庄振俊，张冬冬，姜晓东，陈文彬，陈晓武，成永旭，吴旭干
(1.上海海洋大学,农业农村部淡水种质资源重点实验室，上海 201306；
2.上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心，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.常州市金坛区水产技术指导站，江苏常州 213200)
中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)俗称河蟹、毛蟹和大闸蟹等，是世界上重要的甲壳类动物养殖品种[1]。其味道鲜美，富含多种多不饱和脂肪酸，广受消费者喜爱[2-3]。最近十余年间，野生中华绒螯蟹资源虽然有所恢复[4-5]，但市场上的中华绒螯蟹仍多来自养殖，其连续多年养殖产量在80万t左右[6]。然而，中华绒螯蟹产业目前尚存在一些问题，如盲目引种、性早熟和养殖密度不断提高等，造成部分群体种质退化，品质参差不齐[7-8]。
优良品种选育是促进中华绒螯蟹产业健康可持续发展的重要措施之一[9-10]。现有的5个中华绒螯蟹新品种主要以生长速度为选育标准[11]，一定程度上促进了产业的发展，但尚不能满足各地中华绒螯蟹养殖产业的需求。中华绒螯蟹的成活率直接影响其养殖的产量和经济效益，而其商品价值通常与成蟹体质量有关，因此，成活率和大规格已经成为中华绒螯蟹遗传选育的重要标准[12]。江苏长荡湖地区作为中国中华绒螯蟹养殖的重要发源地，却缺乏适应当地自然条件和养殖模式的中华绒螯蟹良种，这已成为长荡湖地区中华绒螯蟹产业升级的瓶颈[13]。为此，上海海洋大学和江苏常州市金坛区水产技术推广中心合作，自2017年起采用配套系选择技术开始进行“长荡湖1号”的河蟹新品系选育，A系和B系分别以成活率和大规格为主要选育标准，目前已经选育到第二代成蟹养殖阶段。众所周知，中华绒螯蟹生命周期通常为2周年，当年繁殖的中华绒螯蟹大眼幼体第一年养殖成5～15 g的幼蟹，第二年发育为性成熟的成蟹，第三年4—6月繁育出下一代大眼幼体[5]，因此同一地区的中华绒螯蟹群体可分为奇数年群体(奇数年孵化)和偶数年群体(偶数年孵化)，二者因性成熟年份不同而无法进行基因交流[14]。尽管“长荡湖1号”偶数年选育的第一代成蟹养殖性能已有相关报道[15]，但受当时养殖条件限制，该研究所用实验池塘面积较小(长×宽= 10.4 m×7.6 m)，且实验地点(崇明岛)距长荡湖地区较远，因此，尚不清楚“长荡湖1号”选育群体在长荡湖源产地养殖池塘中的养殖效果，这不利于进一步优化“长荡湖1号”的选育策略和效果评价。
鉴于此，本研究采用长荡湖地区接近实际生产养殖条件的池塘进行实验，评估了“长荡湖1号”奇数年选育子一代(G1)和对照组在成蟹养殖阶段生长规律、性腺发育、成活率、平均体质量、规格分布、单位面积产量和饲料系数等，以期为中华绒螯蟹新品系选育提供实践参考，为“长荡湖1号”的持续选育和推广提供数据支持。
1.1 实验中华绒螯蟹与池塘
实验中华绒螯蟹分为3组：“长荡湖1号”A系奇数年G1群体(下文简称A系)、“长荡湖1号”B系奇数年G1群体(下文简称B系)和未选育群体(对照组)。2个选育群体和对照组的亲本均源自于金坛区水产技术推广中心儒林镇基地，3组中华绒螯蟹亲本于2018年11月送至如东中华绒螯蟹育种中心进行交配繁殖。2019年5月初获得的子一代大眼幼体送至金坛水产技术推广中心儒林基地进行扣蟹养殖。2020年3月初，挑选四肢健全、活力较好的扣蟹用于本次成蟹养殖实验。实验用亲本和扣蟹初始体质量见表1。
