶背部边缘中线一半的位置(背部凹陷线中部),SL=11.6～15.6mm。(7)H+阶段:右眼已经移至左侧体表(越过了背部凹陷线中部),但仍没达到其最终位置,背鳍鳍条已经延伸至眼睛的后方。胸鳍鳍条发育完善,鳍长似眼径大小。大多耳石具有芽状突起。(8)I阶段:右眼已到达左侧最终位置。背鳍鳍条延伸越过了眼睛。眼睛到达正常穴位。背部凹沟已经关闭,SL14.2～21.4mm,大部分个体SL>18mm,胸鳍长略大于眼径,继续增长至成体比例,在SL>18mm胸鳍上方的弓形弯曲及侧线发育完成。此期鳞片在鱼体的眼侧发育,有色素侧较无色侧略快。2繁殖技术2.1人工养殖鱼亲鱼来源有二:一是捕获自然界野生亲鱼,二是选择人工养殖鱼作亲鱼。野生鱼捕获当年不能利用,需经人工驯化饲养1～2年才能用作繁殖,因此人工养殖鱼是目前进行人工育苗生产亲鱼的主要来源。所选亲鱼最好全长大于40cm,体重大于1000g。2.2亲鱼的温度调控亲鱼促熟培育至少要在室内饲养3个月以上,才能达至性成熟。亲鱼饲养密度1～2尾/m2为宜,体重2～3kg/m2。光温控制具体做法如下:当自然水温下降至大约20～22℃,自然光周期为14L∶10D的夏末,开始调整光温条件,用15W灯模拟黎明和黄昏0.5h,其余光照时间用40～100W灯控制,水面照度500lx±为宜,至11～12月份水温调20℃±,光周期12L∶12D,然后每两周调光温1次,调幅水温0.5℃/次,光照0.5h±,将光照在2月份以后控制为9L∶15D,温度在12月底降至16℃,以后保持调整温度不变。一般调整光周期白日<12h,温度<18℃,便可开始产卵繁殖(DavidAlresetal.1999)。在夏季和产卵条件下交替改变光温,可诱导此鱼全年每个月份成熟和产卵,具体调控措施要根据产卵需要而设计。在对亲鱼进行光温控制的同时,要加强亲鱼营养投喂,定期投喂添加营养剂的饵料:如强肝剂、多维素、乌贼、牛肝鱼虾等营养价值高,有助于性腺发育的饵料,每周投喂3次鱿鱼、乌贼。另外要加强亲鱼养殖水质的调控,由于大西洋牙鲆为远岸深海产卵鱼类,最好调整盐度在32～36范围内,其他水质指标同牙鲆相似。Beolinsky(1997)研究证实CPE可促进鱼类卵母细胞的生长和排卵,增加产卵量和受精率,因此在调控期间要定期(1次/2周)注射CPE2～3mg/kgBW。2.3麻醉后检查控制前期每月检查1次性腺发育情况,亲鱼检查可用0.5g/L2-苯氧基乙醇(0.2%,C8H16O2),15mg/L奎纳定硫酸盐或25mg/LMS-222以及丁香酚、可卡因等麻醉剂麻醉后检查,近繁殖期每两周检查1次,一般用取卵器或内径1.14mm,外径1.57mm的聚乙烯插管取样检查。当发现卵巢的卵接近成熟时,可用100μg/kg的GnRHa或250IU/kg的HCG诱导产卵。2.4海水淡化预处理除控制好的亲鱼自然产卵受精外,人工催产获卵一般采取干法受精。具体操作如下:将精卵分别收集于干燥的光滑器皿里,用少量过滤海水活化精子,取精液少量放入干燥的卵子中,用羽毛或玻璃棒轻轻搅拌均匀,并停留3～5min,然后加入适量盐度34的洁净过滤海水,并倒入量筒或量杯中,静置10～30min,从中观察卵的总体积及上浮卵量来确定好卵率。确定后将上浮卵移至孵化器中,孵化器中海水盐度保持在34±,并加入5×10-6的红霉素,孵化器中孵化密度50～100万粒/m3,保持孵化水温19±3℃,轻微充气,经2～3h孵化后,用50～100目筛网,选取上浮发育好的胚胎转移至生产性孵化池中,孵化密度5～10万粒/m3,并加入5×10-6抗菌素调整光周期为12L∶12D,光照强度500lx左右,轻微充气,孵化期间一般不需换水,可添加新鲜海水。实验证明:在16～20℃,盐度22～34范围内孵化率均比高温条件下高,高温高盐(24℃,34)条件下孵化率也较高(Waotanabeetal.1999)。2.5饵料的投喂培育水温要大于12℃,最适16～21℃;光周期12L∶12D,光照对仔鱼存活率、生长及色素沉积有影响,最好在恒光照强度(500lx±)下;培育密度1～4万尾/m3最适宜生长密度1万尾/m3,最适宜生存密度2～3万尾/m3(Watanabeetal.1999;Kingetal.2000),在仔鱼初孵化3d后开始投喂,轮虫需要进行营养强化。该鱼投喂临界点(Ptpointofnoreturn)即不可逆点PNR或生态死亡点在21℃为6～7d,12.5℃为11～12d,3～20d投喂轮虫保持密度5～10个/ml,孵化6d每尾仔鱼需轮虫62个/d,13d需301个/d(y=14.97e0.2213d,R=0.94