香鱼电照循环流水养成及人工采卵技术研究

Study on the Electricity Light of Plecoglossus altivelis According to Circulating Water Cultivation and Artificial Gather Eggs Technology

摘要: 为研究通过人为控制香鱼性腺发育，2011~2012年在福井县内水面综合中心开展了循环流水电照培养香鱼亲鱼试验。试验结果表明：2011年和2012年通过循环流水电照培养获得成熟的雌性亲鱼487和580尾；雄性亲鱼108和131尾。用干导法人工授精，受精率95.30%和80.67%；发眼率47.18%和48.15%，孵化率均为80.00%，获得孵化仔鱼317万和351万尾。本研究表明香鱼亲鱼在人工培养关键技术确立及成熟应用。人工电照培养亲鱼采卵的授精率、发眼率及仔鱼孵化率不如天然捕获亲鱼，但是能解决天然亲鱼由于气候等自然条件原因造成亲鱼数量及采卵不稳定因素，且具有人为控制育苗规模及提前开展人工育苗的优势。

Abstract: To artificially control gonad development of Plecoglossus altivelis, water recirculating and electric lighting were used to cultivate sweetfish broodstock in surface comprehensive center of Fukui prefecture in 2011-2012. The result showed: 487 and 580 mature females, 108 and 131 males were obtained respectively. In 2011 and 2012, 3.17 and 3.51 million hatching larvae were gained using a wet artificial method in 2011 and 2012, with fertilization success of 95.30% and 80.67%, eyed eggs of 47.18% and 48.15%, and common hatching rate of 80.00%. This study shows the es-tablishment and mature application of key technologies in artifically cultivating sweetfish broodstock. Fertilization rate, eyed larvae rate and hatching rate by artificial electric lighting are inferior to natural capture; however, it can solve the problem which brings many difficulties to natural capture, such as the instability of broodstock number and eggs collecting caused by climate and other natural conditions, and has advantages in artificially controlling breeding scale and time to carry out breeding plan in advance.

1. 引言

香鱼(Plecoglossus altivelis Temminck et Sohlegel)为一种名贵的小型经济鱼类。是日本重要淡水鱼类种类，它作为研究对象已经有100年以上的历史[1] 。研究涉及香鱼生活史 [2] ；朔河仔鱼分布 [3] ；洄游习性 [4] ；繁殖生物学[5] [6] ；人工种苗发育及营养需求 [7] ；分子遗传学 [8] ；相关病害的研究 [9] 等等一系列基础性研究。香鱼其在日本早已成为一种重要的人工养殖和增殖鱼类，至今其每年增殖、养殖产量保持在2万吨左右，为日本淡水鱼产量之首 [10] 。香鱼在中国有文献记载已数百年，目前中国国内为香鱼资源恢复，开展了许多人工育苗和增殖放流有等相关研究，但是国内有关香鱼人工育苗所用亲鱼一般都采捕自河流，数量较少且香鱼性腺发育成熟度同步性不强。笔者于2012年至2013年在日本福井县内水面综合中心开展了香鱼亲鱼培养、人工采卵及孵化技术、仔稚鱼培育、仔稚鱼基础性饵料培养、香鱼冷水病病害检测等工作。现将香鱼亲鱼电照养成及人工采卵技术研究报告如下。

2. 材料及方法

2.1. 循环流水及育苗基础设施

循环流水设施如图1。亲鱼养成池面积100 m²，水深1.2 m。实际水量为90 t。养成池四周及池底用黑色油漆漆黑，池底剩一条宽40 cm*50 cm的白漆漆成的带，用于观察鱼类生长及活动的情况。池底部四周像中央倾斜5%，排水口设置于池底的中央，排水口设置阀门及控制循环流水水位的装置、及设置防逃网的插槽。池内配有注水及充气(气石四个)的管道、即时水温测定探头。亲鱼养成池覆盖遮阴网调节光照。同时配备人工海水配水池，过滤池、高位水池、加热、棕毛采苗器等设施。

