CN111768816B - 一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法 - Google Patents

一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，包括以下步骤：样本前处理、电子微探针分析、数据分析和群体辨别；本发明采集大麻哈鱼回归群体样本，挑取矢耳石开展耳石微化学分析，采用电子微探针技术对矢耳石进行定量线分析，计算大麻哈鱼耳石的Rf1、RL以及RC值，以此为主要判断依据，经验证，按照此方法对大麻哈鱼回归群体检验，判别成功率达100％，且本发明基于目前大麻哈鱼放流苗种培育过程与自然群体大麻哈鱼野外孵化条件的不同，不需对大麻哈鱼放流苗种进行额外的标记，即可对人工增殖群体与自然群体进行有效鉴别，能克服大麻哈鱼标记工作的条件的限制以及避免标记工作对大麻哈鱼鱼体的伤害。

Description

一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法
技术领域
本发明涉及鱼类鉴别技术领域，尤其涉及一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法。
背景技术
大麻哈鱼是典型的溯河洄游性鱼类，广泛分布于北太平洋及沿岸国家的淡水河流中，近年来，由于栖息地破坏，过度捕捞等因素的影响，大麻哈鱼资源衰退严重，为了保护和恢复大麻哈鱼资源，大麻哈鱼人工增殖起到了一定的效果，为了科学评估大麻哈鱼资源现状以及大麻哈鱼人工放流效果，首先需要在大麻哈鱼回归群体监测评估工作中对人工增殖群体和自然野生群体进行有效的鉴别，进而对大麻哈鱼增殖放流回捕率、增殖群体比例以及两群体的生物学、遗传多样性等方面开展深入分析，可见对人工放流群体和自然野生群体的鉴别工作非常重要，是开展后续研究分析工作的前提；
目前对大麻哈鱼增殖放流工作中采用标记方法对放流群体进行标记，以便在后续回归群体的监测工作中进行有效辨别，但是，大麻哈鱼标记方法各有优缺点，且对标记工作有一定的条件限制，很难找到一种非常高效方便的方法，且有些放流站工作条件限制，一些标记方法不能采用，因而影响后续的评估工作；
人工增殖群体和自然群体的差异性主要在受精卵孵化以及降海期之前幼鱼生活阶段，在大麻哈鱼幼鱼降海之后至成熟返回过程中的生境履历相同，其中，在人工增殖群体中，大麻哈鱼增殖放流工作在大麻哈鱼洄游期采用大麻哈鱼回归群体作为亲本，人工繁殖大麻哈鱼受精卵，然后采用地下水作为大麻哈鱼受精卵及幼苗培育水体，地下水水温较为恒定一般为7-10℃，大麻哈鱼孵出后采用人工饲料进行饲养，待4月下旬至5月下旬在特定水域进行放流，放流期的大麻哈鱼叉长一般为7-9cm；在自然群体中，大麻哈鱼溯河回归群体返回出生河流进行自然繁殖，受精卵孵化以及幼鱼降海洄游之前一直在淡水河流生活，河流水温较地下水水温低，大麻哈鱼自然野生群体生长发育较人工养殖大麻哈鱼慢，自然群体降海时间一般集中在4、5月，此时大麻哈鱼幼鱼叉长为3cm，而同期的人工增殖放流幼鱼的叉长为7-9cm，显著高于大麻哈鱼自然群体；由此，大麻哈鱼的生境履历可以采用耳石中Sr/Ca值进行反演，一般来说海洋中的Sr/Ca值高于淡水，根据耳石Sr/Ca值可以区分大麻哈鱼的洄游期，在大麻哈鱼受精卵发育后便形成了耳石，由于卵黄囊来自于母体，在卵黄囊吸收前大麻哈鱼耳石中的Sr元素含量较高，卵黄囊吸收完成后大麻哈鱼自身营养物质完全依赖于淡水环境，其耳石中的Sr元素含量较低，随后大麻哈鱼幼鱼降海进入海洋，由于海水中的Sr元素含量显著高于淡水中，故其耳石中Sr元素浓度及Sr/Ca值逐渐升高，海洋生活阶段其Sr元素浓度及Sr/Ca值会有所波动但其数值都较高，大麻哈鱼成熟后溯河返回淡水河流繁殖，繁殖后不久便死去，进入淡水后大麻哈鱼不再摄食，其后的淡水生活阶段较短，因为此阶段耳石的生长受到体内营养物质的影响及Sr、Ca元素沉积的滞后效应，Sr/Ca值较前一阶段有所下降，但是仍高于早期淡水生活阶段，因此，本发明提出一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，该方法基于目前大麻哈鱼放流苗种培育过程与自然群体大麻哈鱼野外孵化条件的不同，不需对大麻哈鱼放流苗种进行额外的标记，即可对人工增殖群体与自然群体进行有效鉴别，能克服大麻哈鱼标记工作的条件的限制以及避免标记工作对大麻哈鱼鱼体的伤害，分析人工培育放流苗种与自然群体生境履历的差异，即可有效辨识两种群体。