五種觀賞魚色素細胞的初步組織學研究

摘 要：以采集的活魚表皮組織為材料，利用常規組織切片法和H.E.染色，研究了5種觀賞魚類色素細胞的分布情況，以期為觀賞魚體色研究提供基礎資料和理論依據。

關鍵詞：觀賞魚；色素細胞；組織學觀察

中圖分類號：S965.8 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.12.018

觀賞魚種類繁多，分布廣泛，約有2 000余種分布于熱帶水域，分布于溫帶水域的品種主要有錦鯉、草鯽和金魚等。在眾多的觀賞魚中，海水觀賞魚以其豐富的品種、極富變化的體色越來越受到人們的喜愛，成為世界上最有發展潛力的觀賞魚類[1]。隨著天津城市經濟的快速發展、城鄉一體化進程的不斷加快、城市基礎設施的快速提升以及人民生活方式的逐步轉變，休閑農業發展迎來了巨大的市場潛力和發展機遇[2]。其中，農業觀光園和農業科技園區在天津較為普遍[3]，觀賞魚的養殖也已成為休閑觀光漁業的重要內容。從世界范圍看，觀賞魚養殖及相關產業正在興起，2001年全球觀賞魚進出口貿易額已達到3.2億美元[4-5]。

觀賞魚的觀賞價值主要體現在體型和體色兩個方面，其中體色是由色素細胞控制的。魚類色素細胞分為黑色素細胞、黃色素細胞、紅色素細胞和光彩細胞。黑色素細胞是動物體內存在最廣泛的一種色素細胞。酪氨酸酶對魚類皮膚中色素合成起重大作用，其活力大小與魚體體表黑色深淺呈直接正相關關系[6]。多烯色素即類胡蘿卜色素類的脂溶色素，一般位于分歧狀的結締組織細胞內[2]，即紅色素細胞和黃色素細胞，二者均呈樹突狀。細胞內有許多喋啶顆粒和類胡蘿卜素小泡，能夠濾過特定波長的光而使魚體發色[7-8]。卟啉色素位于虹彩細胞的中央。魚體顏色的表現取決于色素細胞所含的成分，由紅、橙、黃或數種成分相混而成，如黑色素與紅色素結合成深淺不同的紅色、褐色、棕色，黃色素與紅色素結合成橘色，黃與黑色素適當混合形成綠色[9]。色素顆粒的分散和集結運動依賴于細胞中的微管，微管是色素顆粒往返運動的“軌道”，運動的動力源于驅動蛋白（Kinesin），這是一種ATP水解酶[10]。在細胞內微管缺失的情況下，色素顆粒只能進行無方向性運動。色素顆粒的聚集或擴散與細胞內的Ca2+和cAMP有關。

本研究利用組織切片技術分析公子小丑（Amphiprion ocellaris）、黃尾藍魔（Chrysiptera parasema）、劍尾魚（Xiphophorus helleri）、虎皮（Puntius tetrazona）和草鯽魚（Carassius auratus）等5種觀賞魚的色素細胞在上皮組織中的分布特點，以期為觀賞魚體色研究提供基礎資料和理論依據。

1 材料和方法

試驗魚均購自天津市寶雞道花鳥魚蟲市場，魚體健康無病。試驗魚規格見表1。

活體采集試驗魚表皮組織，采用常規組織切片法和H.E.染色。

2 結果與分析

2.1 公子小丑皮膚色素細胞的分布

公子小丑色素細胞集中分布于真皮疏松層的內、外側，在真皮致密層內側有少量色素細胞集中分布，但均未形成色素層。公子小丑表皮處色素細胞個體扁平，數量較多，分散分布，最大直徑約為上皮細胞9倍左右，約6.8 μm。

2.2 黃尾藍魔皮膚色素細胞的分布

黃尾藍魔表皮較薄，只有約兩層細胞組成，內層表皮細胞呈圓球形，外側表皮細胞較內層細胞略扁。色素細胞形狀扁平，形成色素層，鏡下無法看到單獨的色素細胞。色素層分布于表皮內側，二者連接緊密，在其真皮層中未發現色素細胞分布。