表1 3群体中华绒螯蟹亲本规格和扣蟹初始体质量
“长荡湖1号”奇数年G1代成蟹养殖阶段养殖实验于2020年3—12月在金坛区水产技术推广中心指前镇基地进行。选用9口面积相同(水面长×宽=23 m×23 m)的室外池塘，每个试验组随机选用3口池塘，每口实验塘放养扣蟹1 000只，雌、雄各500只。
1.2 养殖管理
2月初种植伊乐藻(Elodeanuttallii)，株距1.5 m，行距2 m。3月初投放扣蟹，水温达到12℃后开始投喂产自浙江澳华饲料有限公司的中华绒螯蟹配合饲料，投喂量根据饵料台上的残饵情况随时调整。使用精创RC-4温度记录仪记录水温，外置探头放置深度为水下20 cm，每15 min记录一次水温。
随着水温的升高，实验塘逐渐提高水位，高温期维持水深在1.1 m左右。夏季时，若伊乐藻因气温升高而出现死亡，则补种水花生(Alternantheraphiloxeroides)和轮叶黑藻(Hydrillaverticillata)。池塘底部铺设管道增氧设施，在阴雨天及高温夜间对池塘水体进行微孔曝气增氧。
每天早晚各巡塘一次，观察水体颜色和水位，观察中华绒螯蟹活动情况以及检查防逃装置。每周末中午12时左右用水质测试盒(三合一水质测试盒，厦门迈凯威生物科技有限公司)检测水质，保持水体pH为7.0～9.0、氨氮低于0.4 mg·L-1、亚硝酸盐低于0.15 mg·L-1。
1.3 数据采集
1.3.1 生长规律
分别于4月、6月、8月及10月的15日左右用地笼从每个实验塘捕捉雌雄中华绒螯蟹各20只，用天平称重。增重率(weight growth rate, WGR)和特定生长率(specific growth rate, SGR)采用以下公式计算：
增重率WGR=(Wt-Wt-1)/Wt-1×100%；
特定生长率SGR=(lnWt-lnWt-1)/D×100%。
式中,t-1和t为采样时间，W(t-1)和Wt分别为(t-1)月和t月中华绒螯蟹的平均体质量(g)，D为间隔天数(d)。
1.3.2 性腺发育
生殖蜕壳率：7月20日至10月10日，每20 d打样一次，每个池塘随机挑选雌雄各20只蟹观察是否完成生殖蜕壳。生殖蜕壳判断方法：雄蟹主要依据第3腹节处两个突起的高度和硬化情况，结合大螯绒毛覆盖率；
雌蟹观察腹脐形状和覆盖率。
性腺指数和肝胰腺指数：9月10日至11月15日，每隔30 d采样1次，采样时从每个池塘中选取雌雄蟹各3只，所选样本体质量为各个池塘最近一次生长打样时的雌雄蟹平均体质量。称量后解剖，取出所有肝胰腺和性腺并称重。性腺指数(gonadosomatic index, GSI)和肝胰腺指数(hepatosomatic index, HSI)计算公式如下：
GSI=WG/W×100%
HSI =WH/W×100%
式中,WG表示性腺的质量(g)；
WH表示肝胰腺的质量(g)；
W为体质量(g)。
1.3.3 养殖性能
11月25日左右，通过地笼将大部分中华绒螯蟹起捕后，排干池水捡蟹清塘。
规格分布：将每个池塘中最终捕获的雌雄蟹各随机称取100只，根据体质量进行规格分级。雄蟹分为8个等级，分别为<125.0 g、125.0～149.9 g、150.0～174.9 g、175.0～199.9 g、200.0～224.9 g、225.0～249.9 g、250.0～274.9 g和≥275.0 g；
