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主題研究

    • 計畫名稱:

      生物繁養殖研究

    • 研究人員:

      呂明毅(計劃主持人)朱育民張桂祥韓僑權

    • 子計畫:

      • 1.珊瑚礁魚類繁養殖及產業應用關鍵技術研發 (呂明毅)
      • 2.提高無機氮濃度對珊瑚礁魚苗養殖之研究 (張桂祥)
      • 3.本館展示之淡水魚類及洄游性蝦類繁殖及復育技術研發 (韓僑權)
      • 4.本館繁養殖魚類遺傳多樣性探討 (朱育民)

    • 計劃說明:

      本研究的長遠目標是發展水產養殖技術來飼養珊瑚礁魚類及迴游型觀賞魚蝦,以增進吾人瞭解其生態需求,進而保育稀有及瀕危的物種,並可降低自然族群的採捕壓力。將以控制營養鹽比例的方式,讓不同的浮游藻生長,以篩選不同的浮游動物作為餌料生物,達到增加珊瑚礁魚類的稚魚存活機率。本計畫針對養殖之各水質因子加以監測,包括溫度、鹽度、溶氧、pH值、濁度與營養鹽等養殖環境等,該等水質因子是否適當,均是為成功培育魚苗之重要條件。海水水質監測模式結果可以提供適合魚苗養殖水質基本條件之建議及試驗,以建立種苗生產模式。希望能了解仔稚魚適合生長環境之水文特性,以作為養殖環境條件之依據且能隨時監控,當得到這些背景資料並經整合之後,進一步改善養殖環境,以便日後提供海水觀賞魚及迴游型觀賞魚蝦繁養殖環境的參考及學術研究。此外,全球各地有許多大型水族館展示珊瑚礁魚類,而這些魚類在展示缸中也經常會交配產卵。然而,這些魚卵通常都沒有被利用且被忽略。因此,本實驗即利用水族館展示缸中所生產的珊瑚礁魚卵,以無機營養鹽施肥法來飼養仔魚,並與傳統的餵食輪虫的方法比較。結果顯示無機營養鹽施肥法的確比餵食輪虫的方法更能讓仔魚渡過初開口攝食的階段,而這方法也許能讓水族館達到永續經營的目標,大大減少野外捕捉的壓力。

    • 計畫內容:

      子計畫

      壹、珊瑚礁魚類繁養殖及產業應用關鍵技術研發 - 呂明毅
      一、計畫緣起
      海水觀賞生物在全球的繁養殖技術仍在啟蒙階段,但市場需求卻在不段擴張,供不應求的情況維持許久,發展相關繁養殖技術可謂當務之急。本館自2004年即開始積極地進行研究開發數種臺灣高產值或稀有的海水觀賞魚類的親魚培育及繁養殖技術,目前已有發表數種蓋刺魚及珊瑚礁魚類之繁養殖技術,可作為本計畫重要參考依據,以此延伸進行新品種之繁養殖技術開發。

