大菱鲆胚胎生長發育的研究

佟雪紅++鮑成滿++湯新慧++楊小蘭++陳倩

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.092

摘要：觀察了大菱鲆胚胎的發育過程，研究了其發育特征和胚體的生長特征。結果表明，大菱鲆受精卵在水溫為14.4 ℃、鹽度為3.1%～3.3%條件下，歷經103 h胚體孵化出膜。胚體長度在卵裂期、囊胚期、原腸期、器官形成期經歷了“縮小-膨大-再縮小-再膨大”的變化過程，并在卵裂期達到最低值1.015 mm，胚體大小的變化跟不同發育期的細胞運動以及器官發育密切相關。胚體中油球直徑從受精卵至卵裂期逐漸增加并在卵裂期達到最高值 0.186 mm，之后逐漸減小。胚體質量在卵裂期時最低，為0.509 mg，之后快速增長并在原腸期達到最高值0.576 mg，此后急劇降低，在孵化時胚體質量為0.525 mg。

關鍵詞：大菱鲆；胚胎發育；生長；油球；體質量

中圖分類號： S961.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0318-03

收稿日期：2015-08-29

基金項目：國家自然科學基金（編號：31340007）；國家大學生創新創業訓練計劃項目；江蘇省高校自然科學基礎研究項目（編號：12KJB240001）；江蘇省灘涂生物資源與環境保護重點建設實驗室開放課題（編號：JLCBE12003）；鹽城師范學院教授、博士基金（編號：6207110006）。

作者簡介：佟雪紅（1979—），女，江蘇鹽城人，博士，講師，研究方向為魚類生理學。E-mail：txh113005@163.com。大菱鲆（Scophthalmus maximus）屬鲆科（Bothidae）菱鲆屬（Scophthalmus），在中國又稱“多寶魚”，自然分布于東北大西洋沿岸。它具有適應低水溫生活、生長速度快、肉質好、養殖和市場潛力大等優點，是名貴的低溫經濟魚類，現已成為我國北方沿海重要的養殖品種[1]。

關于大菱鲆早期發育變化規律的研究已有一些報道。雷霽霖等對大菱鲆胚胎和仔魚、稚魚發育進行了詳細闡述[2]；李慶華等采用營養強化和控光控溫方法對大菱鲆親魚性腺發育及卵子質量的影響進行了研究[3]；彭墨等用亞麻籽油替代魚油對大菱鲆幼魚生長、脂肪酸組成及脂肪沉積的影響進行了探討[4]；苗淑彥等探究了飼料中不同種類的碳水化合物對大菱鲆幼魚生長、成活、飼料利用、體組成和血液生理生化指標等的影響[5]；Al-Maghazachi等對大菱鲆仔魚、稚魚的發育進行了分期研究[6]；van Bussel等研究了硝酸鹽對大菱鲆幼魚的生長生理的影響[7]。上述研究主要圍繞大菱鲆早期發育的形態學和消化生理學而展開，而關于大菱鲆胚胎發育階段的生長特性的研究未見相關報道。本試驗在觀察記錄了大菱鲆胚胎發育時序的基礎上，進一步測定了胚體的長度、油球的直徑和胚體的體質量，分析了胚體的生長特性，以期為完善大菱鲆的人工育苗技術提供基礎資料。

1材料與方法

1.1材料

試驗于2014年4月在山東萊州大菱鲆育苗場進行。試驗用雌、雄親魚均取自親魚馴養池，將親魚人工催產后進行受精，將品質較好的浮性卵移入孵化網箱進行孵化培育。

1.2方法

1.2.1胚胎發育的觀察胚胎孵化過程中水溫為（14.4±05） ℃，鹽度為3.1%～3.3%，pH值為7.9～8.3。在不同發育期連續采樣，并用奧林巴斯顯微鏡（BX41）觀察胚胎的發程、記錄發育特征，直至孵化出膜。

