CN103734064B - 一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法 - Google Patents

一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水产养殖领域，具体的说是一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法。通过对繁殖季节或非繁殖季节的雌、雄大西洋鲑生活环境中的光色、光周期和光强的综合调控，经3-6个月的养殖，实现大西洋鲑卵巢和精巢的快速、同步成熟。本发明减少了传统的催产注射激素等方法所带来的应激性胁迫、提高了培育亲鱼的成活率，促进了性腺的同步发育。

Description

一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法
技术领域
本发明属于水产养殖领域，具体的说是一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法。
背景技术
大西洋鲑（Salmosalar），俗名三文鱼，在分类学上属于硬骨鱼纲（Osteichthyes）、鲑形目（Salmoniformes）、鲑科（Salmonidae）、鲑属（Salmo），自然种群分布范围北至北极圈附近的西欧，南至葡萄牙。由于其富含蛋白质和不饱和脂肪酸，肉质优良，少脊少刺，色泽橘红，是制作生鱼片、鱼排的上等鱼品。大西洋鲑深受世界各地消费者的青睐，因而在国内外均具有广阔的市场前景。然而，大西洋鲑在我国没有自然分布，加之人工繁育技术难度较高，在国内尚未形成规模化养殖。2008、2010年国内从挪威相继引进洄游型大西洋鲑鱼发眼卵，并在淡水苗种培育和降海商品鲑的流水式养殖、工业化循环水养殖等方面取得了一些进展。为了推动国内大西洋鲑养殖产业持续、健康发展，有必要寻找一种方法来调控大西洋鲑的繁殖，使其在成熟季节或非成熟季节都可以繁殖，以获得大批量的苗种。鉴于大西洋鲑为秋冬季节繁殖的鱼类，实现其成熟季节或反季节繁殖具有极其重要的意义。进行繁殖行为调控，最重要的是调控其性腺发育成熟过程。
目前，对于水生经济动物性腺发育成熟的调控，采取的方法有：①注射、埋植或投喂性激素或其类似物；②饲料中添加维生素C、维生素E等营养物质；③调节光周期、水温及水流等生态因子。在以上促进性腺发育成熟的方法中，国内主要采用注射或埋植激素类药物，借助性激素药物加快鱼类的性腺发育，使其同步排卵、排精。然而，注射或埋植方法极易导致鱼类出现较强的应急胁迫反应，致使鱼类感染疾病，增加了鱼类死亡的风险，且由于必须使用化学药剂进行生理刺激、体外消毒或深度麻醉等处理，一直以来存在广泛的食品安全争议，使用范围受到了严重制约。使用向饲料中添加营养素的方法能够对促进性腺发育质量起到一定的作用，但在调控性腺发育同步性和提高发育速度作用较小，远远不能满足生产的需要。而通过调节物理环境因子（如温度、光照、流速、盐度等）来调控生物生长繁殖性状被公认为最健康、最安全的方法。
综上所述，外源激素处理虽然使用广泛、催熟效率较高、代谢清除速度快，但是其对鱼的刺激较大，可能引起炎症反应，甚至对环境造成污染。所以，针对现有促进性腺发育成熟方法存在的不足之处，需要在现有技术基础上寻找生态调控方法，促进雌、雄大西洋鲑性腺发育同步成熟、提高卵巢和精巢发育的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法，通过对繁殖季节或非繁殖季节的雌、雄大西洋鲑生活环境中的光色、光周期和光强的综合调控，经3-6个月的养殖，实现大西洋鲑卵巢和精巢的快速、同步成熟。
进一步地说，将繁殖季节或非繁殖季节的雌性大西洋鲑在白光的光色下、24L:0D的光周期和0.88-1.51w.m-2的光照强度的生活环境中，经3-6个月的养殖实现大西洋鲑卵巢发育成熟；
将繁殖季节或非繁殖季节的雄性大西洋鲑在白光的光色下、24L:0D的光周期和4.55-5.00w.m-2的光照强度的生活环境中经3-6个月的养殖实现大西洋鲑精巢发育成熟。
所述雌、雄大西洋鲑为孵化后养殖两年的个体。
所述光色为LED白光，日光灯或白炽灯或其他灯具形成的白光。
其中LED白光是经蓝光激发萤光碳粉后照射的白光。
本发明的优点与积极效果为：
本发明采用光色、光周期及光强综合调控手段，促进雌、雄大西洋鲑性腺在繁殖季节或非繁殖季节里同步发育成熟，获取批量的优质精子和卵子，具体将光色、光强、光周期用于调控鲑鳟鱼类性成熟，并筛选出了促进性成熟的最优光照组合，结果显示雄、雌大西洋鲑分别在白光、24L:0D、4.55w.m-2及白光、24L:0D、0.88w.m-2的条件下性腺指数、睾酮激素（T）及雌二醇激素（E2）水平最高，可见这两个组合的光环境条件能够促进鲑鳟鱼类的性成熟。本发明减少了传统的催产注射激素等方法所带来的应激性胁迫、提高了培育亲鱼的成活率，促进了性腺的同步发育。