2.3 虎皮皮膚色素細胞的分布

虎皮魚真皮中未發現色素細胞分布，其色素細胞密集分布于表皮層中。虎皮魚的色素細胞于鱗片上方和下方的表皮中分布較為密集，聚集形成色素層。其色素細胞個體扁平，最大直徑約為表皮細胞11倍，約2.8 μm。

2.4 劍尾魚皮膚色素細胞的分布

劍尾魚表皮中有色素細胞分布，真皮層中未見到聚集的色素細胞，僅在真皮疏松層內側見到少量色素細胞，個體微小。

2.5 草鯽魚皮膚色素細胞的分布

草鯽魚表皮有色素細胞分布，在其真皮疏松層和致密層間分布有不連續且厚度不均的色素層。色素層中的色素細胞形狀扁平，有的色素細胞通過突觸相連接。

3 結論與討論

3.1 5種觀賞魚色素細胞的分布位置

魚類的色素細胞主要分布在真皮的疏松層上方和致密層下方，還有神經和血管周圍[6]。通過本研究所涉及的5種觀賞魚色素細胞分布情況可以看出，魚類色素細胞分布的位置，在種類間存在較大差異。其中公子小丑色素細胞主要分布于真皮疏松層兩側，其次是散布于表皮細胞間和在真皮致密層內側少量聚集。黃尾藍魔色素細胞主要分布于表皮下方，并未散布于表皮細胞間。虎皮色素細胞也主要分布于表皮內側，散布于表皮細胞間或形成色素層。劍尾魚色素細胞主要分布于表皮，而真皮中只有少量分布，且個體微小。草鯽魚色素細胞主要分布于表皮和真皮疏松層與致密層之間。

3.2 5種觀賞魚色素細胞的集中程度

本研究所涉及的5種觀賞魚其色素細胞的集中程度存在很大差異。其中公子小丑魚色素細胞聚集成堆，但未形成色素層，劍尾魚色素細胞集中程度最低，與其他3種魚類不同。在形成色素層的魚類中，黃尾藍魔和虎皮的色素層均位于表皮下方或表皮內，草鯽魚色素層位于真皮疏松層和致密層之間，二者色素層均不連續。

3.3 5種觀賞魚色素細胞的形態

5種觀賞魚的色素細胞均為扁平狀，色素細胞呈現出變形蟲樣。色素細胞最大直徑均遠大于上皮細胞。有研究指出魚類色素細胞直徑約為10～300 μm，本研究中公子小丑和虎皮的色素細胞最大直徑均較短，分別約為6.8 μm和2.8 μm，這可能是由于二者均為小型魚類所致。

參考文獻：

[1] 董少杰，陳學亮，侯俊利，等.世界海水觀賞魚貿易[J].天津農業科學，2007，13（3）：5-7.

[2] 史佳林，張蕾，賈鳳伶.天津休閑農業區域類型劃分與發展前景展望[J].天津農業科學，2012，18（4）：58-61.

[3] 賈鳳伶，李瑾，黃學群，等.天津都市休閑農業發展模式與對策研究[J].天津農業科學，2011，17（5）：93-97.

[4] Monteiro-Neto C. Analysis of the marine ornamental fish trade at Ceara state， northeast Brazil [J]. Biodiversity and Conservation， 2003（12）： 1287-1295.

[5] 吳凱，譚春蘭.都市漁業現狀及發展思路淺析[J]. 山西農業科學，2009，37（10）：81-85.

[6]黃永政.17@-甲基睪酮與類胡蘿卜素對觀賞魚體色研究的影響[D].重慶：西南大學，2008.

[7] 徐偉，李池陶，曹頂臣，等.幾種鯉鯽鱗片色素細胞和體色發生的觀察[J].水生生物學報，2007，31（1）：67-72.

[8] Amiri M H.Chromatophores and color revelation in the blue variant of the Siamese fighting fish （Betta splendens）， micron [J]. Micron， 2012 （43）： 159-169.

[9] 姚鵬飛. 動物的色素[J]. 生物學通報， 1963（4）：19-20.

[10] 張曉紅，吳銳全，王海英，等.魚類體色的色素評價及人工調控[J]. 飼料工業， 2008， 29（4）：58-61.