不同光照强度对豹纹鳃棘鲈生长和体色变化的影响

    王辉 时慧中

    

    

    

    摘 要：人工养殖条件下维持豹纹鳃棘鲈（Plectropomus leopardus）的体色是决定经济价值的关键，所以本文设计不同梯度光照强度区间的养殖环境，观察豹纹鳃棘鲈生长情况和体色变化情况。从试验结果可以看出当豹纹鳃棘鲈处于50～300 lx光照强度区间内，会一直维持较快的生长速率，体长、体重增加速率高于其他光照强度区间;而光照强度处于300～700 lx区间时，在养殖周期内积累的红色素含量最多，观察到明显的体色变化，即光照强度确实会影响豹纹鳃棘鲈色素累积，改变体色。

    关键词：豹纹鳃棘鲈（Plectropomus leopardus）;光照强度;体长;体重;体色

    中图分类号： S965.334

    豹纹鳃棘鲈（Plectropomus leopardus）俗称东星斑，属于鲈形目，鲈亚目，鮨科，鳃棘鲈属，为暖水性岛礁鱼类，主要分布在西太平洋至印度洋海区[1]，在我国海南东岸和南部的部分海区有少量分布[2]。豹纹鳃棘鲈因肉质鲜美、体色鲜艳，具有很高的经济价值，深受养殖户和食客的喜爱。自然状态下，豹纹鳃棘鲈的体色呈现鲜红色或者橘红色，全身分布蓝色或蓝白色，且味道鲜美，具有较高的经济价值。而人工养殖的豹纹鳃棘鲈体色多呈现为黑棕色，观赏性和经济价值也会随之下降，研究豹纹鳃棘鲈体色的变化具有重要意义。

    鱼类的体色变化主要受到遗传因素的影响[3-5]，同时改变鱼体环境背景色和光色，以及在饲料中添加如辣椒素、虾青素、雨生红球藻等增色剂也会相应改变鱼类的体色[6-10]。仅有少量研究将光照强度变化与水生生物生长概况和体色变化进行关联分析[11-12]。本文就是探究不同光照强度区间下，对豹纹鳃棘鱸生长情况和体色变化的影响，为改善豹纹鳃棘鲈体色变化提供新的实验方向。

    1 材料与方法

    1.1 试验用鱼

    试验用鱼购自海南省乐东县莺歌海镇养殖场，系人工繁殖培育的同批幼鱼，以供后续试验。试验前，挑选足够数量（约240尾）的健康、活泼、大小较均匀（体长28.82 cm±0.88 cm、体质量294.3 g±2.632 g）的个体移至水泥池（体积为8 m3）中进行7 d 适应性暂养，暂养用水与试验用水相同。

    1.2 试验用水

    试验用海水取自某某海域，并经24 h 沉淀和砂滤。试验期间盐度为（29.3±0.7）‰，pH值为8.51±0.11，水温25.8～26.5 ℃，硝酸盐浓度为1.5 mg/L，水体氨氮含量为0.15 mg/L，溶解氧浓度为>5 mg/L。

    1.3 试验管理

    在水泥养殖池上方设置遮阳七彩网，避免自然光照射，使得光照强度维持在0～50 lx;在上方搭设灯光架，进行冷光源灯的安装，来控制养殖环境的光照强度。试验设置一个对照组，在自然光下进行养殖;同时设置四个试验组，通过增加冷光源灯的数量，分别控制光照强度处于700～1 000 lx、300～700 lx、50～300 lx、0～50 lx四个梯度。水体底层光照强度用数字式水下照度计测定。

    1.4 计算公式

    体长生长（LG） = （BL2-BL1）/N;

    体质量生长（WG） = （BW2-BW1）/N;

    体质量特定生长率（SGR：%/d）=100×（ln BW2-ln BW1）/（T2-T1）;

    体质量增重率（WGR）=（BW2-BW1）/BW1;

    增色率（CGR）=（A2-A1）/A1。

    式中：N为取样时试验鱼尾数;BW1、BW2分别为试验幼鱼初始体质量和最终体质量，g;T1、T2分别为BW1、BW2所对应时间，d;BL1、BL2分别为试验幼鱼的初始体长和最终体长，cm;A2和A1分别为480 nm下，试验幼鱼初始对应吸光光度值和最终吸光光度值。

    1.5 色素提取

    每次每组各取样品鱼4尾，进行生物学测量后，取样品鱼同一皮肤部位（含鳞片）约0.6 g，加入Na2SO4? 0.2 g研磨，再加适量（能将鱼表皮完全浸没）丙酮溶解、抽提，离心5 min（2 000 r/min），分离色素后，100 mL容量瓶定容，使用分光光度计在480 nm波长下测定其吸光度A。

    1.6 数据统计

    数据结果均以平均值±标准差（X±SD）表示，试验数据采用 SPSS25.0软件统计分析，采用单因素方差分析（One-way ANOVA），以新复极差法（Ducan）比较数据间的差异显著性，P<0.05时有显著性差异。

    2 试验结果

    2.1 不同光照强度下的体长参数变化

    在第一、二段养殖周期中，不同光照强度区间下，体长特定增长率没有明显差异，但是随着养殖周期增加，在较低光照强度区间0～300 lx时，保持较高的体长特定增长率，而随着光照强度增加，体长特定增长率相对降低，均高于自然光状态下的豹纹鳃棘鲈的体长特定增长率。如图1。

