詹 煒，樓 寶，程國(guó)寶，毛國(guó)民，史會(huì)來(lái)，徐冬冬，薛寶貴

(浙江海洋學(xué)院海洋與漁業(yè)研究所，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316100)

黃姑魚(yú)Nibea albiflora Richardson，隸屬鱸形目Perciformes、石首魚(yú)科Sciaenidae、黃姑魚(yú)屬Nibea，肉味鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富，市場(chǎng)價(jià)格高，其人工養(yǎng)殖日益受到人們重視。目前，我國(guó)福建、浙江等地已經(jīng)開(kāi)展了黃姑魚(yú)養(yǎng)殖，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。但在舟山地區(qū)的池塘和網(wǎng)箱養(yǎng)殖調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年繁育的黃姑魚(yú)越冬較困難，在水溫較低的年份，池塘和海區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)殖的成活率不高，導(dǎo)致養(yǎng)成商品規(guī)格的成本過(guò)高，阻礙了黃姑魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，急需開(kāi)展培育耐低溫黃姑魚(yú)品種的研究。

半致死溫度是衡量魚(yú)類耐溫性能的重要指標(biāo)[2]。隨著海水魚(yú)類養(yǎng)殖品種的開(kāi)發(fā)及養(yǎng)殖區(qū)域的擴(kuò)展，多種經(jīng)濟(jì)魚(yú)類開(kāi)展了半致死溫度的研究，如吉富羅非魚(yú)(GIFT,Oreochromis niloticus)[3]、大黃魚(yú)Pseudosciaena crocea[4-5]、鱸魚(yú) Lateolabrax japonicus、真鯛 Pagrosomus magor、黑鯛 Sparus macrocephlus[5]等，但有關(guān)黃姑魚(yú)的半致死溫度研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究通過(guò)建立時(shí)間-劑量-死亡率模型，分析黃姑魚(yú)不同低溫時(shí)段的半致死溫度指標(biāo)，探討低溫條件對(duì)黃姑魚(yú)的致死規(guī)律，以期為耐低溫黃姑魚(yú)品種選育和生產(chǎn)越冬提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)魚(yú)

試驗(yàn)魚(yú)取自項(xiàng)目組2010年5月在浙江省海洋水產(chǎn)研究所海水養(yǎng)殖試驗(yàn)場(chǎng)人工繁育，經(jīng)試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)池塘養(yǎng)殖，12月移入室內(nèi)45 m3水泥池越冬暫養(yǎng)的黃姑魚(yú)幼魚(yú)。試驗(yàn)前隨機(jī)抽取200尾，體長(zhǎng)14.90±1.08 cm，體重49.92±11.72 g(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)，放入10 m3水泥池馴養(yǎng)15 d，水溫9±0.5℃，鹽度28。

1.2 方法

設(shè)置溫度8、7、6、5、4、3℃組和9℃對(duì)照組，共7個(gè)溫度梯度。待調(diào)整好各組試驗(yàn)桶(1 m2×0.8 m)溫度后，同時(shí)放入20尾試驗(yàn)魚(yú)，并記錄起始試驗(yàn)時(shí)間。定義黃姑魚(yú)失衡沉底后，鰓蓋無(wú)運(yùn)動(dòng)，輕觸魚(yú)體表無(wú)反應(yīng)為死亡。在試驗(yàn)的 1、2、4、8、12、16、20、24、28、32、48、54、72、84 和 96 h 記錄個(gè)溫度組死亡情況。試驗(yàn)期間不充氧和投喂，日換水量30%，定期觀察及時(shí)清除桶內(nèi)死亡個(gè)體。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

記錄的數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行整理，構(gòu)建時(shí)間-劑量-死亡率模型進(jìn)行模擬。有關(guān)該模型的具體建模步驟、參數(shù)估計(jì)、生物學(xué)意義、模型檢驗(yàn)等參考馮明光等[6]和NOWIERSKI等[7]所報(bào)道的方法，整個(gè)運(yùn)算過(guò)程調(diào)用DPS7.05軟件的生物測(cè)定模塊完成。