雌蟹分为6个等级，分别为<100.0 g，100.0～124.9 g、125.0～149.9 g、150.0～174.9 g、175.0～199.9 g和≥200.0 g。记录各体质量等级中华绒螯蟹数量。
对每个实验塘的中华绒螯蟹进行整体称重并计数，计算其平均体质量(average weight，AW)、成活率(survival rate，SR)、产量(yield，Y)和饲料系数(feed conversion ratio，FCR)。计算公式如下：
SR =Nf/Ni×100%
Y=Yf/S
FCR=Wf/(Wt-W0)
式中,Nf表示解剖个体数与最终存活个体数之和；
Ni为扣蟹投放数量；
Yf表示中华绒螯蟹总产量(g)；
S代表池塘水面积(m2)；
Wf为总消耗饲料量(g)；
Wt表示成蟹总重(g)；
W0表示放苗时扣蟹总质量(g)。
1.4 数据分析
采用Excel 2016和SPSS 26.0软件对实验数据进行处理和统计分析，数据表示形式为平均值±标准误(mean±SE)。用one way ANOVA(单因素方差分析)对实验数据进行分析，以Duncan法进行多重比较，当P<0.05时表示不同组别之间差异性显著。最后在GraphPad Prism软件上绘制相关图表。
2.1 生长规律
“长荡湖1号”中华绒螯蟹奇数年G1代A系、B系和对照组成蟹养殖阶段平均体质量变化情况如图1所示。自6月起，“长荡湖1号”B系平均体质量无论雌雄均显著大于其余2组(P<0.05)，A系平均体质量略大于对照组，但无显著差异(P>0.05)。同一组内雌、雄蟹体质量也在同期出现明显区别，雌、雄个体在体型上出现分化。到10月份，“长荡湖1号”B系雄蟹平均体质量为221.71 g，雌蟹平均体质量为168.94 g。
图1 成蟹养殖阶段体质量变化情况
4—6月，3组中华绒螯蟹成蟹养殖阶段增重率均高于200%，且B系增重率显著高于A系和对照组(P<0.05)，雌、雄都有此规律(图2)。8—10月，雄蟹增重率低于60%，雌蟹增重率普遍不高于30%。3组中华绒螯蟹特定生长率变化情况与增重率相似，8月之后雄蟹每日体质量增长率均小于0.8%，雌蟹每日体质量增长率小于0.5%(图3)。
图2 成蟹养殖阶段增重率变化情况
图3 成蟹养殖阶段特定生长率变化情况
2.2 性腺发育
“长荡湖1号”中华绒螯蟹奇数年G1代A系、B系和对照组在成蟹养殖阶段生殖蜕壳率在各个时期均无显著差异(P>0.05)(图4)。自7月20日起，雌雄蟹生殖蜕壳率逐渐升高，8—9月同组内同一时期雌蟹生殖蜕壳率比雄蟹高约20%。至9月20日，3组中华绒螯蟹生殖蜕壳率均接近100%。
图4 成蟹养殖阶段生殖蜕壳率比较
3组中华绒螯蟹性腺指数在9—11月均逐渐升高，但各组间无论雌雄均无显著差异(P>0.05)(图5)。10—11月，3组雌蟹性腺指数均高于雄蟹。“长荡湖1号”B系性腺指数在9月低于A系与对照组，在11月高于其余两组，但无显著差异(P>0.05)。在11月10日，B系雌体性腺指数为10.31%，雄体性腺指数为3.45%。
图5 成蟹养殖阶段性腺指数比较
3组中华绒螯蟹雌蟹肝胰腺指数在9—11月呈下降趋势，而雄蟹肝胰腺指数各组趋势不同：两选育品系雄蟹肝胰腺指数在9—11月先稍微升高后降低，对照组肝胰腺指数逐月下降，各组之间无显著差异(P>0.05)(图6)。其中，雌蟹肝胰腺指数在9月10日高于10%，而11月10日降至7%左右；