2.2. 亲鱼来源

2011年的亲鱼来源于2010年福井县国家一级河川九头龙川天然野生香鱼产卵孵化培育而成的F1代

Figure 1. Plecoglossus altivelis youth training cycle diagram

图1. 香鱼稚鱼培养循环示意图

和2011年流刺网抓捕的天然亲鱼。2012年的亲鱼来源于2011年天然野生香鱼产卵孵化培育而成的F1代和2012年抓捕的天然香鱼。

2.3. 天然海产、人工海产及湖产香鱼区别方法

福井九头龙川每年都有约40,000~60,000 kg的香鱼苗放流，根据广岛大学大学院生物圈科学研究科的海野徹也(未发表)采用侧线上方横列鳞片数如图2。下颚侧线孔数如图3所示，根据鳞片数和下颚侧线孔数生物形态学和遗传分子相关性的研究相结合的区别方法对香鱼流刺网、垂钓的香鱼进行天然海产、湖产、人工海产来源加以区别。选择天然野生亲鱼也根据这一方法。

2.4. 亲鱼养成的方法

2011年亲鱼选择上年产卵孵化培育216日龄平均体重12.21 g，2012年亲鱼选择上年产卵孵化培育201日龄平均体重14.37 g；经过挑选健壮、检测无携带病菌的鱼苗各9000尾作为亲鱼来源。其中6000尾经过30天，用480瓦每天17:00~24:00电光照促熟养成；3000尾自然养成。培育用水为地下淡水DO为7.05~10.06、控制水温17℃~20℃、水位100 m、昼夜循环流水、循环流速控制在0.6~1.0 L/s，饲料投喂日配，投喂率控制在3.5%~4.0%。每15~20日龄取45尾测量体长、体重等生长指标。经过90日培养，肉眼观察香鱼出现婚姻色。雌亲鱼腹部较膨大、松软，生殖孔微红，雄性轻微挤压腹部有部分精液流出。测量其性腺发育指数；当雌性性腺指数值达到30%以上，准备开始采卵及授精。

2.5. 采卵及人工授精方法

采卵的时间选择分别参考电光照养成亲鱼的性腺指数和天然野生香鱼的采卵时间；同时对养成亲鱼的卵子进行镜检。

电光照亲鱼雌雄挑选，雄性亲鱼选择个体大、活力良好，轻微挤压腹部即有部分精液流出的个体。雌性亲鱼选择腹部柔和且大，用干毛巾挤出卵子在解剖镜下镜检，每种鱼类的卵质好坏评价方法不一，香鱼的卵半透明、小型的油球均匀分布于卵子表明是优质卵 [6] 。

Figure 2. Above the lateral line of horizontal scales

图2. 侧线上方横列鳞片

Figure 3. Chin side holes

图3. 下颚侧线孔

人工授精采用干导法，用干毛巾将雄性鱼体表水份擦干挤压精液入烧杯中，每次取精液10 ml，用20倍的森沢香鱼人工精浆 [11] 稀释，冷藏保存。选择镜检卵子发育优良的亲鱼，用干毛巾将鱼体表水份擦干，人工挤压卵子入白瓷钵内，水分及血液杜绝进入收集的卵子中，卵巢最后的卵子舍弃不用。每次挤压卵子150 g，同时取0.05 g的卵子进行计数。在收集的卵子中加入人工精浆10 ml，用羽毛轻轻搅拌1~2分钟，使精卵充分混合。每次人工授精完成取少许授精卵在水中受精并附着于载玻片悬挂于孵化池中进行受精率、附着率、发眼率、孵化率的计数。人工授精过程中避免太阳直射。

森沢香鱼人工精浆成份组成为：1000 ml蒸馏水、7.60 g NaCl、0.84 g KCl、0.8 g CaCl∙2H₂O、0.12 g MgCl∙6H₂O、1.68 g NaHCO₃。注意应先溶解NaHCO₃，以调节人工精浆的pH值。

2.6. 受精卵附卵及孵化

在人工授精卵中舀一勺(4~5 g)放入10 L的地下水中进行受精，用棕毛附着器来回搅拌7~8次，使受精卵均匀附着棕毛上，完成附着。附着卵的棕毛悬挂于孵化池进行孵化，每150 g受精卵，悬挂40~44串棕毛附着器，每窜附苗器大约附着8450~10,750粒受精卵。孵化池水温17℃~19℃、DO 7.05~10.06。

2.7. 试验鱼的数据测定及计算

全长测量用游标卡尺，体重测量用药物天平精确到(0.01 g)。性腺指数(GSI) = (生殖腺重量/体重)*100，所测体重和全长数据用方差分析F检验。

3. 结果

3.1. 亲鱼培养

人工繁育的香鱼苗在室内经过周年养殖，可用于育苗生产。图4、图5表示2011年香鱼苗在6月开始，238日龄香鱼亲鱼经过电照处理30天的电照组和自然养殖组体重和全长生长情况。图6、图7表示2012年香鱼苗在6月201日龄的香鱼亲鱼在经过电照处理30天的电照组和自然养成组体重和全长得生长情况。

