2018,
Vol. 27
2. 上海海洋大学 水产动物遗传育种上海市协同创新中心, 上海 201306;
3. 上海海洋大学 水产科学国家级实验教学示范中心, 上海 201306;
4. 浙江澳凌水产种业科技有限公司, 浙江 长兴 313106
中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis，简称河蟹)是我国重要的经济蟹类之一，具有重要的经济价值和食用价值[1]。2016年河蟹的养殖总产量达81万吨[2]，已成为我国渔业生产中发展最为迅速、最具有特色的支柱产业之一[3]。然而，近年来由于在人工繁殖和养殖过程中常采用小规格亲本进行繁育、近亲繁殖以及不同水系间盲目引种杂交等原因，长江水系养殖群体的种质退化严重，主要表现为蟹种和商品蟹的规格变小且品质下降[3-4]，因此开展良种选育对于河蟹养殖业健康可持续发展非常重要[1, 5-6]。
目前我国已有五个获得国家良种委员会审定的中华绒螯蟹选育新品种，分别为光合1号、长江1号、长江2号、江海21和诺亚1号[7]，但这些新品种主要是针对生长性状进行的选育[8-9]，缺乏对性腺成熟时间(上市时间)和可食组织营养品质等经济性状的选育研究[10]。本课题组自2010年起以长江水系野生和养殖中华绒螯蟹为选育基础群体，以降低一龄性早熟率、提前或延后二龄成熟期和提高成蟹规格为主要选育目标，进行二龄早熟品系和晚熟品系的良种培育，至2015年已选育到第3代[11]。肌肉、肝胰腺和性腺是河蟹最主要的可食组织，可食率和生化组成是评价河蟹品质的重要依据[12]，而课题组尚不清楚二龄早熟和晚熟品系成蟹的可食率及其生化组成，这不利于选育效果的全面评价和将来的良种推广应用。之前的研究表明，以生长性能和抗病性能为指标选育罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)数代后，其营养品质明显高于未选育群体[13]，对河蟹2龄性腺成熟时间选育是否会提升其营养品质是值得关注和探讨的一个科学问题。鉴于此，本研究测定并比较了二龄早熟、二龄晚熟品系和未选育群体(对照组)成蟹的性腺指数、肝胰腺指数、出肉率、总可食率和主要可食组织中的常规营养成分，以期为河蟹良种进一步选育及营养品质评价提供参考。
1 材料与方法 1.1 扣蟹来源实验用二龄早熟、二龄晚熟品系和非选育群体的扣蟹均来自上海海洋大学崇明产学研基地，为本课题组于2010年底选用长江水系野生和养殖群体多年选育而来，2015年已选育至第3代(G3)扣蟹阶段。两选育品系G3和对照组繁殖亲本的数量及平均体质量见表 1，亲本交配和幼体培育均在上海海洋大学如东河蟹遗传育种中心的池塘条件下进行，所得大眼幼体于2015年5月中旬运至上海海洋大学崇明产学研基地进行土池养殖，养殖方法参照何杰等的报道[5]，2016年1月底从实验池塘中挑选一定数量附肢健全、活力较好的扣蟹用于第二年的成蟹养殖实验。
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表 1 二龄早熟品系、晚熟品系G3及对照组的繁殖亲本的平均重量 Tab.1 The average weight of the EM, LM and control stocks. |
成蟹养殖实验在上海海洋大学崇明实验基地的12口面积相等的池塘(长×宽×深=10.4 m ×7.6 m ×1.2 m)中进行，池塘四周设置60 cm高的防逃网来防止实验蟹的逃逸和混杂。3月初从3个种群中选取十足健全、活力充沛、体重接近的扣蟹用于成蟹养殖实验，每口池塘各放扣蟹90只(雌雄各半)，每种群各重复4口池塘，早熟、晚熟品系及对照组雌雄个体亲本的平均规格见表 1，放养前用聚维酮碘溶液浸泡消毒0.5 h。
当3月底池塘日平均水温升至12 ℃以上时开始投喂饲料，每天17:00左右投喂一次，投饵约占蟹体质量的0.5%～4.0%，投喂3～4 h后检查食台上残饵情况，据此判断是否需要调整饵料投喂量。实验期间需根据水温的变化和伊乐藻生长情况调整水位，在伊乐藻生长茂盛的季节，适当清除过密的伊乐藻，避免造成晚上和阴雨天的缺氧。养殖期间还需要定期检测水体的pH、溶氧、氨氮和亚硝酸盐含量，根据池塘水质情况不定期换水，每次换水10%～30%，使水质各项指标均保持在河蟹养殖的合理范围内：pH为7.0～8.5，氨氮＜0.4 mg/L，亚硝酸盐＜0.05 mg/L。