      二、目標與執行
      (一)、目標
      發展水產養殖技術來繁殖珊瑚礁魚類,增進瞭解其生態需求,進而保育稀有及瀕危的物種,並可降低自然族群的採捕壓力。本計畫將針對蓋刺魚類和館內珊瑚礁魚類的親魚養成技術、自然產卵技術及仔稚魚培育技術建立標準化作業模式,以提供未來產業化之能力。
      (二)、執行方式
      1.親魚培育:實驗親魚主要是海生館馴養多年或少部分購自海水觀賞魚供應商,挑選達到性成熟體型的親魚。在親魚正式放入繁殖水槽前,須先做檢疫的動作,先以淡水浸泡十分鐘,利用滲透壓不同的原理,去除魚體表的寄生蟲;之後再飼養在檢疫水槽,並在循環水中添加0.3 mg/L的醋酸銅,達到去除寄生蟲的作用,當檢疫時間經過一個月後,目測魚體表無寄生蟲的跡象,以及魚並無抖鰭、體表磨擦缸壁...搔癢的動作,即可放入繁殖水槽。親魚水槽為FRP玻璃纖維材質的水槽(容水量50公噸)。採用混養的方式養殖。過濾以循環水的方式,通過過濾系統,系統包括黑色生化球、珊瑚砂、蛋白除沫器。鹽度維持在33~36ppt,水溫控制使其不低於25度,光照並不控制,為室內自然採光,並不添加人工光源。每天記錄水質,包括水溫、鹽度、pH、溶氧值,並依照設定條件範圍適當調整。水槽內放置珊瑚礁石及海藻,提供親魚躲藏的棲所,並以空氣幫浦通氣到水槽內提高溶氧以及增加水流擾動。在換水的頻率以及水量方面,由於過濾系統有自動逆洗的功能,大約每10天補充一次儲備海水,水量大約為五公噸左右,而儲備海水需先經過循環過濾、紫外線殺菌10天以上。
      2.受精卵的收集:以受精卵收集器收集魚卵。水槽旁設置一溢流槽作為魚卵收集處,並掛上特製的網具,運用連通管原理使水流入槽中再進入循環系統流回親魚水槽,於下午15:30-16:00間掛置魚卵收集網 (300 μm mesh size)於集卵器內,利用其浮性卵的特性,隨水流將卵從水槽溢流口集中至集卵器,翌日清晨將集卵器內的魚卵取出,將網具中的內容物以新鮮海水沖洗後集中,收集到的魚卵提供後續實驗使用。
      3.仔稚魚的飼育 :收集之仔魚放置於500 L玻璃纖維桶中飼養,每日以多功能水質測量儀(YSI-Professional Plus, Ohio, USA)進行溫度、鹽度、酸鹼度及溶氧等水質因子之監測,每日隨機於飼養槽中採集仔稚魚10尾,以解剖顯微鏡進行觀察。
      4.不同餌料生物及水質條例對仔稚魚活存之影響:飼育水體中添加微細藻類、光合菌及橈足類(copepods)、輪蟲(rotifers)及游仆蟲(Euplotes sp.)等餌料生物,設定不同的溫、鹽環境條件,以探討不同的水質條件及餌料生物對仔稚魚活存之影響。

      貳、提高無機氮濃度對珊瑚礁魚苗養殖之研究 - 張桂祥
      一、計畫緣起
      本計畫追求水族生物永續展示的目標,利用展場水族缸內魚隻自然產下的卵,以添加無機氮磷鹽的養殖法,產生多樣性的浮游植物及浮游動物,供魚苗選擇以增加存活率。近年來以此方法陸續養成一些魚種,如龍膽石斑、青斑、燕魚、飄飄(魚醫生)、銀鱗鯧、黃金鰺、及其他小型種類的石斑魚等。

      二、目標與執行
      (一)、目標
      本計劃將以控制營養鹽比例及提高無機氮濃度的方式,讓不同的浮游藻生長,以篩選不同的浮游動物作為餌料生物,達到增加珊瑚礁魚類的稚魚存活機率。
      (二)、執行方式
      在戶外6個養殖桶中,以控制營養鹽的方式,讓不同的浮游藻生長,篩選產生不同的浮游動物餌料生物。再以珊瑚王國館的魚卵為材料,孵化的仔魚自行選擇其所需食物生長。14日後再計算仔魚存活數量,評估存活率。

      參、本館展示之淡水魚類及洄游性蝦類繁殖及復育技術研發 - 韓僑權
      一、計畫緣起
      過去海景公司在本館展場淡水魚展示之需求都是直接委外進行野外採集,因採集種類及數量皆不穩定,常常無法適時提供本館展示之需求,且直接進行野採外界觀感亦不佳。故進行開發本館展場淡水魚類的繁養殖培育技術、復育研究及魚苗養成有其必要性。養成之魚苗未來除了可販售海景公司,增加本館收入,也可減低野外採捕需求,多餘之魚苗也可考量與地方政府合作進行合宜之放流,此亦能對台灣溪流魚類生態保育貢獻盡一份心力,並提升本館保育作為之知名度。
      台灣富有觀賞價值的迴游型觀賞魚蝦種類甚多,目前市面上水族業者販售相當盛行,其可觀賞性及稀有性甚至比市面上喊價數千元的水晶蝦來的優良。但因其繁殖困難,目前市面販售皆直接從野外取得,先前也有廠商尋求本館合作,期望能開發相關物種繁殖量產。本研究除可嘗試以人工的環境來繁殖量產增加產值,以減少野外採對野生族群造成的壓力外,其幼生之培育及發育等相關研究也可發表於國際SCI之期刊,長遠的附加目標來看,若可以人工繁殖,對一些稀有的野生族群也有保育及復育的功效。而期間還是有很多技術門檻需要突破,如降海環境和幼苗期生物餌料就是兩個極需突破的問題,這些都可發展為本館繁養殖研究極具特色的一個領域。

