基金專案 ：膨腹海馬人工繁殖與育苗關鍵技術研究
基金專案 ：廈門市海洋與漁業發展專項資金資助專案(18CZY008HJ03)；福建省海洋與漁業結構調整專項資助專案(2019HYJG08)
_何麗斌等
海馬作為一種重要的中藥材，在我國有“南方人參”的稱號。近年來海洋生態環境的變化、近海汙染的加劇和人類的過度捕撈對海馬的攝食、棲息環境及海馬種群的繁衍均造成了嚴重的破壞 ，目前海馬的野生種群已經瀕危 。世界生物保護組織已把所有已知的海馬種類均列入瀕危野生動植物種國際貿易公約附錄Ⅱ ，人工增養殖已成為滿足市場需求, 保護海馬資源的唯一選擇 。膨腹海馬(Hippocampus abdominalis)，又稱大腹海馬，是所有已知海馬種類中最大的一種，主要分佈於西南太平洋區的澳大利亞及紐西蘭海域，棲息在礁石區，隨著海草遊動，屬肉食性，以小型甲殼類為食。隨著科學技術的發展，越來越多的檢測方法被應用到科學研究中，海馬的一些藥用功效得到了證實 。2016 年，福建省水產研究所海馬研發專案組聯合廈門小嶝水產科技有限公司引進澳大利亞膨腹海馬，當年苗種繁育成功。幾年來，專案組開展了膨腹海馬生殖生理學、養殖生態學及基因組學等多方面的研究，2020年，突破了膨腹海馬規模化人工育苗及病害防控關鍵技術，培育全長 4.0～6.0 cm 膨腹海馬苗種 18.5 萬尾；2021 年 1—6 月，專案組培育平均全長 8.9 cm 的膨腹海馬苗種 133 萬尾，該品種現已在福建省及山東省日照、煙臺等地推廣養殖，並取得良好的效果，促進了海馬人工養殖在我國的產業化發展程序。
目前國外海馬養殖規模較小，價格較高，主要用於觀賞用途 。國內人工繁養海馬的研究主要集中在海馬的生活習性及生長形態學等方面 ,研究物件主要有美國線紋海馬(直立海馬，Hippocampus erectus)、三斑海馬(Hippocampus trimaculatus)、大海馬(Hippocampu kuda)等，有關膨腹海馬人工繁殖及苗種培育技術方面的研究尚未見報道。本研究以膨腹海馬為研究物件，探討溫度、親魚配對方式及苗種培育密度對其親本生殖及苗種生長存活的影響，為膨腹海馬的苗種繁育和生物學研究提供基礎理論依據。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及生殖影響實驗中，實驗海馬為專案組培育的 170 日齡的親魚，雌魚體長 10.48～12.42 cm、體重 3.06～5.99 g，雄魚體長 10.18~11.20 cm、體重3.38~5.17 g，雌雄魚均已性成熟；親魚放養於容量 0.5 t 的塑膠水槽。
配對方式及親魚數量對膨腹海馬生殖影響的實驗中，實驗海馬為專案組培育的250日齡且已繁殖2個多月的成熟親魚，親魚體長12.10～15.82 cm，平均體長13.90 cm，體重4.53～7.46g，平均體重5.95 g；親魚放養於容積為300L的塑膠水槽。
培育密度對膨腹海馬苗種生長、存活影響的實驗中，實驗海馬幼苗為專案組繁育的1日齡膨腹海馬幼魚，魚苗全長(2.10±0.34)cm，體質量(0.010±0.002)g；苗種放養於容積100 L白色塑膠水槽。
1.2 實驗方法與養殖管理
