基于耳石稳定同位素分析识别牙鲆重建群体并探讨其生态适应能力

Stock enhancement, based on releasing hatchery-reared fish into natural seawater, is an effective means of recovery of fishery resources and increasing the profit of fisheries. Considering the difference between nurturing and natural environment, it is urgent to evaluate the adaptability of aquatic animals after reconstruction. Moreover, influence on genetic structure of natural population caused by releasing hatchery-reared fish cannot be ignored. The present study is to work on Paralichthys olivaceus, the main releasing fish of the coastal area of Qinhuangdao, and a tracking survey on ecological adaptability will be conducted through investigating changes in growth rate and diet of individual. Otolith stable isotope analysis will be used to identify released and wild populations. Daily growth rate of otolith radius, condition factor and lipid content of recaptured fish will be studied to understand the growth state after releasing. Feeding intensity and diet content will be investigated by means of morphological identification, DNA barcoding and stable isotope technique. Furthermore, based on the historical data, genetic structure of releasing and wild population will be compared by amplification of microsatellite markers. The present study not only explores ways to improve ecological adaptability of hatchery-reared fish, but also enriches the basic parameters of researching ecological fitness and assessing the result of stock enhancement.

增殖放流是一种恢复渔业资源和增加渔业效益的有效手段。鉴于放流苗种的人工培育环境异于自然海域，亟待开展其生态适应能力研究。此外，大规模放流人工培育的苗种对自然群体遗传结构的影响不容忽视。本项目拟以秦皇岛海域重要增殖放流鱼类—牙鲆为研究对象，从放流个体的生长率变化和食性转变为切入点，对重建群体的生态适应能力进行跟踪调查。开发基于耳石稳定同位素分析的群体鉴别方法；根据耳石微结构分析计算耳石轮径日增长率，结合肥满度和鱼体脂肪含量指标，了解苗种放流后的生长动态；结合形态学鉴定、DNA条形码技术和稳定同位素技术对放流后牙鲆的摄食强度和食性进行跟踪调查；利用高多态性微卫星标记对放流群体和野生群体的遗传结构进行分析，结合历史数据，初步评估放流活动对自然群体的遗传风险。研究成果将为探索提高苗种生态适应能力的途径提供理论依据，并为研究放流牙鲆的生态适合度以及评估增殖放流效果提供基础参数。

本项目以牙鲆为研究对象，开发识别重建群体的方法，并探讨放流群体的生长状况、摄食生态和遗传结构。首先，利用形态学和分子标记结合的方法从759尾捕捞牙鲆幼鱼中鉴别出335尾放流牙鲆，放流牙鲆比例为44.1%。但是该比例在不同放流区域（秦皇岛、营口、长岛）存在差异，其中秦皇岛比例最高（45.9%），营口最低（36.6%）。此外，三个放流区域捕捞牙鲆幼鱼的生物学参数也不同，营口捕捞牙鲆的平均体长和平均体重均大于秦皇岛和长岛，长岛捕捞牙鲆的平均体长和平均体重最小。长岛的肠体比值最高，营口的最小。秦皇岛牙鲆的肥满度值最高，长岛的最低。长岛捕捞牙鲆的鱼体脂肪含量最低。根据Von Bertalanffy（VBGF）生长方程计算得出，秦皇岛、营口和长岛牙鲆的最大体长分别为65.98cm、43.53cm和57.03cm，最大体重分别为2702.78g、634.42g和1388.47g。其次，测定了秦皇岛增殖放流区不同牙鲆群体肌肉、全耳石和耳石核心区的稳定同位素比值，发现利用耳石核心区δ13C值可识别重建牙鲆幼鱼群体中的放流群体，较分子标记更加准确，并在生殖洄游亲鱼群体的鉴别方面有一定的应用前景。此外，还考察了放流牙鲆的遗传结构、生长状况和摄食生态。结果表明，秦皇岛牙鲆群体的遗传多样性处于较高水平。放流牙鲆的体长和体重均大于野生牙鲆，肥满度和肠体比值却存在相反的趋势。放流牙鲆和野生牙鲆的摄食强度、食物种类基本相同。与野生牙鲆相比，放流牙鲆在生长状况和摄食生态方面并不存在较大的差别，说明经过禁渔期的适应，放流牙鲆已经恢复了在增殖海域生存的能力。该项目研究成果将为探索提高苗种生态适应能力的途径提供理论依据，并为研究放流牙鲆的生态适合度以及评估增殖放流效果提供基础参数。