農學報導
九孔鮑種貝選配方法及幼生培育季節適應探討
刊登日:104/11/23
6,092
九孔鮑在分類上屬於軟體動門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、前鰓亞綱(Prosobranchia)、原始腹足目(Archaeogastropoda)、鮑科(Haliotidae)、鮑屬(Haliotis)、九孔鮑(diversicolor supertexta)。九孔鮑棲息於水深20公尺以淺海床,水質清澈、透明度大、溫度介於22~26℃,鹽度30~34psu、藻類豐富、通暢的岩礁縫及與砂石接觸處等洞穴及陰暗處。
養殖背景
臺灣九孔鮑養殖的方面,主要分布於新北市、臺南、高雄、屏東、臺東、花蓮、宜蘭及離島地區,民國75年前,完全集中於東北角岩礁海岸一帶之沿岸潮間帶養殖;民國75年以後,高雄縣林園地區之立體式養殖法開發成功;民國85年以後,宜蘭縣及臺南縣境內之內陸鹹水魚塭養殖亦開發成功,使養殖面積達150公頃左右,產量逐年提高。九孔鮑在臺灣約1年即可成長達45mm的規格,且成貝育成期間僅需9個月即可達50mm以上的規格。
由於九孔鮑具有生長速度快,耐飢餓能力強,且屬狹鹽性,利用海水養殖不需抽地下水,不會造成地層下陷之慮,因此非當適合推廣養殖。根據《世界水產養殖期刊》曾提及臺灣的九孔鮑養殖約有30年歷史,在小規模的養殖下不但成功的開發九孔鮑的繁養殖、仔稚貝苗及成貝的養殖技術,高居世界第2位。但是,自民國91年起,臺灣各地的繁殖場紛紛發生九孔鮑幼生在附苗後,快者1週,慢者1個月內幼苗陸續白化脫落死亡,活存率不到1%,造成業者重大損失,影響整個產業發展。目前從細菌、病毒、水質、或近親退化現象等方向進行探討。本文主要是想從整理過去有關九孔鮑繁殖過程、攝食餌料藻類與附苗率及存活率等相關資料,針對九孔鮑種貝的選配及幼苗的餌料問題,找出一些方向來切入,並期望能對九孔鮑現況有所改善。
九孔鮑之繁殖過程主要的關鍵問題
一、種貝的選擇:
近年來九孔鮑繁殖業者反應九孔鮑的幼生附苗不易,初步結論認為有下列問題:
(1)疾病,(2)附苖浪板上的矽藻成長不良。而現場的初步調查,從種貝的年齡、產卵期、溫度催產的時程,都有簡便行事之嫌,如很多的種貝的篩選,不論雌雄只看生殖巢的成熟度,根本不考慮年齡,也不考慮來源以及應考量的氣候條件等問題完全不在意,才會導致先天不良(近交退化)和後天失調(矽藻成長不良,供應不足)的問題。九孔鮑種貝是有地域上的差異,而這些地域上的差異亦是導致該特有的繁殖適應以及後代幼生、附著苗的成長適應,如餌藻的選擇性及季節的適應性。從基因的層次上是可以清楚地區別生活在不同地域的九孔鮑,因此在適當的時期,選擇合宜的足齡種貝(1.5齡以上)配對繁殖是可以改善後代的養殖效果。
因為九孔鮑養殖已有一段時間了,長久以來的繁養殖的操作程序,也忘了前人的禁忌,不可以使用養殖貝作為繁殖的種貝,已習慣了自繁自養的繁殖模式,又加上繁殖過程中,雄貝的使用個數不多,雌雄比(20:1) 存在瓶頸效應,這也提高了近交退化的機率,易導致九孔遺傳基礎趨於狹窄,會逐代降低九孔的遺傳變異,同時也降低九孔對環境的適應性,一旦九孔遭受病蟲害等的侵襲,或外界環境的突然改變,將使九孔鮑幼生、附著苗的培育到養成等,生產受到影響,甚至造成嚴重的損失。時日今日,要以九孔鮑的外表來區別是否為近交貝是有困難的,有鑑於此,建立基因標誌作為輔助種貝的篩選,對九孔鮑的養殖產業是相當迫切的工作。