附图说明
图1为本发明实施例提供的光照装置图。
图2为本发明实施例提供的不同光色、光周期、光强对雄、雌大西洋鲑性腺成熟率（A-雄，B-雌）的影响（平均值±标准差）；
图3为本发明实施例提供的不同光色、光周期、光强对雄、雌大西洋鲑性腺指数（A-雄，B-雌）的影响（平均值±标准差）；
图4为本发明实施例提供的不同光色、光周期、光强对雄、雌大西洋鲑血浆中睾酮（A-雄，C-雌）和雌二醇（B-雄，D-雌）含量的影响（平均值±标准差）。
其中，图2-4中横坐标1-9分别为，1白光、24L:0D、0.88w.m-2，2白光、12L:12D、4.55w.m-2，3白光、8L:16D、8.60w.m-2，4蓝光、24L:0D、4.55w.m-2，5蓝光、12L:12D、8.60w.m-2，6蓝光、8L:16D、0.88w.m-2，7红光、24L:0D、8.60w.m-2,8红光、12L:12D、0.88w.m-2，9红光、8L:16D、4.55w.m-2。
具体实施方式
实施例1：雄性大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控
（1）实验鱼选取体重为（850.97±82.77）g的健壮大西洋鲑鱼。实验光源采用白色、蓝色和红色的集成封装LED光源投光灯，灯具购自江苏无锡华兆泓光电科技有限公司（参见图1）。雄鱼睾酮激素（T）和雌二醇激素（E2）放射免疫测定试剂盒均购自北京北方生物技术研究所。
（2）采用L9（34）正交设计，设光色、光周期和光强3个因素，每个因素设3个水平，形成9个处理组合。每个处理组合养殖60尾实验鱼（采用PER标记30尾，未标记30尾），共计540尾。实验于2012年8月-2013年3月进行，为期7个月。水温保持在（15.7±0.4）℃，盐度24-26‰，pH6.5-7.5，溶解氧饱和度为100-140%，TAN<0.25mgL-1。实验期间，每天7:30和14:00投喂两次配合饲料，投饲量以饱食为准，每次投饵时，观察鱼群摄食不活跃即停止投喂。
（3）用5ml注射器浸润肝素钠后，对每个处理组PER标记雄鱼于尾静脉处取血。血样先注入置于碎冰中的含肝素钠抗凝的离心管内，然后以5000rpm离心10min，取血浆于-70℃低温下保存。雄鱼血浆E2和T浓度均采用放射免疫方法测定。血液取样结束后，每个处理组选择30-50尾大西洋鲑鱼进行体质量测量，并记录。然后进行解剖，解剖后进行称重。雄鱼性腺指数计算公式：GSI(%)=100×GW/BW，其中，GSI为性腺指数，GW为性腺重（g），BW为体质量（g）。雄鱼成熟率（%）=100×成熟雄性个体数量/最后剩余数量。雄鱼性成熟率、性腺指数、睾酮和雌二醇激素浓度均采用SPSS18.0软件进行单因子方差分析。
（4）经过7个月的实验，得到以下一些结果：
1）雄性大西洋鲑性腺发育成熟受到光周期显著影响（p<0.05）。如图2（A）所示，24L:0D（37.208%）>12L:12D（12.664%）>8L:16D（7.169%），白光（19.736%）>红光（18.673%）>蓝光（18.631%），4.55w.m-2（22.982%）>0.88w.m-2（18.063%）>8.60w.m-2（15.995%）。
2）光色、光周期、光强对雄性大西洋鲑性腺指数的影响如图3（A）所示，24L:0D（5.291%）>12L:12D（1.029%）>8L:16D（0.451%），白光（2.390%）>红光（2.251%）>蓝光（2.130%），4.55w.m-2（2.452%）>0.88w.m-2（2.233%）>8.60w.m-2（2.086%）。
3）雄性大西洋鲑血浆睾酮激素含量在白光、24L:0D、4.55w.m-2条件下最高。如图4（A）所示，24L:0D（2.032ng.ml-1）>12L:12D（0.527ng.ml-1）>8L:16D（0.250ng.ml-1），白光（1.017ng.ml-1）>红光（0.914ng.ml-1）>蓝光（0.878ng.ml-1），4.55w.m-2（1.000ng.ml-1）>0.88w.m-2（0.954ng.ml-1）>8.60w.m-2（0.855ng.ml-1）；血浆E224L:0D（31.540pg.ml-1）>8L:16D（26.910pg.ml-1>12L:12D（25.330pg.ml-1），蓝光（29.097pg.ml-1>红光（28.363pg.ml-1）>白光（26.320pg.ml-1），8.60w.m-2（28.223pg.ml-1）>4.55w.m-2（27.897pg.ml-1）>0.88w.m-2（27.660pg.ml-1）。
实施例2：雌性大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控
