澳大利亚斯尼帕鲫(Chrysophrys auratus)的人工繁殖:新西兰水产养殖中一种新兴的鲷科鱼种

《Aquaculture Reports》:Captive reproduction of Australasian snapper (Sparidae: Chrysophrys auratus) ? An emerging bream species for New Zealand aquaculture

【字体: 时间:2026年02月26日 来源:Aquaculture Reports 3.7

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  新西兰水产养殖物种单一,为开发高价值本地鱼种以增强粮食安全与经济韧性,研究人员对新兴候选物种——澳大利亚斯尼帕鲫的首次繁殖周期进行了系统性研究。在模拟自然环境条件下,该研究确认了人工养殖的斯尼帕鲫可在2.5岁时达到性成熟并实现自然产卵,其繁殖周期受水温和光周期调控,与野生种群规律一致,为该物种的未来光温干预与激素操控研究提供了重要基准。

  
当我们餐桌上的海鲜越来越多地来自养殖场时,科学家们正努力让养殖的品种变得更丰富、更可持续。新西兰拥有漫长的海岸线和广阔的专属经济区,但其商业性海水养殖目前却仅局限于绿唇贻贝、太平洋牡蛎和奇努克鲑鱼这三种物种。这种单一性限制了产业的抗风险能力和满足未来食物需求的能力。因此,寻找并成功培育新的高价值本土物种,成为了当务之急。澳大利亚斯尼帕鲫,这种属于鲷科的鱼类,在新西兰毛利语中被称为“tāmure”,因其美味和高市场价值而成为备受关注的候选者。然而,要将一个野生鱼种成功驯化为可稳定生产的水产养殖品种,首要前提是透彻理解其繁殖生物学,尤其是在人工圈养环境下的繁殖规律。
许多鱼类在圈养环境下会出现繁殖功能障碍,往往需要借助激素干预才能产卵或提高配子质量。理想的养殖物种应能在人工条件下自然产卵,并能通过环境或激素操控实现全年任何时间获取高质量配子,这对于育种计划的实施和生产的灵活性至关重要。此前,对斯尼帕鲫野生种群的繁殖已有一些研究,但关于其在全人工养殖环境下,特别是首次(初次)产卵周期的详细研究尚属空白。了解环境线索(如水温、光周期)和内分泌信号如何调控其繁殖,以及如何操控这些因素来改变或延长产卵期,对于发展斯尼帕鲫养殖业至关重要。
为此,新西兰生物经济科学研究所的研究人员开展了一项研究,旨在阐明在模拟自然环境水温与光周期条件下,人工养殖的斯尼帕鲫的繁殖生理、首次产卵时间以及血浆雌二醇-17β (E2)水平的变化。他们的假设是,部分圈养个体会表现出幼体性逆转迹象,并且至少部分个体会在生命第二年末达到性成熟,这与野生种群观察结果一致;同时,如果保持在环境光温条件下,圈养鱼类的繁殖周期时间点将与在新西兰观察到的野生种群相匹配。
为开展研究,研究人员使用了2018年2月孵化的一批斯尼帕鲫,在尼尔森的生物经济科学研究所鱼类设施中进行养殖,水温与光周期均模拟当地自然环境。研究从2019年9月(鱼龄1.5岁)开始采样,持续至2021年2月,重点监测了2020年6月至2021年2月期间的首次繁殖周期。研究期间,定期采集鱼样,记录其叉长、体重,并采集血液样本用于后续测定血浆雌二醇-17β (E2)。同时,取性腺组织进行组织学切片分析,以观察生殖细胞发育阶段;对雌鱼还进行了湿片活检,测量卵母细胞直径。通过计算性腺指数 (GSI,性腺重占体重的百分比) 和肝体指数 (HSI,肝脏重占体重的百分比) 来量化生殖发育状态。环境数据(水温、日照长度)也进行了同步记录。数据分析采用了方差分析 (ANOVA)、克鲁斯卡尔-沃利斯检验 (Kruskal-Wallis test) 等统计方法,以比较不同性别、采样月份及生殖发育阶段间的差异。