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表 2 早熟晚熟品系以及对照组雌雄蟹放养平均体重 Tab.2 The initial average weight of EM, LM and control groupsg |
2016年11月底分别从每口池塘中随机采集雌雄个体各10只，用干毛巾擦干样品的体表水分并用电子天平(精确到0.01 g)准确称重，然后从每口池塘挑选出体质量接近的雌雄个体各3只。然后进行解剖，取出样本的肝胰腺、性腺和肌肉并对各组织准确称重，从中挑选卵巢指数大于8.00、雄性性腺指数大于2.30个体的样品保存于-40 ℃冰箱中供常规生化分析。最后根据各组织重量和对应体质量计算每个样本的肝胰腺指数(hepatosomatic index, HIS)、性腺指数(gonadosomatic index, GSI)、出肉率(meat yield, MY)和总可食率(total edible yield, TEY)，计算公式如下：
(1)
(2)
(3)
(4)
式中：HW、GW和MW分别为肝胰腺的重量，性腺的重量和肌肉的重量；HSI、GSI、MY和TEY分别为肝胰腺指数、性腺指数、出肉率和总可食率。
1.4 生化分析按照AOAC[28]的标准方法测定水分(105 ℃下烘干至恒重)、蛋白质(凯氏定氮法)和灰分(550 ℃下灼烧至恒重)含量；按FOLCH[29]法采用V(氯仿): V(甲醇)=2: 1提取总脂并测定其含量，每种样品重复测定4～5次。
1.5 数据处理所有数据采用平均值±标准差表示。采用SPSS 19.0软件对实验数据进行统计分析，用Levene方法进行方差齐次性检测，当不满足使用齐性方差时进行反正弦或平方根处理, 采用One-Way ANOVA进行方差分析，差异显著时(P < 0.05)再进行Duncan’s多重比较；当数据转换后仍然不满足齐性方差时，采用T检验(Independent samplest-test)检查三群体各指标间的差异性。
2 结果 2.1 组织系数和总可食率三群体成蟹的平均体质量、肝胰腺指数(HSI)、性腺指数(GSI)、出肉率(MY)及总可食率(TEY)如表 3所示。无论雌体还是雄体，晚熟G3的平均规格均高于早熟群体和对照组成蟹，但差异不显著；就雌体而言，不同群体之间的MY和TEY差异均为：早熟G3>对照组>晚熟G3，但同样各群体均无显著差异；就雄体而言，晚熟群体HSI显著高于早熟群体(P < 0.05)，对照组居于两者之间，此外，雄蟹不同群体之间MY和TEY差异为：对照组>晚熟G3>早熟G3，同样无显著差异；不同性别之间各组织系数也存在一定差异，具体表现为不同群体雌蟹GSI和TEY均相对较高，而雄体MY相对较高。
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表 3 中华绒螯蟹二龄早熟、晚熟品系和对照组组织系数的比较 Tab.3 The comparison of tissue indices of two-year adult E. sinensis of EM, LM and control group |
各群体雌蟹肌肉、肝胰腺和性腺组织的常规生化组成见表 4。不同群体之间各组织的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量均较接近且均无显著差异(P>0.05)，其中仅粗脂肪含量的差异相对较为明显，表现为早熟G3肌肉和肝胰腺中粗脂肪含量分别比对照组合和晚熟G3高8.89%和11.71%。此外，对照组肌肉和肝胰腺中灰分含量及其肝胰腺和性腺中粗蛋白含量均高于另外两组。