而在建立該選育及育種輔助系統中,基因標誌是該系統的基礎,篩選適用的基因標誌建立九孔鮑的種原資料庫,瞭解九孔鮑的遺傳遺變異,是作為九孔鮑育種改良的基準。這種方式己廣泛的用在畜產、農作物、農藝及園藝的遺傳育種及品種的改良上。簡單的說,就是鑑別養殖九孔鮑的親戚關係,作為繁殖的種貝要避免是兄弟姐妹等具有直系血親的關聯。種原的遺傳變異分析可藉由外表性狀,九孔鮑的特性,如殼長、殼寬及體重等成長相的性狀,遺傳基因的初級產物如:蛋白質及同功異構酵素,基因層次的分子標記如:微隨體、基因間序列及體基因組的逢機性多型性片段等數種方法。根據所要的目的,選取遺傳變異分析的方法,配合基因層次上的不同的分子標記,依所要解明的精準度,來進行鑑別、育種、選種、遺傳特性鑑別,甚至親子判別。
二、配對
目前使用在九孔鮑的配對方式以,單雜交種(single hybrid)簡稱單交種,是指兩個品種或兩個自交系的系統雜交所生的雜交F1子代。單交種性狀一般比較整齊,常表現出最佳的生活力和雜種優勢,故在動植物育種上早已廣泛應用。有性繁殖的雜種優勢利用,一般只能利用F1子代,故需代代配對繁殖雜種,較為繁瑣。為了取得較好效果,必須注意3個問題:一是雜交親本要純,因為只有純合的親本才能表現出整齊一致的優勢;二是要選配好的親本雜交組合,如圖1,要預先測定雜交親本的配合力,使雜種優勢能顯著提高產量和品質;三是雜種配種技術要簡便易行,而且要能迅速而經濟地繁殖出大量雜交子代。近些年來,利用臺灣養殖的雌貝與來自不同地方的野生雄貝配對的後代,在新北市東北角的潮間帶養殖的結果,改善了過去九孔活存率不佳的問題以及提高育苗的活存率。
九孔鮑幼苗育成面臨的問題關鍵
九孔鮑為雌雄異體,繁殖時雌雄生殖細胞均直接排放於水中,其受精、孵化、胚胎、幼體至幼貝的繁殖培育過程,如圖2。九孔鮑幼苗的初期發育階段,歷經浮游幼苗、及附著的匍匐幼體兩個發育期,藉由浮游幼苗數量最多的階段,隨著海流散佈至適合海域地點即行附著成長,終其一身活動範圍狹小。在人為的繁殖過程中也因為附苗不均,常造成附苗過度集中的浪板餌藻供應不足、或附苗不足的浪板致使藻類過度繁生掩蓋,而影響幼苗的發育及活存。附著苗的匍匐具有選擇性,其附著的地點及變態極為嚴苛且具特異性,如浮游幼生苗在一乾淨的水域,則會持續其浮游行為,不會附著在基質上或開始變態成幼苗,牠們持續浮游1個月直到消耗完卵黃囊,牠們不具備內生性的誘發機制去附著,而是外生性的誘引物方能誘發其附苗,在天然海域中,浮游幼生苗迅速的附著在珊瑚藻的硬表層,並且在數小時內變態,附著後緣膜消失,此一結果為不可逆的變態。
因此,我們從其附苗過度集中的浪板,大致可了解到該浪板上的藻類,會吸引九孔浮游幼苗附蓋,附著苗變態為典型的類似蝸牛生物,在附著板上爬行,此時牠們可形成新的殼,內生性器官也形成,開始從附著板上尋找餌料攝食,此一變態伴隨著體內消化酵素的形成。幼苗附著在附著藻上並不受到光線或藻之表層組織的影響,幼苗是靠附著藻所分泌的化學物質來附苗,附著藻並不釋放化學物質至週遭海域中,而是附在其表面上,也因此,幼苗必須直接接觸附著藻方能對化學誘引物有反應,然而此化學反應物為何?分子量為多少?此一誘引物之生物特徵為一小分子量,水溶性胜肽鏈,明確的說此物質為一神經傳導物(GABA)。此時期的附著及變態成長及活存受到誘引物質所影響,而這些誘引物質多半來自水體中的藻類,而藻類的生長適應又多受到季節的變化影響。