2 結(jié)果

2.1 各溫度組死亡情況

各溫度組魚(yú)體死亡情況見(jiàn)表1，6個(gè)溫度處理中6～9℃組，在記錄時(shí)間內(nèi)，均未發(fā)現(xiàn)魚(yú)體失衡及死亡。在放入黃姑魚(yú)的1 h內(nèi)，5和4℃組有少量魚(yú)體出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，但隨后有部分魚(yú)體恢復(fù)平衡，其余失衡魚(yú)體則陸續(xù)死亡；3℃組黃姑魚(yú)放入后立即出現(xiàn)失衡，且無(wú)法恢復(fù)，陸續(xù)死亡。

表1 黃姑魚(yú)各溫度組下死亡數(shù)據(jù)Tab.1 Mortality data of Nibea albiflora in different temperature groups

2.2 模型模擬與參數(shù)估計(jì)

DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)表1中的存活數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間-劑量-死亡率模型的擬合，獲得條件死亡率模型的劑量效應(yīng)參數(shù)(β)，即溫度對(duì)黃姑魚(yú)作用效應(yīng)的斜率值和條件時(shí)間效應(yīng)參數(shù)(γj)的估計(jì)值(表示在時(shí)間區(qū)間[tj-1，tj]內(nèi)，黃姑魚(yú)條件致死傷害的大小)，繼而估計(jì)出累計(jì)死亡率模型的時(shí)間效應(yīng)參數(shù)(τj)(表示tj時(shí)間內(nèi)，黃姑魚(yú)累積致死傷害的大小)，見(jiàn)表2。

用皮爾遜卡方檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合度，P值為0.109>0.05，說(shuō)明模型擬合成功。在表2中，溫度對(duì)黃姑魚(yú)的作用效應(yīng)斜率β的絕對(duì)值為15.92，反映了低溫對(duì)黃姑魚(yú)的綜合致死效應(yīng)的大小，數(shù)值越大說(shuō)明低溫對(duì)黃姑魚(yú)的致死作用越大。條件死亡概率的時(shí)間效應(yīng)參數(shù)γ15數(shù)值最高，表明低溫作用的84～96 h內(nèi)黃姑魚(yú)的條件致死傷害最大；γ5數(shù)值最低，說(shuō)明8～12 h內(nèi)最小。累計(jì)死亡概率的時(shí)間參數(shù)(τj)隨著時(shí)間的推移，逐漸升高且j=15時(shí)數(shù)值最高，說(shuō)明隨著低溫作用時(shí)間的延長(zhǎng)，黃姑魚(yú)的累積致死傷害逐漸增大，至96 h時(shí)最大。

表2 黃姑魚(yú)低溫影響的時(shí)間-劑量-死亡率模型參數(shù)估計(jì)Tab.2 The parameters estimated from the low temperature effect on N.albiflora by time-dose-mortality model

2.3 黃姑魚(yú)低溫半致死溫度

根據(jù)模型擬合中所獲的劑量與時(shí)間效應(yīng)參數(shù)的估計(jì)值，可計(jì)算出的各時(shí)段的半致死溫度，見(jiàn)表3。96 h內(nèi)，黃姑魚(yú)低溫半致死溫度在2.94～5.57℃間，隨著溫度作用時(shí)間的延長(zhǎng)半致死溫度值呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，說(shuō)明黃姑魚(yú)耐低溫性能隨著作用時(shí)間的推移逐漸減小。

表3 作用時(shí)間對(duì)黃姑魚(yú)半致死溫度的影響Tab.3 Effect of action time on semi-lethal low temperature in N.albiflora