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，包括以下步骤：
步骤一：样本前处理
采集大麻哈鱼回归群体样本，取出矢耳石进行打磨，打磨至核心，然后对矢耳石进行抛光处理，处理后利用电子微探针分析仪对矢耳石样本进行检测分析；
步骤二：电子微探针分析
利用电子微探针沿着垂直于矢耳石头部、尾部连线且过矢耳石核心的直线，从矢耳石核心至矢耳石背部边缘进行Sr/Ca值的线性定量分析；
步骤三：数据分析
根据步骤二中矢耳石的定量线分析，绘制矢耳石自核心至边缘的Sr/Ca值的分布曲线，划分大麻哈鱼在淡水、海水中的生活阶段及其他关键特征阶段，然后分别测量大麻哈鱼矢耳石核心至边缘的径长R、早期淡水生活阶段矢耳石径长Rf1、溯河回归期淡水生活阶段矢耳石径长Rf2、大麻哈鱼卵黄囊吸收完至幼鱼降海洄游期的矢耳石径长RL，再按照矢耳石径长与体长、叉长等正比例关系的经验公式，分别计算各阶段大麻哈鱼的叉长：
Figure GDA0003012853840000041
式中，R为耳石核心至边缘的径长；L为鱼体叉长；Ri、Li分别为i阶段时的耳石径长和鱼体叉长；
再计算大麻哈鱼的淡水系数RC：
RC＝Rf/RT
式中，Rf为自矢耳石核心沿线性定量分析线方向至对应淡水生境区域结束时的径长，RT为定量线分析时从矢耳石核心至边缘的耳石径长，RC表示淡水系数；
步骤四：群体辨别
根据步骤三计算的各参数，对两群体进行区分，其中自然野生大麻哈鱼早期淡水生活阶段因水温较地下水低，其生长发育较慢，因而Rf1、RL以及RC较人工养殖大麻哈鱼小，根据统计分析，大麻哈鱼自然野生群体和人工增殖群体的Rf1、RL和RC有显著的区别，作为区分两种群体的依据。
进一步改进在于：所述步骤一中，取出矢耳石进行打磨时，取同一侧的矢耳石。
进一步改进在于：所述步骤二中，标准样品使用碳酸钙CaCO3和钛酸锶SrTiO3，电子微探针的机器条件为加速电压15kV，电子束电流2.0×10-8A，每点驻留时间为15S，分析束斑直径和间距分别≤5μm和≤10μm。
进一步改进在于：所述步骤三中，根据大麻哈鱼生活史特征及耳石微化学分析结果，划分大麻哈鱼在淡水、海水中的生活阶段及其他关键特征阶段。
进一步改进在于：所述步骤三中，淡水系数反映洄游性鱼类早期生活在淡水环境中的时间占整个生活史时间的比例，也体现洄游性鱼类对淡水生境的依存程度。
进一步改进在于：所述步骤四中，由于人工培育大麻哈鱼和自然野外群体的生活史差异主要在于早期的淡水生活阶段，根据其中的差异性对两群体进行区分。
进一步改进在于：所述步骤四中，自然野生大麻哈鱼120μm≤Rf1≤210μm、20μm≤RL≤40μm、0.06≤RC≤0.11，人工增殖大麻哈鱼一般为：范围240μm≤Rf1≤470μm、80μm≤RL≤200μm、0.15≤RC≤0.30，当数值有不完全满足上述条件的情况下，以RC值为主要判断依据。
本发明的有益效果为：本发明采集大麻哈鱼回归群体样本，挑取矢耳石开展耳石微化学分析，采用电子微探针技术对矢耳石进行定量线分析，计算大麻哈鱼耳石的Rf1、RL以及RC值，若该值在120μm≤Rf1≤210μm、20μm≤RL≤40μm、0.06≤RC≤0.11区间内则为自然野生群体，该值在240μm≤Rf1≤470μm、80μm≤RL≤200μm、0.15≤RC≤0.30区间内，则为人工增殖群体，若数值有不完全满足上述条件的情况下，以RC值为主要判断依据，经验证，按照此方法对大麻哈鱼回归群体检验，判别成功率达100％，本发明基于目前大麻哈鱼放流苗种培育过程与自然群体大麻哈鱼野外孵化条件的不同，不需对大麻哈鱼放流苗种进行额外的标记，即可对人工增殖群体与自然群体进行有效鉴别，能克服大麻哈鱼标记工作的条件的限制以及避免标记工作对大麻哈鱼鱼体的伤害，分析人工培育放流苗种与自然群体生境履历的差异，即可有效辨识两种群体。