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表 4 中华绒螯蟹二龄早熟、晚熟品系和对照组雌体肌肉、肝胰腺和性腺常规营养组成(%湿重) Tab.4 The female's proximate composition in muscle, hepatopancreas and gonad of two-year adult E. sinensis of EM, LM and control group (% wet weight) |
各群体雄蟹肌肉、肝胰腺和性腺组织的常规生化组成如表 5所示。各组织中仅性腺中组分存在显著差异，表现为晚熟G3粗蛋白含量显著低于另外两组且灰分含量显著低于早熟G3个体(P < 0.05)，此外，对照组肌肉中粗蛋白、粗脂肪和灰分含量均高于另外两组，而早熟G3肝胰腺中粗蛋白和粗脂肪含量均为最高，且均无显著差异(P>0.05)。
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表 5 中华绒螯蟹早熟、晚熟品系和对照组雄体肌肉、肝胰腺和性腺常规营养组成(%湿重) Tab.5 The male's proximate composition in muscle, hepatopancreas and gonad of two-year adult E. sinensis of EM, LM and control group (% wet weight) |
随着人们生活水平的提高以及河蟹产量的不断扩大，河蟹的营养品质越来越受到消费者的关注。在目前的养殖生产中，主要通过营养调控来提高河蟹的营养品质[14]，且遗传育种的目标也主要集中于生长性能和性腺成熟时间两大指标[8, 10]，而如何通过选择育种来提高成蟹的营养品质尚未见报道。黄忠等研究表明，在相同的养殖环境下斑节对虾(Penaeus monodon)不同家系之间的主要营养成分存在着显著差异[15]，这说明通过遗传选育改良甲壳动物的营养品质具有一定的可行性。
肌肉、性腺和肝胰腺是河蟹重要的可食部分，三者所占比例是评价河蟹质量的重要指标[16-17]。本研究中两选育品系和未选育组之间的组织系数和总可食率差异较小，仅早熟品系雄蟹的HSI显著低于晚熟品系，这可能与早熟品系提前达到性成熟，蟹肝胰腺中的能量被更多地供给性腺的发育有关[18-19]，早熟品系雄体较高的GSI也证明了其性腺中更多的能量积累。而本研究中雌体各组之间的组织系数均无显著差异，这可能是由于雌蟹的成熟时间整体早于雄蟹，因此采样时各组雌体性腺早已发育完全且无需肝胰腺大量供能，各组别的组织系数也趋于稳定。就雌雄个体之间的差异而言，雌蟹整体的出肉率和总可食率略高于雄蟹，这与之前的结论是相符的[20]。
3.2 生化组成差异河蟹可食组织的生化组成是评价其营养价值的重要指标，而且易受遗传、环境、饵料以及自身发育阶段的影响[17, 21-22]。本研究挑选卵巢指数高于8.00、精巢指数高于2.30的成熟个体用于不同组织的常规生化分析，旨在排除因性腺发育不同步导致的营养组成差异。此外，本实验中不同组别的河蟹是在相同饲养环境、投喂相同的饲料、同期饲养的结果，因此不同组别之间的营养价值差异代表了遗传差异。
蛋白质是河蟹性腺发育的能量来源之一[23]，在雄体中，早熟品系的性腺粗蛋白高于晚熟和对照组，可能与性腺发育过程中的蛋白累积有关，在拟穴青蟹性腺的蛋白质组学分析中，性腺发育过程中存在蛋白质积累的现象[24]，同样在沙塘鳢雌雄亲鱼发育过程中，其性腺中的蛋白质也随着性腺发育而逐渐积累，在Ⅳ期达到最大值[25]，本研究中早熟品系个体性腺发育较早，从而促使其性腺中积累了更多的蛋白质。而不同组别之间其余各组织的生化组成均无显著差异，一方面可能是由于组织生化组成的遗传变异率较低，遗传因素对营养成分的影响缓慢，完成河蟹营养品质的改良工作将需要较多世代和较长的时间[26]，另一方面，目前的选育策略对常规营养的选育强度较低，传统的群体选育方式对营养品质的提升效果较小，选用家系选育可能会有较好的选育效果[27]。
综上所述，经过多代对河蟹生长性能和性腺成熟时间的科学选育，其组织系数和各组织营养成分也相应地得到一些改良，但改善效果并不明显，如果在开展遗传育种改良河蟹品质的同时结合饲料营养的补充和调控以及养殖环境的改善可能会取得较好的提升效果。
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