幼苗生長在附著介質上都具有選擇性,不管是食物的選擇,光照的適應都有其喜好,如圖3,即使成長至2月齡的九孔幼貝,對藻類仍有選擇性,牠們會先將喜好的藻類都吃完,最後才會攝食這些褐色的絲狀綿絮的直鏈藻。而且也看得出來,九孔苗大都在浪板較乾淨處,該處的藻類都被吃光了。直鏈藻一般都在光線較強的水體,所以在春夏季時最多,成長最快,若是在九孔幼生剛附著的1週內大量繁生,那該批九孔苗可能會在1~2週內落苗,因直鏈藻成長快,會阻礙其他九孔苗要吃的矽藻生長,致使九孔附著苗餌藻缺乏死亡。業者因商業考量分散九孔苗的產期,以期在7~8月可提供幼貝放養,在價格高的時節出售,由原本在秋冬季繁殖的九孔提早至春夏繁殖。人為的逐代選擇繁殖的結果,導致產卵季的改變,如圖4,由原本的8月中旬至隔年的2月的繁殖季節,逐代的往前挪移。此一結果,九孔鮑終年可繁殖幼苗,對臺灣的九孔鮑產業而言,似乎是一大的進步,卻造成九孔鮑幼苗賴以為生的矽藻缺乏供應不足或成長不良。矽藻生長是有季節性的,秋冬是最適的生長季節。但九孔幼苗出現在春夏季,而春夏季所產的矽藻生長不適合九孔苗,導致業者認為矽藻成長不佳,供應不足餌料無法配合,影響幼苗存活,如圖5。因此,針對夏季幼苗培育,須從人工餌料著手,但目前相關文獻及研究缺乏。
結論
雖然利用基因歧異度予以分群歸類後,以系統單雜交方法生產單雜交子代,大幅改善幼苗落板大量死亡與早熟問題,同時增強幼苗抗逆境能力,但臺灣九孔鮑小族群近親繁殖已是存在的事實,伴隨著遺傳漂變及瓶頸效應是在所難免的,當然也提高了遺傳變異的下降與基因的消失風險。因此,為了減少近交退化現象,必須遵照嚴格的交配策略,以延遲近交的累積及減少對生長的影響。
文圖/曾福生 水產試驗所
養殖背景
臺灣九孔鮑養殖的方面,主要分布於新北市、臺南、高雄、屏東、臺東、花蓮、宜蘭及離島地區,民國75年前,完全集中於東北角岩礁海岸一帶之沿岸潮間帶養殖;民國75年以後,高雄縣林園地區之立體式養殖法開發成功;民國85年以後,宜蘭縣及臺南縣境內之內陸鹹水魚塭養殖亦開發成功,使養殖面積達150公頃左右,產量逐年提高。九孔鮑在臺灣約1年即可成長達45mm的規格,且成貝育成期間僅需9個月即可達50mm以上的規格。
由於九孔鮑具有生長速度快,耐飢餓能力強,且屬狹鹽性,利用海水養殖不需抽地下水,不會造成地層下陷之慮,因此非當適合推廣養殖。根據《世界水產養殖期刊》曾提及臺灣的九孔鮑養殖約有30年歷史,在小規模的養殖下不但成功的開發九孔鮑的繁養殖、仔稚貝苗及成貝的養殖技術,高居世界第2位。但是,自民國91年起,臺灣各地的繁殖場紛紛發生九孔鮑幼生在附苗後,快者1週,慢者1個月內幼苗陸續白化脫落死亡,活存率不到1%,造成業者重大損失,影響整個產業發展。目前從細菌、病毒、水質、或近親退化現象等方向進行探討。本文主要是想從整理過去有關九孔鮑繁殖過程、攝食餌料藻類與附苗率及存活率等相關資料,針對九孔鮑種貝的選配及幼苗的餌料問題,找出一些方向來切入,並期望能對九孔鮑現況有所改善。
九孔鮑之繁殖過程主要的關鍵問題
一、種貝的選擇:
近年來九孔鮑繁殖業者反應九孔鮑的幼生附苗不易,初步結論認為有下列問題:
(1)疾病,(2)附苖浪板上的矽藻成長不良。而現場的初步調查,從種貝的年齡、產卵期、溫度催產的時程,都有簡便行事之嫌,如很多的種貝的篩選,不論雌雄只看生殖巢的成熟度,根本不考慮年齡,也不考慮來源以及應考量的氣候條件等問題完全不在意,才會導致先天不良(近交退化)和後天失調(矽藻成長不良,供應不足)的問題。九孔鮑種貝是有地域上的差異,而這些地域上的差異亦是導致該特有的繁殖適應以及後代幼生、附著苗的成長適應,如餌藻的選擇性及季節的適應性。從基因的層次上是可以清楚地區別生活在不同地域的九孔鮑,因此在適當的時期,選擇合宜的足齡種貝(1.5齡以上)配對繁殖是可以改善後代的養殖效果。