附图说明
图1为本发明的矢耳石定量线分析测量线示意图；
图2为本发明的大麻哈鱼自然野生群体耳石Sr/Ca值核心区至边缘的线性定量分析图；
图3为本发明的大麻哈鱼人工增殖群体耳石Sr/Ca值核心区至边缘的线性定量分析图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2、3所示，本实施例提供了一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，包括以下步骤：
步骤一：样本前处理
采集大麻哈鱼回归群体样本，取出矢耳石，对同一侧的矢耳石进行打磨，打磨至核心，然后对矢耳石进行抛光处理，处理后利用电子微探针分析仪对矢耳石样本进行检测分析；
步骤二：电子微探针分析
利用电子微探针沿着垂直于矢耳石头部、尾部连线且过矢耳石核心的直线，从矢耳石核心至矢耳石背部边缘进行Sr/Ca值的线性定量分析，见图1，标准样品使用碳酸钙CaCO3和钛酸锶SrTiO3，电子微探针的机器条件为加速电压15kV，电子束电流2.0×10-8A，每点驻留时间为15S，分析束斑直径和间距分别≤5μm和≤10μm；
步骤三：数据分析
根据步骤二中矢耳石的定量线分析，绘制矢耳石自核心至边缘的Sr/Ca值的分布曲线，见图2、图3，根据大麻哈鱼生活史特征及耳石微化学分析结果，划分大麻哈鱼在淡水、海水中的生活阶段及其他关键特征阶段，见图2、图3，然后分别测量大麻哈鱼矢耳石核心至边缘的径长R、早期淡水生活阶段矢耳石径长Rf1、溯河回归期淡水生活阶段矢耳石径长Rf2、大麻哈鱼卵黄囊吸收完至幼鱼降海洄游期的矢耳石径长RL，再按照矢耳石径长与体长、叉长等正比例关系的经验公式，分别计算各阶段大麻哈鱼的叉长：
Figure GDA0003012853840000071
式中，R为耳石核心至边缘的径长；L为鱼体叉长；Ri、Li分别为i阶段时的耳石径长和鱼体叉长；
再计算大麻哈鱼的淡水系数RC：
RC＝Rf/RT
式中，Rf为自矢耳石核心沿线性定量分析线方向至对应淡水生境区域结束时的径长，RT为定量线分析时从矢耳石核心至边缘的耳石径长，RC表示淡水系数，该系数反映洄游性鱼类早期生活在淡水环境中的时间占整个生活史时间的比例，也体现洄游性鱼类对淡水生境的依存程度；
步骤四：群体辨别
根据步骤三计算的各参数，由于人工培育大麻哈鱼和自然野外群体的生活史差异主要在于早期的淡水生活阶段，根据其中的差异性对两群体进行区分，其中自然野生大麻哈鱼早期淡水生活阶段因水温较地下水低，其生长发育较慢，因而Rf1、RL以及RC较人工养殖大麻哈鱼小，根据统计分析，自然野生大麻哈鱼120μm≤Rf1≤210μm、20μm≤RL≤40μm、0.06≤RC≤0.11，人工增殖大麻哈鱼一般为：范围240μm≤Rf1≤470μm、80μm≤RL≤200μm、0.15≤RC≤0.30，大麻哈鱼自然野生群体和人工增殖群体的Rf1、RL和RC有显著的区别，作为区分两种群体的依据，当数值有不完全满足上述条件的情况下，以RC值为主要判断依据。