Figure 4. The full-length of Plecoglossus altivelis of electric lighting group and natural control group fish in 2011

图4. 2011年电照组与自然组鱼体全长情况

Figure 5. The full-length of Plecoglossus altivelis of electric lighting group and natural control group in 2012

图5. 2012年电照组与自然组鱼体全长情况

Figure 6. The body weight of Plecoglossus altivelis of electric lighting group and natural control group in 2011

图6. 2011年电照组与自然组鱼体体重情况

Figure 7. The body weight of Plecoglossus altivelis of electric lighting group and natural control group in 2012

图7. 2012年自然养成与电照养成鱼体体重

30天的电照组和自然养成组全长的生长情况。结果表明：从图4和图5所示，电照处理和自然养成的亲鱼在全长得生长情况相差不大，经过两个月的养殖，全长都是从85 mm生长到138 mm左右。根据所测的数据运用方差分析，F_a = 1.0479，F_0.05 = 4.07。因为F < F_0.05，即2011年电照组和自然养成亲鱼体长差异不显著。2012年电照组和自然组体长方差分析F检验，F_a = 1.5868，F_0.05 = 4.07。因为F < F_0.05，即差异不显著。

方差分析F检验，F_a = 85.7591，F_0.05 = 4.02。因为F > F_0.05，表明2011年电照组和自然养成体重差异显著。从图6所示：2011年电照处理组在电照开始时的30日龄内电照组香鱼体重从7.68 g增加到13.14 g，增长率为：71.1%；自然组体重从5.44 g增长到8.36 g，增长率为53.7%。而到香鱼267日龄电照结束后，在相同的培养条件下电照组增重率达到了149.8%，自然组为149.6%。

2012年电照组和自然养成组方差分析F检验，F_a = 95.9575，F_0.05 = 4.02。因为F > F_0.05，表明2011年电照组和自然养成体重差异显著。如图7所示2012年电照开始时电照组体重增长率为：43.2%，自然组为28.0%；电照结束后，在相同条件下30天培养电照组增重率为：77.8%，自然组增重率为：39.4%。结果表明：电照开始香鱼摄食增加，但是和自然养殖的相比体重增加不是很明显，随着电照处理结束，电照组亲鱼的体重比自然组要增加明显。分析认为随着电照时间增加，香鱼摄食时间增长，摄食量加大，摄食营养体现在香鱼自身体重的增加，而香鱼的体长增长不明显。

3.2. 香鱼性腺发育

如图8所示，2011年香鱼采卵前测定的雌性亲鱼性腺指数(GIS)表明：电照组亲鱼和自然养成组雌性性腺发育有显著性差异。电照亲鱼性腺发育明显比自然养成组发育要好，电照亲鱼的性腺指数都达到了30%以上，而自然组确在30%以下。同时也显示了香鱼电照培养后体重的增加主要表达在性腺的发育上，有利于卵子发育和同步性。

如图9所示，2011年雄性性腺指数表明，电照亲鱼和自然养成的雄性性腺发育有显著性差异，电照组的性腺发育明显比自然养成的发育迟。电照组的性腺指数在10%以下，而自然养成组的性腺发育指数在10%以上。电照处理对显然对雄性的性腺发育产生了抑制作用。

3.3. 2011年、2012年采用电照亲鱼和自然养殖亲鱼利用数、采卵数、受精率、发眼率、孵化率、孵化仔鱼数

如表1所示：2011年和2012年所采用的亲鱼，一部分为上年人工育苗的苗种经过电照处理，一部分为福井九头龙川河流里采捕获得。从表中可以看到2011年和2012年电照亲鱼雌性采用数量相差不大，分别为487尾和580尾，这表明人工促熟方法都可以保证生产的需求。而天然获得的亲鱼数量2011年比2012年多一倍。这源于天然采捕香鱼亲鱼数量受水环境、天气条件等自然因素和人为因素影响较大，每年获得的亲鱼数量变化较大。单纯靠天然采捕香鱼获得授精卵用于生产，风险较大。虽然天然获得亲鱼在受精率、发眼率、孵化率等关键数据明显高于电照亲鱼，如天然香鱼的受精率在96.95%至100%；孵化率在85.67%以上。而电照香鱼的受精率为80.67%至95.30%，孵化率在80%以上。但是在2011、2012年采用电照亲鱼分别获得317万和353万孵化仔鱼，而采用天然香鱼只有获得154万和50万的孵化仔鱼。