因為九孔鮑養殖已有一段時間了,長久以來的繁養殖的操作程序,也忘了前人的禁忌,不可以使用養殖貝作為繁殖的種貝,已習慣了自繁自養的繁殖模式,又加上繁殖過程中,雄貝的使用個數不多,雌雄比(20:1) 存在瓶頸效應,這也提高了近交退化的機率,易導致九孔遺傳基礎趨於狹窄,會逐代降低九孔的遺傳變異,同時也降低九孔對環境的適應性,一旦九孔遭受病蟲害等的侵襲,或外界環境的突然改變,將使九孔鮑幼生、附著苗的培育到養成等,生產受到影響,甚至造成嚴重的損失。時日今日,要以九孔鮑的外表來區別是否為近交貝是有困難的,有鑑於此,建立基因標誌作為輔助種貝的篩選,對九孔鮑的養殖產業是相當迫切的工作。而在建立該選育及育種輔助系統中,基因標誌是該系統的基礎,篩選適用的基因標誌建立九孔鮑的種原資料庫,瞭解九孔鮑的遺傳遺變異,是作為九孔鮑育種改良的基準。這種方式己廣泛的用在畜產、農作物、農藝及園藝的遺傳育種及品種的改良上。簡單的說,就是鑑別養殖九孔鮑的親戚關係,作為繁殖的種貝要避免是兄弟姐妹等具有直系血親的關聯。種原的遺傳變異分析可藉由外表性狀,九孔鮑的特性,如殼長、殼寬及體重等成長相的性狀,遺傳基因的初級產物如:蛋白質及同功異構酵素,基因層次的分子標記如:微隨體、基因間序列及體基因組的逢機性多型性片段等數種方法。根據所要的目的,選取遺傳變異分析的方法,配合基因層次上的不同的分子標記,依所要解明的精準度,來進行鑑別、育種、選種、遺傳特性鑑別,甚至親子判別。
二、配對
目前使用在九孔鮑的配對方式以,單雜交種(single hybrid)簡稱單交種,是指兩個品種或兩個自交系的系統雜交所生的雜交F1子代。單交種性狀一般比較整齊,常表現出最佳的生活力和雜種優勢,故在動植物育種上早已廣泛應用。有性繁殖的雜種優勢利用,一般只能利用F1子代,故需代代配對繁殖雜種,較為繁瑣。為了取得較好效果,必須注意3個問題:一是雜交親本要純,因為只有純合的親本才能表現出整齊一致的優勢;二是要選配好的親本雜交組合,如圖1,要預先測定雜交親本的配合力,使雜種優勢能顯著提高產量和品質;三是雜種配種技術要簡便易行,而且要能迅速而經濟地繁殖出大量雜交子代。近些年來,利用臺灣養殖的雌貝與來自不同地方的野生雄貝配對的後代,在新北市東北角的潮間帶養殖的結果,改善了過去九孔活存率不佳的問題以及提高育苗的活存率。
九孔鮑幼苗育成面臨的問題關鍵
九孔鮑為雌雄異體,繁殖時雌雄生殖細胞均直接排放於水中,其受精、孵化、胚胎、幼體至幼貝的繁殖培育過程,如圖2。九孔鮑幼苗的初期發育階段,歷經浮游幼苗、及附著的匍匐幼體兩個發育期,藉由浮游幼苗數量最多的階段,隨著海流散佈至適合海域地點即行附著成長,終其一身活動範圍狹小。在人為的繁殖過程中也因為附苗不均,常造成附苗過度集中的浪板餌藻供應不足、或附苗不足的浪板致使藻類過度繁生掩蓋,而影響幼苗的發育及活存。附著苗的匍匐具有選擇性,其附著的地點及變態極為嚴苛且具特異性,如浮游幼生苗在一乾淨的水域,則會持續其浮游行為,不會附著在基質上或開始變態成幼苗,牠們持續浮游1個月直到消耗完卵黃囊,牠們不具備內生性的誘發機制去附著,而是外生性的誘引物方能誘發其附苗,在天然海域中,浮游幼生苗迅速的附著在珊瑚藻的硬表層,並且在數小時內變態,附著後緣膜消失,此一結果為不可逆的變態。