1.2.1 溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及生殖的影響 ① 實驗組設定。實驗設13、16、19、22 ℃共4個不同溫度實驗組，水溫波動範圍±0.5 ℃，每組設3個平行組，每個平行組隨機抽取20尾雌魚及20尾雄魚(20對)放養於0.5 t的塑膠水槽中；自然水溫低於實驗所需水溫時用電熱棒加溫，自然水溫高於實驗水溫時用製冷機降溫。②日常管理。親魚餌料以冰凍糠蝦為主，配合少量的活體橈足類。每天上、下午各投餵一次糠蝦，以略微過量為度，投餌1h左右透過吸底清理殘餌；每天下午糠蝦投餵好後每個水槽均補充適量活體橈足類。親魚流水培育，實驗用海水是經兩次沙濾的自然海水，鹽度為30~33，pH值為8.0~8.1，日換水量約100%；實驗週期120 d。③ 資料統計。每日分別撈取並統計每個實驗水槽海馬親魚產苗數量，由於實驗開始前，部分雄魚可能已受孕，為排除實驗前受孕對實驗的影響，本實驗產苗量從開始實驗一個月後正式統計；每日記錄每個實驗組親魚死亡數量，雌、雄魚分別記錄；每30 d分別測量每組親魚雌、雄魚的體長、體重；產苗量的多少以每尾雄魚日均產苗量作為比較依據。
1.2.2 配對方式及親魚數量對膨腹海馬生殖的影響 ①實驗組設定。實驗設雌雄數量比為1:1、3:2、2:1、2:3、1:2 等 5 種配對方式，每種配對方式親魚的數量多少不一，其中 1:1 配對方式設 1♀+1♂、2♀+2♂、4♀+4♂、6♀+6♂、8♀+8♂、10♀+10♂等 6 個實驗組；3:2 配對方式設 3♀+2♂、6♀+4♂、9♀+6♂、12♀+8♂、15♀+10♂等 5 個實驗組；2:1 配對方式設 2♀+1♂、4♀+2♂、8♀+4♂、12♀+6♂、16♀+8♂、20♀+10♂等 6 個實驗組；2:3 配對方式設 2♀+3♂、4♀+6♂、6♀+9♂、8♀+12♂、10♀+15♂等 5 個實驗組；1:2 配對方式設 1♀+2♂、2♀+4♂、4♀+8♂、6♀+12♂、8♀+16♂、10♀+20♂等 6 個實驗組，每個實驗組均設 3 個平行。實驗魚按實驗設計的比例及數量隨機分養於實驗水槽。②日常管理。親魚砂濾自然海水流水培育，實驗期間自然水溫 13.0～20.2 ℃，鹽度為 30～32，日換水量約 100%。親魚餌料以冰凍糠蝦為主，配合少量的活體橈足類。每天上、下午各投餵一次糠蝦，以略微過量為度，投餌 1 h 左右透過吸底清理殘餌；每天下午糠蝦投餵好後每個水槽均補充適量活體橈足類；實驗週期 120 d。
③資料統計。每日分別撈取每個實驗水槽初生的海馬苗，並統計數量，由於實驗開始時，部分雄魚可能已受孕，為排除實驗前受孕對實驗的影響，本實驗產苗量從開始實驗一個月後正式統計；產苗量的多少以每尾雄魚日均產苗量作為比較依據。
1.2.3 密度對膨腹海馬苗種生長、存活的影響 ①實驗分組。實驗設0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 尾/L共7個不同密度組，每組設3個平行，1日齡的實驗膨腹海馬幼苗按數量隨機放養於各實驗水槽。②日常管理。苗種砂濾自然海水微流水培育，實驗期間自然水溫(17.2±7.2) ℃，日換水量50%～100%；每日吸汙並檢查和登記死亡數量；實驗週期60 d。③生長指標和統計學分析。第30天和第60天每個平行隨機抽取20尾海馬，測量全長和體質量指標，並清點魚苗數量，計算成活率。
1.3 資料計算與分析
採用 Excel 2010 和 SPSS 20.0 統計學軟體對資料進行統計分析。對海馬體長、體重、成活率、雄魚日均產苗量等用單因素方差分析法(One-Way ANOVA)進行顯著性分析，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01 為差異極其顯著。
成活率、日體長增長率、日體質量增長率、日均產苗量的計算方法：
S(%)=(N T /N 0 ) ×100 (1)