该方法采集大麻哈鱼回归群体样本，挑取矢耳石开展耳石微化学分析，采用电子微探针技术对矢耳石进行定量线分析，计算大麻哈鱼耳石的Rf1、RL以及RC值，若该值在120μm≤Rf1≤210μm、20μm≤RL≤40μm、0.06≤RC≤0.11区间内则为自然野生群体，该值在240μm≤Rf1≤470μm、80μm≤RL≤200μm、0.15≤RC≤0.30区间内，则为人工增殖群体，若数值有不完全满足上述条件的情况下，以RC值为主要判断依据，经验证，按照此方法对大麻哈鱼回归群体检验，判别成功率达100％，本发明基于目前大麻哈鱼放流苗种培育过程与自然群体大麻哈鱼野外孵化条件的不同，不需对大麻哈鱼放流苗种进行额外的标记，即可对人工增殖群体与自然群体进行有效鉴别，能克服大麻哈鱼标记工作的条件的限制以及避免标记工作对大麻哈鱼鱼体的伤害，分析人工培育放流苗种与自然群体生境履历的差异，即可有效辨识两种群体。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：样本前处理
采集大麻哈鱼回归群体样本，取出矢耳石进行打磨，打磨至核心，然后对矢耳石进行抛光处理，处理后利用电子微探针分析仪对矢耳石样本进行检测分析；
步骤二：电子微探针分析
利用电子微探针沿着垂直于矢耳石头部、尾部连线且过矢耳石核心的直线，从矢耳石核心至矢耳石背部边缘进行Sr/Ca值的线性定量分析；
步骤三：数据分析
根据步骤二中矢耳石的定量线性分析，绘制矢耳石自核心至边缘的Sr/Ca值的分布曲线，划分大麻哈鱼在淡水、海水中的生活阶段及其他关键特征阶段，然后分别测量大麻哈鱼矢耳石核心至边缘的径长R、早期淡水生活阶段矢耳石径长Rf1、溯河回归期淡水生活阶段矢耳石径长Rf2、大麻哈鱼卵黄囊吸收完至幼鱼降海洄游期的矢耳石径长RL，再按照矢耳石径长与体长、叉长等正比例关系的经验公式，分别计算各阶段大麻哈鱼的叉长：
Figure FDA0002960499580000011
式中，R为耳石核心至边缘的径长；L为鱼体叉长；Ri、Li分别为i阶段时的耳石径长和鱼体叉长；
再计算大麻哈鱼的淡水系数RC：
RC＝Rf/RT
式中，Rf为自矢耳石核心沿线性定量分析线方向至对应淡水生境区域结束时的径长，RT为定量线分析时从矢耳石核心至边缘的耳石径长，RC表示淡水系数；
步骤四：群体辨别
根据步骤三计算的各参数，对两群体进行区分，其中自然野生大麻哈鱼早期淡水生活阶段因水温较地下水低，其生长发育较慢，因而Rf1、RL以及RC较人工养殖大麻哈鱼小，范围为：自然野生大麻哈鱼：120μm≤Rf1≤210μm、20μm≤RL≤40μm、0.06≤RC≤0.11，人工增殖大麻哈鱼：240μm≤Rf1≤470μm、80μm≤RL≤200μm、0.15≤RC≤0.30，当数值不完全满足上述范围的情况下，以RC值为主要判断依据。
2.根据权利要求1所述的一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，其特征在于：所述步骤一中，取出矢耳石进行打磨时，取同一侧的矢耳石。
3.根据权利要求1所述的一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，其特征在于：所述步骤二中，标准样品使用碳酸钙CaCO3和钛酸锶SrTiO3，电子微探针的机器条件为加速电压15kV，电子束电流2.0×10-8A，每点驻留时间为15S，分析束斑直径和间距分别≤5μm和≤10μm。
4.根据权利要求1所述的一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，其特征在于：所述步骤三中，根据大麻哈鱼生活史特征及耳石微化学分析结果，划分大麻哈鱼在淡水、海水中的生活阶段及其他关键特征阶段。
5.根据权利要求1所述的一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，其特征在于：所述步骤三中，淡水系数反映洄游性鱼类早期生活在淡水环境中的时间占整个生活史时间的比例，也体现洄游性鱼类对淡水生境的依存程度。
6.根据权利要求1所述的一种大麻哈鱼人工放流群体与自然野生群体的鉴别方法，其特征在于：所述步骤四中，由于人工培育大麻哈鱼和自然野外群体的生活史差异主要在于早期的淡水生活阶段，根据其中的差异性对两群体进行区分。
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