（1）实验鱼选取体重为（850.97±82.77）g的健壮大西洋鲑鱼。实验光源采用白色、蓝色和红色的COB集成封装LED光源投光灯，灯具购自江苏无锡华兆泓光电科技有限公司。雌鱼睾酮激素（T）和雌二醇激素（E2）放射免疫测定试剂盒均购自北京北方生物技术研究所。
（2）采用L9（34）正交设计，设光色、光周期和光强3个因素，每个因素设3个水平，形成9个处理组合。每个处理组合养殖60尾实验鱼（采用标记30尾，未标记30尾），共计540尾。实验于2012年8月-2013年3月进行，为期7个月。水温保持在（15.7±0.4）℃，盐度24-26‰，pH6.5-7.5，溶解氧饱和度为100-140%，TAN<0.25mgL-1。实验期间，每天7:30和14:00投喂两次配合饲料，投饲量以饱食为准，每次投饵时，观察鱼群摄食不活跃即停止投喂。
（3）用5ml注射器浸润肝素钠后，对每个处理组PER标记雌鱼于尾静脉处取血。血样先注入置于碎冰中的含肝素钠抗凝的离心管内，然后以5000rpm离心10min，取血浆于-70℃低温下保存。雌鱼血浆E2和T浓度均采用放射免疫方法测定。血液取样结束后，每个处理组选择30-50尾大西洋鲑鱼进行体质量测量，并记录。然后进行解剖，解剖后进行称重。雌鱼性腺指数计算公式：GSI(%)=100×GW/BW，其中，GSI为性腺指数，GW为性腺重（g），BW为体质量（g）。雌鱼成熟率（%）=100×成熟雌性个体数量/最后剩余总量。雌鱼性成熟率、性腺指数、睾酮和雌二醇激素浓度均采用SPSS18.0软件进行单因子方差分析。
（4）经过7个月的实验，得到以下一些结果：
1）雌性大西洋鲑性腺发育成熟受到光周期极显著影响（p<0.01）。如图2（B）所示，24L：0D（48.927%）>12L:12D（21.552%）>8L:16D（9.600%），白光（29.013%）>红光（26.718%）>蓝光（24.347%），0.88w.m-2（28.946%）>8.60w.m-2（25.770%）>4.55w.m-2（25.363%）。
2）光色、光周期、光强对雌性大西洋鲑性腺指数的影响如图3（A）所示，24L:0D（8.759%）>12L:12D（2.472%）>8L:16D（1.816%），白光（5.218%）>蓝光（3.949%）>红光（3.880%），0.88w.m-2（4.602%）>4.55w.m-2（4.373%）>8.60w.m-2（4.072%）。
3)雌性大西洋鲑睾酮激素（T）及雌二醇激素（E2）水平在白光、24L:0D、0.88w.m-2的条件下最高。如图4（C）、（D）所示，血浆睾酮激素24/0hL/D（1.159ng.ml-1）>12L:12D（0.185ng.ml-1）>8L:16D（0.137ng.ml-1），白光（0.574ng.ml-1）>红光（0.502ng.ml-1）>蓝光（0.406ng.ml-1），0.88w.m-2（0.583ng.ml-1）>8.60w.m-2（0.477ng.ml-1）>4.55w.m-2（0.421ng.ml-1）；血浆雌二醇激素24L:0D（59.963pg.ml-1）>12L:12hD（32.627pg.ml-1）>8L:16D（28.443pg.ml-1），白光（41.430pg.ml-1）>红光（40.503pg.ml-1）>蓝光（39.100pg.ml-1），0.88w.m-2（41.480pg.ml-1）>4.55w.m-2（40.207pg.ml-1）>8.60w.m-2（39.347pg.ml-1）。
实施例3
与实施例1和2不同之处在于，将白色光用日光灯或白炽灯形成白光替换，而后按照上述实施例的光周期以及光强进行处理雄性大西洋鲑和雌性大西洋鲑。由此可见其都能促使雌雄大西洋鲑性腺发育成熟，同时雄性大西洋鲑性成熟比例为42%；雌性大西洋鲑性成熟比例为45%。

Claims (2)

1.一种促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法，其特征在于：通过对繁殖季节或非繁殖季节的雌、雄大西洋鲑生活环境中的光色、光周期和光强的综合调控，经3-6个月的养殖，实现大西洋鲑卵巢和精巢的快速、同步成熟；
将繁殖季节或非繁殖季节的雌性大西洋鲑在白光的光色下、24L:0D的光周期和0.88-1.51w·m-2的光照强度的生活环境中经3-6个月的养殖实现大西洋鲑卵巢发育成熟；
将繁殖季节或非繁殖季节的雄性大西洋鲑在白光的光色下、24L:0D的光周期和4.55-5.00w·m-2的光照强度的生活环境中经3-6个月的养殖实现大西洋鲑精巢发育成熟；
所述光色为LED白光。
2.根据权利要求1所述的促进大西洋鲑性腺发育成熟的光环境调控方法，其特征在于：所述雌、雄大西洋鲑为孵化后养殖两年的个体。
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