Figure 8. The gonadal index of Plecoglossus altivelis females in 2011

图8. 2011年香鱼雌性亲鱼性腺指数

Figure 9. The gonadal index of Plecoglossus altivelis females in 2012

图9. 2012年香鱼雌性亲鱼性腺指数

Table 1. Eggs collecting and hatching in 2011-2012

表1. 2011~2012年采卵及孵化情况表

4. 讨论

4.1. 亲鱼培养

日本福井县内水面综合中心开展香鱼亲鱼人工培养从1982年开始，已经有30多年的历史，山梨县香鱼的亲鱼培养已经繁育了近100代。人工海水苗种通过电照培养亲鱼能够获得计划内的受精卵，而天然采捕香鱼亲鱼由于受条件的限制增加了不稳定的因素，同时单单通过电照人工培养亲鱼，又会造成香鱼遗传因子退化，因此每年还需要补充天然海产亲鱼的采卵作业。国内柳学周 [12] 等陆续开展了半滑舌鳎的亲鱼培养及采卵技术研究。史会来 [13] 等开展了黄姑鱼亲鱼培育及产卵技术研究。郑春静等 [14] 开展了大黄鱼亲鱼培育及人工授精技术研究。李明云等 [15] 开展了鮸鱼亲鱼培育及人工繁殖研究。潘丽萍 [16] 开展了香鱼人工育苗饵料系列及投喂技术研究，单乐州 [17] 等开展了香鱼海水养殖的初步研究。在国内还未开展过香鱼人工苗种培育亲体及采卵技术研究。目前国内香鱼资源量日趋减少，开展亲鱼培养及采卵技术是香鱼资源恢复行之有效的手段。福井通过人工香鱼亲鱼培育及采卵技术每年对香鱼一定数量苗种放流，对香鱼资源的恢复具有非常大的意义。

4.2. 天然海产香鱼及人工海产香鱼、湖产香鱼的区别

根据日本广岛大学院生物圈科学研究科海野徹也(未发表)对天然海产香鱼、人工海产、湖产香鱼DNA遗传分析；耳石中sr/ca生化分析；耳石形状、日龄轮数、下颚侧腺孔数、侧线上方鳞数、脊椎骨数、胸鳍、腹鳍、背鳍等形态指标等相关性研究。从香鱼亲鱼的形态性状分析结果表明侧线上方鳞片数、上颚侧腺孔数与耳石sr/ca比和香鱼DNA有较高的相关性；且香鱼上方鳞片数在稚鱼110~133日龄、全长60 mm时已确定；下颚侧腺孔数在60日龄确定且不变。根据统计数据进行相关性研究结果得出：关于侧线上方鳞片数，天然海产范围在15~21片，人工海产在12~17片，琵琶湖产在15~21片。15片以下为人工海产，17片以上为天然海产香鱼的判定方法有效性较高。下颚侧腺孔(左右)数人工海产在0~5个范围，天然海产在3~6个范围，天然湖产在2~5个范围内；同时天然海产一般左右呈4对，出现的概率在90%以上。而人工海产一般左右不呈对；出现4对的概率在10%~75%之间。

4.3. 香鱼电照亲鱼性腺发育

1961年，白石芳一等 [18] 研究了光周期对香鱼成熟的影响。根据2011年和2012年对香鱼亲鱼电照培养，我们发现电照培养一般在6月份开展，这是根据夏天日照时间长，我们在17:00~24:00根据光照对香鱼的摄食生态影响，通过延长电照时间改变香鱼的摄食行为。结果表明香鱼摄食时间增长，但是香鱼体长增加不显著，而体重确有明显的增加。通过对香鱼的性腺指数分析表明香鱼的摄食宜于雌性性腺的发育，虽然由于养殖密度和饵料投喂等因素影响了个体间的性腺发育，这种性腺促熟跟天然采捕的性腺发育不能相比是因为天然香鱼卵子在受精率及发眼率和孵化率明显高于人工促熟的亲鱼，但是还是能通过这种方法提前获得足够量采卵亲鱼，因此可以提早10天时间进行香鱼采卵，从而使孵化仔鱼在适宜的温度下生长，减少了能源的浪费，同时又能按照指定计划保证香鱼孵化仔鱼的数量。

致谢

本研究得到了福井县内水面综合中心岩谷芳自所长和山田洋雄主任研究员悉心指导及大量日文文献资料提供等帮助，在此笔者表示深深地感谢。