      二、目標與執行
      (一)、目標
      1.針對台灣現有的洄游型觀賞魚蝦之生態、生殖、養殖等相關文獻資料進行系統性的收集。
      2.規劃設計可適用於洄游型觀賞魚蝦繁養殖之設備模式。
      3.以現有本館展示淡水魚及在野外進行採集,以馴養可進行繁養殖之本館展示之淡水魚親代達到7種以上。
      4.在野外進行採集及透過魚商購買,以馴養可進行繁養殖之洄游型觀賞蝦親代達到6種以上。
      5.在人為養殖環境中本館展示淡水魚及洄游型觀賞蝦親代能達到3種以上自然配對、產卵。
      6.孵化之淡水魚及洄游型觀賞蝦幼苗進行培育養成達到2種以上。
      7.進行洄游型觀賞幼苗期在不同降海環境和生物餌料養成培育試驗,為未來大量繁養殖尋求適當條件。
      (二)、執行方式
      1.收集現有的洄游型觀賞魚蝦之生態、生殖、養殖等相關文獻資料。
      2.規劃設計洄游型觀賞魚蝦繁養殖之維生系統設備。
      3.在野外採集洄游型觀賞蝦及本館展示淡水魚進行親代之培育,以作為後續之繁養殖研究,必要時也可透過魚商購買。
      4.在人為養殖條件下營造適當環境,達到自然配對、產卵的目的。
      5.監測孵化之幼苗成長狀況。
      6.培育不同浮游植物及浮游動物以監測進行幼苗期在不同生物餌料條件下之養成效率。
      7.進行不同降海環境(鹽度)試驗,監測幼苗期生長之情況,尋求適當之繁養殖條件。

      肆、本館繁養殖魚類遺傳多樣性探討 - 朱育民
      一、計畫緣起
      目前水族館展示之魚類主要為野外採捕,而這也造成野外族群之壓力,海生館繁養殖魚類其目標是發展水產養殖技術,降低自然族群的採捕壓力,提供展場教育展示,進而達到保育之目的。當前繁養殖魚類多為小群體,有效親魚數量較少,因而容易造成近親交配的狀態,或養殖品種混雜造成基因滲入。而在野外族群上,由於過度捕撈和環境污染等造成野生資源衰竭也會造成有效族群量降低,進而影響引入親魚的遺傳多樣性,因此對野生族群和養殖族群進行遺傳結構分析,並評估一些人為因素或自然因素所引起的遺傳變化,了解其動態變化規律,為本館人工養殖及品種培育提供相關的遺傳背景資料,以達永續經營之目的。本計畫擬以分子遺傳標誌,來對本館繁養殖魚類遺傳現況作一初步之了解,並嘗試建立分子遺傳在水族館繁養殖魚類之應用技術。

      二、目標與執行
      (一)、目標
      台灣石賓(Acrossocheilus paradoxus)為台灣廣分布的初級淡水魚,喜歡棲息於水流湍急的清澈的水域中,亦為本館展場台灣水域館重要的常態展示物種,目前展場之魚源主要來自本館自行繁養殖所提供,本年度目標將以本館繁養殖之台灣石賓為研究物種,以粒線體DNA遺傳標誌進行本館繁養殖族群與野外族群之分化程度與遺傳結構分析探討。
      (二)、執行方式
      1.至各棲地採集野外族群樣本及收集本館繁養殖之樣本。
      2.萃取DNA,設計primer增幅目標片段。
      3.送定序公司進行目標片段DNA定序。
      4.進行DNA定序序列整理與分析。
      5.分析資料整理與發表。

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