L GR (%)=[(L T -L 0 )/ L 0 ]/t×100 (2)
W GR (%)=[(W T -W 0 )/ W 0 ]/t×100 (3)
N AVG = N SEED /N MALE )/t (4)
式(1)至(4)中：S 為成活率；N T 為終末魚數量(尾)；N 0 為初始魚尾數；L GR 為日體長平均增長率；L T 為終末平均體長(mm)；L 0 為初始平均體長(mm)；W GR 為日體質量平均增長率；W T 為終末平均體質量(g)；W 0 為初始平均體質量(g)；N AVG 為日均產苗量(尾/d)；N SEED 為總產苗量(尾)；N MALE 為雄魚數量(尾)；t 為養殖實驗天數。
2 結果與討論
2.1 溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及生殖的影響
不同溫度對膨腹海馬存活、生長及繁殖力的影響見表 1、圖 1。從表 1、圖 1 可知，在120 d 的實驗期間，13、16、19 ℃組雌魚平均成活率分別為 95.0%、100.0%及 95.0%，無顯著差異(P＞0.05)，但 22 ℃組雌魚的平均成活率僅為 50.0%，低於其他 3 個實驗組，差異顯著(P＜0.05)。雄魚成活率情況與雌魚類似，13、16、19 ℃組成活率為 93.3%～100.0%，3組間無顯著差異，22 ℃組雄成活率為 32.5%，明顯低於其他 3 組，差異顯著。親魚體長日增長率大小依次為 16、19、13、22 ℃組，16 ℃組日增長率高於其他 3 組，且差異顯著；19、13 ℃組高於 22 ℃組，且差異顯著，但二者間無顯著差異；22 ℃組低於其他 3 組且差異顯著。親魚日增重率大小順序依次為 16、19、13、22 ℃組，4 組間的差異情況與體長增長率相似。4 個實驗組雄魚日均產苗量大小依次為 16、19、13、22 ℃組。16 ℃組日均產苗量最大，為1.75 尾/d，與 19℃組的 1.52 尾/d 無顯著差異，但與 13 ℃組及 22 ℃組差異顯著；13 ℃組與19 ℃差異不顯著；22 ℃組日均產苗量為最低，為 0.07 尾/d，低於其他組且差異顯著。實驗結果顯示，膨腹海馬親魚生長速度、成活率及產苗量在 16、19 ℃兩組相對較高，這是由於16～19 ℃是其適宜的生長溫度，此時親魚的新陳代謝、生長髮育速度加快，有利於親魚的生長和成活。當溫度上升到 22 ℃時，膨腹海馬親魚生長速度、成活率及產苗量均大幅下降，這是由於 22 ℃超出了親魚的適宜生長溫度從而導致其生長速度下降，發育遲緩，死亡率增加等現象。這與魚類生長與溫度的關係可以波形曲線表示:曲線的頂點即為魚類的最適生長溫度，溫度升高或降低都會影響其生長速率和成活率 ，魚類在適宜的溫度範圍內，外界對其脅迫小, 魚體消耗小部分能量抵禦外界不良環境,剩下較多能量用於生長,同時對營養物質吸收率較高, 反之，用於生長能量比重降低,魚體生長相對緩慢 。大海馬 、線紋海馬 在 26 ℃時生長率最高、產苗量最大，而膨腹海馬溫度升高至 22 ℃時其生長速度、成活率及產苗量均大幅下降，但當溫度降低至 13 ℃時，膨腹海馬親魚生長速度和產苗量雖大幅下降，成活率卻高達 95.8%，這與膨腹海馬是冷水性魚類，對高溫的耐受性較差有關，與冷水性魚類大菱鮃(Scophthalmus maximus) [16] 最適生長溫度 14～18 ℃相似。
表1 溫度對膨腹海馬親魚生長、存活及產苗量的影響
注：同列資料肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