3 討論

溫度是魚(yú)類生命活動(dòng)重要的環(huán)境因子。不同魚(yú)類在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，形成了各自的適宜生存溫度閾值。魚(yú)類可通過(guò)自身的神經(jīng)系統(tǒng)、酶系統(tǒng)和生理代謝等進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)閾值內(nèi)的溫度變化，產(chǎn)生相應(yīng)的耐溫性能[8]。當(dāng)超過(guò)閾值范圍，會(huì)引起各類調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能紊亂，甚至死亡。而衡量魚(yú)類耐溫閾值，評(píng)價(jià)其耐溫性能最直接的指標(biāo)就是半致死溫度。通常，測(cè)定方法有致死溫度法和慢變溫法2種[9]，本文屬前1種。致死溫度法是將實(shí)驗(yàn)個(gè)體從馴化溫度突然轉(zhuǎn)移到一系列恒定的且具有溫度梯度的更高或更低溫度的測(cè)試環(huán)境中，并在設(shè)定的持續(xù)暴露時(shí)間內(nèi)記錄個(gè)體死亡數(shù)量。但魚(yú)體死亡率的變化是隨著持續(xù)暴露時(shí)間長(zhǎng)短和溫度高低而變化的。由于對(duì)持續(xù)暴露時(shí)間未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有24 h、48 h、72 h、96 h[10]、7 d等，造成魚(yú)類耐溫性能評(píng)價(jià)困難。

時(shí)間-劑量-死亡率模型又稱互補(bǔ)重對(duì)數(shù)模型，最早由PREISLER和ROBERTSON提出[11]，并由馮明光等[6]引入我國(guó)，它綜合考慮了時(shí)間與劑量效應(yīng)并將其統(tǒng)一到同一個(gè)模型中，對(duì)多數(shù)簡(jiǎn)單生物測(cè)定數(shù)據(jù)具有較好的擬合能力，目前已廣泛應(yīng)用于昆蟲(chóng)毒理及耐寒的研究中[12]。本文運(yùn)用該模型，將持續(xù)暴露時(shí)間的變量引入分析，獲得黃姑魚(yú)96 h內(nèi)15個(gè)時(shí)間點(diǎn)的半致死溫度，一定程度上避免了暴露時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。從模型的條件時(shí)間效應(yīng)參數(shù)γ來(lái)看，24 h內(nèi)γ有一個(gè)降低升高的波動(dòng)過(guò)程，24 h后各時(shí)間段的γ逐漸增大，至84～96 h內(nèi)最大。冀德偉等[13]的研究中也發(fā)現(xiàn)低溫脅迫的大黃魚(yú)血清K+濃度隨時(shí)間總體下降的過(guò)程中，在24 h時(shí)存在一個(gè)回升的類似現(xiàn)象。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是，在24 h內(nèi)魚(yú)體應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度的突降存在著一定程度的適應(yīng)調(diào)節(jié)，并產(chǎn)生了短期耐溫性能的反復(fù)，試圖適應(yīng)環(huán)境的改變恢復(fù)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，但隨后持續(xù)的低溫使魚(yú)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)無(wú)法繼續(xù)維持，導(dǎo)致調(diào)節(jié)能力不斷削弱，耐溫性能也逐漸降低。

一般認(rèn)為，低溫條件下，24 h所對(duì)應(yīng)的半致死溫度稱為短期暴露最低溫度，由此溫度加上2℃即得到短期暴露最小安全低溫[14]。短期暴露最小安全低溫反映的是魚(yú)體短時(shí)間內(nèi)能接受水體溫度變化的安全溫度。本研究中，黃姑魚(yú)的短期暴露最小安全低溫為5.79℃，與報(bào)道的大黃魚(yú)耐低溫極值5.8～6.0℃[15]近似，低于羅非魚(yú)的半致死溫度(8.0～10.4℃)[3]。從低溫下魚(yú)體表現(xiàn)上看，大黃魚(yú)在7.2～6.7℃出現(xiàn)失衡死亡[4]，而本實(shí)驗(yàn)中黃姑魚(yú)在6℃以上時(shí)均未出現(xiàn)異常，因此，可以認(rèn)為黃姑魚(yú)的耐低溫性能要稍好于大黃魚(yú)且明顯高于羅非魚(yú)。此外，魚(yú)類的耐溫性能還與馴化溫度、季節(jié)、魚(yú)體規(guī)格等因素有關(guān)，這些在本文中并未涉及，有待進(jìn)一步研究探討。

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