因此,我們從其附苗過度集中的浪板,大致可了解到該浪板上的藻類,會吸引九孔浮游幼苗附蓋,附著苗變態為典型的類似蝸牛生物,在附著板上爬行,此時牠們可形成新的殼,內生性器官也形成,開始從附著板上尋找餌料攝食,此一變態伴隨著體內消化酵素的形成。幼苗附著在附著藻上並不受到光線或藻之表層組織的影響,幼苗是靠附著藻所分泌的化學物質來附苗,附著藻並不釋放化學物質至週遭海域中,而是附在其表面上,也因此,幼苗必須直接接觸附著藻方能對化學誘引物有反應,然而此化學反應物為何?分子量為多少?此一誘引物之生物特徵為一小分子量,水溶性胜肽鏈,明確的說此物質為一神經傳導物(GABA)。此時期的附著及變態成長及活存受到誘引物質所影響,而這些誘引物質多半來自水體中的藻類,而藻類的生長適應又多受到季節的變化影響。
幼苗生長在附著介質上都具有選擇性,不管是食物的選擇,光照的適應都有其喜好,如圖3,即使成長至2月齡的九孔幼貝,對藻類仍有選擇性,牠們會先將喜好的藻類都吃完,最後才會攝食這些褐色的絲狀綿絮的直鏈藻。而且也看得出來,九孔苗大都在浪板較乾淨處,該處的藻類都被吃光了。直鏈藻一般都在光線較強的水體,所以在春夏季時最多,成長最快,若是在九孔幼生剛附著的1週內大量繁生,那該批九孔苗可能會在1~2週內落苗,因直鏈藻成長快,會阻礙其他九孔苗要吃的矽藻生長,致使九孔附著苗餌藻缺乏死亡。業者因商業考量分散九孔苗的產期,以期在7~8月可提供幼貝放養,在價格高的時節出售,由原本在秋冬季繁殖的九孔提早至春夏繁殖。人為的逐代選擇繁殖的結果,導致產卵季的改變,如圖4,由原本的8月中旬至隔年的2月的繁殖季節,逐代的往前挪移。此一結果,九孔鮑終年可繁殖幼苗,對臺灣的九孔鮑產業而言,似乎是一大的進步,卻造成九孔鮑幼苗賴以為生的矽藻缺乏供應不足或成長不良。矽藻生長是有季節性的,秋冬是最適的生長季節。但九孔幼苗出現在春夏季,而春夏季所產的矽藻生長不適合九孔苗,導致業者認為矽藻成長不佳,供應不足餌料無法配合,影響幼苗存活,如圖5。因此,針對夏季幼苗培育,須從人工餌料著手,但目前相關文獻及研究缺乏。
結論
雖然利用基因歧異度予以分群歸類後,以系統單雜交方法生產單雜交子代,大幅改善幼苗落板大量死亡與早熟問題,同時增強幼苗抗逆境能力,但臺灣九孔鮑小族群近親繁殖已是存在的事實,伴隨著遺傳漂變及瓶頸效應是在所難免的,當然也提高了遺傳變異的下降與基因的消失風險。因此,為了減少近交退化現象,必須遵照嚴格的交配策略,以延遲近交的累積及減少對生長的影響。
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秋秋美待子(達人級會員)發表於 106/09/05
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小慶(達人級會員)發表於 106/09/05
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齡(達人級會員)發表於 106/09/05
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ling(達人級會員)發表於 106/04/17
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