圖1 溫度對膨腹海馬親魚存活、生長及日均產苗量的影響
2.2 配對方式及親魚數量對膨腹海馬生殖的影響
2.2.1 相同配對方式下親魚數量對膨腹海馬產苗量的影響 相同配對方式，膨腹海馬親魚群體數量不同對其產苗量的影響情況見表 2、圖 2(a)至(f)。雌雄比為 1:1 時，雄魚日均產苗量為 1.96～2.83 尾/d，1♀+1♂實驗組產苗量最小，但與其他各組間無顯著差異(P ＞ 0.05)。雌雄比為 3:2 時，雄魚日均產苗量為 1.28～2.33 尾/d，3♀+2♂實驗組產苗量最小，但與其他各組間無顯著差異。雌雄比為 2:3 時，雄魚日均產苗量為 1.81～3.05 尾/d，2♀+3♂實驗組產苗量最小，但與其他各組間無顯著差異。雌雄比為 2:1 時，雄魚日均產苗量為 0.47～2.33 尾/d，2♀+1♂實驗組產苗量最小，與其他各組間差異顯著(P ＜ 0.05)，但其他各組間差異不顯著。雌雄比為 1:2 時，雄魚日均產苗量為 0.95～2.43 尾/d，其中 2♀+4♂實驗組產苗量最小，除了與 6♀+12♂實驗組無顯著差異外，與其他各組間差異顯著；6♀+12♂實驗組日均產苗量為 1.31尾，顯著低於 4♀+8♂組、8♀+16♂組及 10♀+20♂組且與 1♀+2♂組及 2♀+4♂組無顯著差異；10♀+20♂組產苗量最高，除與 4♀+8♂組差異不顯著外，均顯著高於其他各組；4♀+8♂組與8♀+16♂組產苗量均較高，二者間無顯著差異，但均顯著高於 1♀+2♂、2♀+4♂及 6♀+12♂組。5 種配對方式中，雌雄比為 1:1、3:2 及 2:3 的實驗組，親魚數量較少的其雄魚日均產苗量較少，親魚數量較多的雄魚日均產卵量相對較多，差異不顯著；雌雄比為 2:1 及 1:2 的實驗組，親魚數量少的實驗組日均產苗量也相對較少，差異顯著。實驗結果表明雌雄比例的比值大於1.5，將影響親魚種群的生殖行為，日均產苗量相對較少。
表 2 相同配對方式下不同親魚數量對膨腹海馬產苗量的影響
注：同列資料肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
圖 2 配對方式對膨腹海馬親魚日均產苗量的影響
2.2.2 不同配對方式對膨腹海馬親魚產苗量的影響 1♀:1♂、3♀:2♂、2♀：1♂、2♀:3♂、1♀：2♂等 5 種配對方式雄魚日均產苗量統計結果見表 3。雄魚日均產苗量為 1.72～2.41 尾/d，由大到小順序依次為 2♀:3♂組、1♀:1♂組、3♀:2♂組、2♀：1♂組及 1♀：2♂，其中 2♀:3♂、1♀:1♂、3♀:2♂、2♀：1♂ 4 組間無顯著差異(P ＞ 0.05)，2♀:3♂、1♀:1♂二組產苗量顯著高於1♀：2♂組(P ＜ 0.05)，3♀:2♂、2♀：1♂組與 1♀：2♂組間差異不顯著。
表 3 不同配對方式膨腹海馬產苗量的差別
注：同行資料肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
海馬屬中絕大多數種類的性角色關係為雄魚競爭配偶權 ，只有膨腹海馬會表現出性角色逆轉的現象。目前關於膨腹海馬交配過程中的配對方式及親魚數量的報道還很少，今後有待進一步研究以提高產苗量。
2.3 培育密度對膨腹海馬苗種生長及成活的影響