雄蟹肝胰腺指数在9月15日是8%左右，到11月15日降至6.5%左右。
图6 成蟹养殖阶段肝胰腺指数比较
2.3 养殖性能
“长荡湖1号”中华绒螯蟹奇数年G1代A系、B系和对照组成蟹养殖阶段最终规格分布情况见图7。就雄体而言，“长荡湖1号”B系在大规格(≥250 g)分布比例方面显著高于A系和对照组(P<0.05)，而A系在小规格(<125 g)比例方面显著高于其余两组(P<0.05)。就雌体而言，B系在大规格(≥150 g)分布比例上显著高于其余两组(P<0.05)，而A系在125～200 g范围内规格分布比例高于对照组，但是差异不显著(P>0.05)。
图7 成蟹养殖阶段规格分布比较
“长荡湖1号”中华绒螯蟹奇数年G1代A系、B系和对照组成蟹养殖阶段最终平均体质量、成活率、产量和饲料系数情况见表2。在最终平均体质量方面，“长荡湖1号”B系无论雌雄均显著高于其余两组(P<0.05)，A系稍低于对照组，但无显著差异(P>0.05)。就成活率而言，两选育品系整体成活率均显著高于对照组(P<0.05)，且A系整体成活率亦显著高于B系(P<0.05)，其中A系雌体成活率高达76.93%。在最终产量方面，两选育品系雌体显著高于对照组(P<0.05)，但A系和B系之间无显著差异(P>0.05)。在饲料系数方面，“长荡湖1号”B系最低，对照组最高，但3组无显著差异(P>0.05)。
表2 成蟹养殖阶段最终平均体质量、成活率、产量和饲料系数
3.1 中华绒螯蟹“长荡湖1号”生长规律评估
生长速度是水产动物的重要选育方向，通过连续定向选育往往可以实现生长速度的迭代提升[16]。甲壳动物体质量和生长速度相关遗传力为0.17～0.56[17]，处于中高等水平，具有较大的选择潜力。凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)“中科1号”经过2代群体选育和5代家系选育后，生长速度比普通养殖品种高21.8%[18]；
三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)“黄选1号”经过5代群体选育后，80日龄和100日龄的生长速度分别比对照组高16.20%和19.35%[19]；
中华绒螯蟹“长江1号”群体选育5代后，成蟹生长速度比未选育群体高16.70%[20]。本实验中，母本大于250g、父本大于350g的“长荡湖1号”B系奇数年G1代在成蟹养殖阶段的生长速度显著高于亲本规格较小的A系和对照组(P<0.05)，尤其最后收获时，B系雄蟹平均体质量比对照组高16.40%，雌蟹平均体质量比对照组高22.29%。这说明以规格为选育指标能明显提高河蟹在成蟹养殖阶段的生长速度，遗传因素对河蟹的生长构成重要影响。有研究表明，扣蟹养殖阶段亦是大规格亲本的子代生长速度较快[21]。本实验3组中华绒螯蟹雌雄个体均在成蟹养殖阶段前期(3—6月)生长速度较快，后期(7—10月)生长速度变慢，分析有2个可能原因：1)6月15日—9月15日，池塘养殖中华绒螯蟹蜕壳周期较长，此阶段通常蜕壳2次，故生长速度相对较慢[22]；
2)9月20日后，中华绒螯蟹雌体和雄体均基本完成生殖蜕壳，此后摄入的营养和能量主要用于性腺发育，故体重增加较少[23]。
3.2 中华绒螯蟹“长荡湖1号”性腺发育评估