季节性生殖发育与身体生长变化
组织学分析显示,卵黄生成卵母细胞首次出现在晚冬(8月),此时平均水温为11.6°C,鱼体平均体重为298克(约2.5岁)。春季(10月),当平均水温达到14.5°C、日照时长13.2小时时,鱼体平均体重586克(约2.6岁),首次出现产卵迹象。产卵活动在夏季水温峰值过后结束(2月),此时平均水温20.8°C,日照14小时,鱼体平均体重增至887克。性腺指数 (GSI) 在11月产卵开始后不久达到峰值2.25%。肝体指数 (HSI) 在产卵前(6月)达到峰值,且在产卵前及产卵期间,雌鱼的HSI consistently高于雄鱼。研究还观察到,部分雄性个体在幼年时期经历了由雌性向雄性转变的性逆转过程。
阶段特异性生殖发育与身体生长变化
根据组织学和活检结果,研究人员将雌鱼和雄鱼的生殖发育划分为不同阶段。雌鱼的卵母细胞平均直径从发育初期的64.6微米,增长到产卵阶段含水肿卵母细胞的892.8微米,产卵后恢复到105.0微米。性腺指数 (GSI) 随着鱼类向首次产卵季推进而增加,在产卵阶段达到峰值,产卵结束后回落。体重和叉长在整个生殖周期中持续增长,产卵结束后并未下降。
血浆雌二醇-17β水平
在雄鱼中,血浆E2水平普遍较低,且在不同生殖阶段无显著变化。而在雌鱼中,血浆E2水平随着卵子发生进程而升高,在产卵阶段达到峰值0.64纳克/毫升,并与GSI呈强相关。E2水平在卵黄生成阶段开始显著上升,产卵结束后迅速降至检测限以下。
这项研究系统描绘了斯尼帕鲫在人工养殖条件下的首次繁殖周期图谱,并得出了几个关键结论。首先,也是最重要的发现是,斯尼帕鲫在圈养环境下无需激素干预即可自然产卵,这表明其脑-垂体-性腺 (BPG) 轴在人工条件下功能正常,这对于该物种的驯化和选择性育种是极为有利的。其次,研究证实,在环境光温条件下,圈养斯尼帕鲫的繁殖时间点与新西兰野生种群高度一致:产卵始于春季水温升至14.5-16°C时,结束于夏季水温峰值过后(约20.8°C)。这一发现表明,水温是调控其产卵启动的关键环境线索,与野生斯尼帕鲫及其他鲷科鱼类的已知规律相符。
研究还提供了斯尼帕鲫达到性成熟的基准数据:雌鱼首次出现卵黄生成卵母细胞时平均体重约298克(2.5岁),首次出现产卵迹象时平均体重约586克(2.6岁)。性腺指数和血浆E2水平的变化模式与生殖发育阶段紧密关联,为未来监测和干预其繁殖状态提供了生理指标。与以往对野生(且通常更年长)斯尼帕鲫的研究相比,本研究首次产卵鱼类的GSI和E2水平较低,这可能是年龄和体型差异所致,提示在比较圈养与野生种群繁殖性能时需考虑这些因素。
该研究的价值在于为斯尼帕鲫这一新兴水产养殖物种建立了繁殖生物学基线。研究结果明确显示,通过操控光周期和温度(光温干预),理论上可以提前或推迟其产卵期。例如,在冬季过后,人为创造更早达到16°C水温和14小时光照的条件,很可能诱导产卵提前发生。这在近缘物种如真鲷中已有成功先例。此外,研究过程中冷冻保存的多种组织样本(如脑、垂体、性腺)为未来从分子层面深入研究其繁殖调控机制(如基因表达网络)奠定了基础。
总之,这项研究不仅证实了斯尼帕鲫作为新西兰水产养殖多样化候选物种的巨大潜力——能够自然繁殖且繁殖周期可控,更重要的是,它详细描绘了其首次繁殖的生理与时间规律,为后续旨在通过环境或激素手段优化繁殖、缩短世代间隔、提高配子质量的研究铺平了道路。随着相关技术的深入开发和集成,斯尼帕鲫有望成为新西兰水产养殖业中一个可持续且高价值的新成员。
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