不同培育密度下，30 d 膨腹海馬苗種各生長指標及成活率見表 4、圖 3。透過生長指標的分析發現，密度低的實驗組其生長速度相對較快。第 30 天，0.25、0.50 尾/L 實驗組海馬苗種平均體質量高於其他實驗組，差異極顯著(P ＜ 0.01)，但二者間無顯著差異(P ＞ 0.05)；1.0 尾/L 實驗組顯著高於 2.00、3.00、4.00、5.00 尾/L 各組，差異極顯著；2.00 尾/L 實驗組顯著高於 3.00、4.00、5.00 尾/L 各組，差異極顯著；3.00、4.00、5.00 尾/L 各組間無顯著差異；第 30 天各組間平均全長的差異情況與各組間平均體質量的差異情況類似。第 60 天，0.25、0.50、1.00 尾/L 實驗組海馬苗種平均體質量均高於 2.00～5.00 尾/L 其他各組，且差異顯著；3 組間體質量 0.25 尾/L 組＞0.50 尾/L 組＞1.00 尾/L 組，且差異極顯著。2.00、3.00、4.00、5.00 尾/L 各組體質量均較小，但各組間無顯著差異。第 60 天各組間平均全長的差異情況與各組間平均體質量的差異情況類似。
第 30 天，各密度組成活率在 92%～95%之間，無顯著差異(P ＞ 0.05)；至第 60 天,各密度組成活率在 73%～84%間，無顯著差異，各組間成活率高低與培育密度無規律性的關係。
養殖密度作為水產動物生長的重要環境脅迫因子 [20] 對養殖動物的生長速度及成活率均有直接影響 ，“合理的養殖密度”是提高養殖效率的重要條件之一。過低的養殖密度會使個體之間行為的相互作用減少 [23] ，在一定程度上抑制魚類的生長率、成活率 從而影響其個體的生長髮育；但過高養殖密度會導致魚類對養殖水域空間、食物資源的競爭漸趨激烈，引起魚類應激反應，增大疾病發生可能性，從而使養殖群體的生長率、成活率下降 。
本研究結果顯示：第60天，0.25～5.00 尾/L的培育密度，膨腹海馬苗種成活率沒有顯著的差異，相對較低的密度，海馬苗種依然能有較高的存活率，這與胡培培等 研究表明低密度放養的鱤幼魚有較高的死亡率且生長緩慢的結果不一致，這可能是低密度的鱤幼魚由於聚集困難從而導致對外界刺激不敏感、攝食不積極最終造成較高死亡率，而膨腹海馬在相對較低密度下，依然可以積極攝食從而保持較高存活率。培育密度對60日齡前膨腹海馬苗種的生長速度具有顯著性的影響，不同密度同期苗種體質量最大差異在3倍以上，早期階段(1～30日齡前)，培育密度3.00～0.50 尾/L範圍內，密度越低生長速度越快，但當密度等於和低於0.50尾/L時(即密度0.50尾/L與0.25 尾/L)，密度對生長速度沒有顯著影響；培育密度3.00～5.00 尾/L範圍內，苗種生長速度均較慢，但沒有顯著差異。中期階段(30～60日齡)，培育密度2.00～0.25 尾/L範圍內，密度越低生長速度越快，培育密度2.00 尾/L～5.00 尾/L範圍內，苗種生長速度均較慢，但沒有顯著差異，這與一定範圍內放養密度的增減對魚類的生長沒有影響相符 。
表 4 不同養殖密度對 60 日齡以內膨腹海馬海馬幼魚生長速度的影響
注：同行資料肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
圖 3 不同培育密度對膨腹海馬苗種生長的影響(0-60 日齡)
3 結論
本研究探討了溫度、配對方式與數量、養殖密度對膨腹海馬生長、存活及生殖的影響，主要結論如下：
(1)膨腹海馬親魚適宜的繁殖水溫範圍為 16.0～19.0 ℃。
(2)膨腹海馬雌雄魚比例控制在1:1～2:3的範圍內繁殖效果最佳，產苗量相對較高。
(3)綜合考慮海馬苗種生產場地、人力、水電等成本因素，膨腹海馬苗種生產的早期階段(30日齡前)，最適培育密度為0.50～1.00 尾/L，中期階段(30～60日齡)，最適培育密度為0.25～0.50 尾/L。