    2.2 不同光照强度下的体重参数变化

    在不同的养殖周期，不同光照强度刺激会导致体重增长率存在明显的组间差异。在36天养殖周期时，自然光和50～300 lx光照强度下，表现出较高的体重增长率，豹纹鳃棘鲈的体重明显增加。而700～1 000 lx养殖条件下，豹纹鳃棘鲈体重增长率较低，体重增加缓慢;当养殖周期延长，自然光光照强度下，体重增长率相对其他稳定的光照强度下显著下降，而50～300 lx、700～1 000 lx条件下体重增加率明显增加，豹纹鳃棘鲈体重上升;养殖周期为96天时，不同光照强度组间的差异变大，自然光状态下体重增长率最低，50～300 lx光照强度区间时，体重增长率高于其他组别。所以50～300 lx有利于豹纹鳃棘鲈的增重，维持稳定的高体重增长率。体重增长率、体重特定增长率和增重率出现一致的变化趋势。如图2-图4。

    2.3 不同光照强度下的体色差异变化

    不同养殖周期下，不同光照强度区间造成豹纹鳃棘鲈体色差异明显。300～700 lx光照强度下体色发生明显变化，强于自然光导致的体色变化。当光照强度高于700 lx和低于50 lx时，体色变化不明显。随着养殖周期变长，自然光下的体色变化较少，体色差异变化与光照强度有一点的关联，随着光照强度升高，体色发生显著变化，积累色素含量提高，但在50～300 lx的光照强度下，积累的色素较少，体色变化差异不大。如图5。

    3 讨论

    3.1 光照强度对体长、体重的影响

    根据上述试验结果可得，光照强度确实会对豹纹鳃棘鲈体长和体重的生长造成一定的影响。豹纹鳃棘鲈是一种珊瑚礁底栖鱼类，在野生狀态下环境内光照强度较低，所以当人为控制光照强度在0～300 lx时，保持豹纹鳃棘鲈有最大的体长增长率，当光照强度高于300 lx，低于1 000 lx时豹纹鳃棘鲈体长增长率减小，但高于自然光状态下豹纹鳃棘鲈的体长增长率。

    体重也是衡量豹纹鳃棘鲈生长的另一重要指标。自然光下光照强度不稳定，所以各种体重参数随着养殖周期的增加，体重增长缓慢。当处于较为稳定的光照强度刺激下，在50～300 lx的光照强度下，豹纹鳃棘鲈一直保持体重稳定较快的增长，增长速率高于其他光照强度对应的试验组豹纹鳃棘鲈的体重增长速率;当光照强度处于300～700 lx时，增长速率逐渐下降，体重增长缓慢;光照强度控制在700～1 000 lx时，随着时间的增加，总体上会维持较高的体重增长速率。

    3.2 光照强度对体色的影响

    体色也会随养殖周期的变化，根据不同的光照强度刺激在豹纹鳃棘鲈体内完成色素的累积。自然光照射下，增色率随养殖周期延长而不断下降，体色变化不显著。除50～300 lx光照强度区间增色率先变大，后变小，其他稳定光照强度下，养殖周期延长，对应的增色率都保持在较大值，使得色素能稳定并高效地在豹纹鳃棘鲈体内进行不断的累积。

    4 结论

    底栖生物在自然条件下活动范围主要是水层底部，对光照强度变化比较敏感，海马、大马哈鱼、大西洋鲑鱼等在感受到高光照强度刺激后存活率会显著下降，造成水生生物死亡[13-14]。豹纹鳃棘鲈也是底栖鱼类的一种，基于其生活特性[15-16]，试验设定最高光照强度为1 000 lx。试验设定不同的光照强度区间，并用自然光照射作为对照组，随着养殖周期的延长，发现养殖环境内稳定的光照强度，相较于自然光养殖环境，更有利于维持其较快的体长、体重的增长速率。在50～300 lx光照强度区间下，体长、体重均会一直维持高的增长率，有利于豹纹鳃棘鲈生长。而当光照强度处于300～700 lx区间内，色素在豹纹鳃棘鲈体内进行积累，表现出明显的体色变化。鱼类体色变化机制复杂，受多种因素影响调控，鱼类体色由鱼类的色素细胞和产生的色素含量共同决定，同时受到水温、环境底色、光照强度、光色等因素的调控，呈现不同的体色变化趋势[17-19]。光照强度对不同的水生生物也表现出不同的色素积累状态[20-21]，光照强度影响鱼类体色变化的机制还需要进一步研究，但提高光照强度，并稳定刺激会使红色素在豹纹鳃棘鲈体内进行富集，实现改变豹纹鳃棘鲈体色的目的。

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    Effects of different light intensity on growth and body color changes of Plectropomus leopardus

    WANG Hui1，SHI Huizhong2

    （1.Sanya Sci-technology Academy of Hainan National Breeding and Multiplication，Sanya，572025 China; 2.Hainan University，Haikou 570228）

    Abstract：Under artifical culture environment，maintaining the body color of Plectropomus leopardus is crucial to its economic value，for that reason this paper makes a study of the growth rate and accumulations of pigment of Plectropomus leopardus in different light intensity.The test result manifests that Plectropomus leopardus which lives in 50～300 lx light intesnsity of culture environment will maintain a fast growth rate and the growth rate of body length and weight is higher than others; while，when environmental light intensity range is 300～700 lx，Plectropomus leopardus will accumulate more red pigments and change body color obviously.Light intensity did affect the accumulation of pigment and the change of body color of Plectropomus leopardus.

    Key words：Plectropomus leopardus; light intensity; growth rate; pigment

    （收稿日期：2021-03-30）