鱼类和虾类的主要可食组织为肌肉[24-26]，而中华绒螯蟹成蟹的可食组织包括肌肉、性腺和肝胰腺[27]，且性腺发育良好的膏蟹价格远远高于性腺组织较少的菜蟹。因此，生殖蜕壳比例和性腺指数成为河蟹养殖性能的重要评价指标[22]。生殖蜕壳是蟹类性腺快速发育的起点[28-29]。本实验3组中华绒螯生殖蜕壳始于7月，终于9月，雌体生殖蜕壳早于雄体，这与以往研究结果一致[30]。这可能是因为雌体卵巢发育需要在卵母细胞中储存大量营养物质，因此需要提早生殖蜕壳和进行性腺发育，而雄体需要更大的体型以争夺交配权，因此雄体生殖蜕壳时间较晚。肝胰腺是中华绒螯蟹重要的储能器官，与中华绒螯蟹的生殖蜕壳[31]和性腺发育[32]密切相关。本研究结果表明，3组中华绒螯蟹雌蟹肝胰腺指数在9—11月逐渐降低，而性腺指数无论雌雄均逐月升高。这主要因为该时期中华绒螯蟹肝胰腺中营养物质开始向性腺转移，供性腺发育，所以肝胰腺指数会随着性腺指数的升高而下降[33]。另外，A系和B系雄蟹肝胰腺指数在9—11月先稍微升高后降低，而对照组雄蟹肝胰腺指数逐月下降，这可能是因为两选育品系规格较大，生长发育和能量储存时间较长，故性腺发育延后，肝胰腺指数在9—10月依然升高。
3.3 中华绒螯蟹“长荡湖1号”最终养殖性能评估
规格大小是影响中华绒螯蟹价格的主要因素[34]，因此在产量相同时，大规格中华绒螯蟹比例越高，收益往往也越高。本研究中，“长荡湖1号”奇数年B系G1代成蟹在大规格(雄蟹≥250 g，雌蟹≥150 g)分布比例方面显著高于A系和对照组(P<0.05)。就雌蟹而言，尽管A系亲本的规格也高于对照组，但A系子代成蟹在125～200 g大规格比例只是略高于对照组，差异不显著。这主要因为中华绒螯蟹的养成规格不仅受到遗传因素影响[10]，还受放养密度[35]、水体环境[36]和饵料营养[37]等多种因素交互影响，因此亲本规格较大的A系在本实验中出现子代成蟹规格小于对照组的现象。
甲壳动物成活率相关遗传力为0.36～0.71[38]，具有很高的选择潜力。值得一提的是，本实验中A系的成活率显著高于其余两组(P<0.05)，而对照组成活率最低。因此，尽管对照组的最终平均体质量高于A系，但因其成活率最低，导致其整体的最终产量显著低于两选育品系(P<0.05)。就雄体而言，3组中华绒螯蟹成活率和产量都无显著差异，这可能是由于“雄蟹好打斗，对成蟹成活率影响较大”造成的。由先前研究可知，饲料成本占成蟹养殖总成本的30%左右[22]，提高饲料效率是降低河蟹养殖成本和提高经济效益的重要措施。本研究结果中，长荡湖1号两选育品系的饲料系数低于对照组，但未出现显著差异。先前有研究表明，“长荡湖1号”偶数年G1代成蟹小面积池塘条件下养殖性能同样优于未经选育的对照组[15]，由此可见，在室外池塘养殖生产中，中华绒螯蟹“长荡湖1号”选育效果明显，后续仍需要继代选育，使这种优势得以加强。
本研究在长荡湖地区接近实际养殖条件的池塘中进行成蟹养殖对比实验，结果表明“长荡湖1号”奇数年群体选育一代之后，B系成蟹生长速度明显高于未选育群体，最终平均体质量比未选育群体高14.35%；
A系在成活率方面有显著优势，其整体成活率比未选育群体高50.96%；
两选育品系中华绒螯蟹单位面积产量均显著高于对照组，饲料系数低于对照组，3组中华绒螯蟹在生殖蜕壳和性腺发育方面无显著差异。在今后的研究中，拟结合分子标记辅助育种和全基因组关联育种技术，加快选育进程，使得两个选育品系的优良性状不断纯化和聚合，同时需要在江苏、安徽、湖北和山东等中华绒螯蟹主产区进行多点生产性对比实验，以评价中华绒螯蟹“长荡湖1号”品系在不同地域的养殖效果。