1.2.2胚胎生長的測定每個發育期隨機取樣70粒受精卵，其中30粒用于測定胚胎的長度和油球的直徑，采用與顯微鏡配套的電子目鏡進行測量；另外40粒受精卵在吸干水分后測定其質量，用電子天平進行測量。

2結果與分析

2.1大菱鲆胚胎發育時序及形態特征

由表1可知，受精后2 h 40 min進入卵裂期，9 h 40 min時胚體出現卵黃合胞體；10 h 40 min進入囊胚期；17 h 10 min進入原腸期，36 h原口關閉前期，胚盤下包80%，體節、視囊原基、克氏囊出現，39 h 10 min原口關閉，胚體成型，尾芽形成；47 h 50 min 胚體克氏囊明顯，聽囊出現、色素形成，51 h 30 min胚體色素增多，晶體原基形成，克氏囊開始退化，86 h胚體心跳出現，角膜形成，尾部鰭褶出現；103 h時胚體頭部破膜而出。

2.2大菱鲆胚胎大小變化

大菱鲆胚胎生長過程中，其長度整體呈增長趨勢。但不同發育期胚體長度經歷“縮小—膨大—再縮小—再膨大”的變化過程。由圖1可知，胚體長度從受精卵到卵裂期呈縮小趨勢并在卵裂期達到最低值（1.015±0.121） mm，之后保持膨大趨勢直至囊胚期，囊胚期至原腸期再次出現縮小趨勢并在原腸期時達到（1.044±0.241） mm，之后保持膨大狀態直至孵化。

2.3大菱鲆胚體油球變化

如圖2所示，油球直徑從受精卵至卵裂期逐漸增加并在卵裂期達到最高點（0.186±0.011） mm，之后逐漸縮短。油球直徑在卵裂期至原腸期間減少的幅度[（0.186±0.011）～表1大菱鲆胚胎發育過程及主要特征

發育時期發育階段受精后時間胚體發育及主要特征受精卵受精0 h質量較好的受精卵無色透明，漂在水面上胚盤出現2 h原生質在動物極形成胚盤卵裂期2細胞2 h 40 min胚盤出現2個均等的分裂球4細胞3 h 10 min胚盤出現4個均等的分裂球8細胞3 h 40 min胚盤出現大小不均等的8個分裂球16細胞4 h 40 min胚盤出現16個分裂球，呈雙層分布，里層4個細胞，外層12個細胞32細胞5 h 40 min胚盤出現不均等、不規則的32個分裂球64細胞6 h 50 min胚盤出現不規則的64個分裂球，最外側分裂球界限模糊連成一體128細胞7 h 30 min分裂球增為128個，細胞體積小、不易分辨多細胞9 h 40 min胚盤中細胞數量越來越多，邊界變得模糊不清，中央部分的細胞連成一體，出現與營養物質吸收有關的卵黃合胞體囊胚期高囊期10 h 40 min動物極的胚盤高度較高，卵黃合胞體層分化為內、外兩部分低囊期11 h 50 min胚盤中細胞沿卵黃囊遷移，高度變低原腸期原腸早期17 h 10 min胚盤中分裂細胞沿卵黃遷移，開始下包；邊緣細胞會內卷并向上運動，在囊胚層外周形成胚環。部分分裂細胞流向胚環的某部并加厚形成胚盾原腸早期24 h胚盤下包1/5，胚盾繼續加厚，并形成胚體原基原腸中期29 h 30 min胚盤下包1/2；胚盾繼續延長，胚體形態明顯原腸中期32 h 10 min胚盤下包3/4；胚體的頭突出現并逐漸增大；表皮、神經褶出現原腸中期36 h胚盤下包4/5；胚環逐漸縮小為胚孔，而未被完全包被的卵黃被稱為原口；體節、視囊原基、克氏囊出現原腸晚期39 h 10 min胚盤下包完全，原口封閉，胚體成型；脊索原基形成、尾芽形成器官形成期聽囊形成期47 h 50 min胚體克氏囊明顯，聽囊出現、色素形成晶體形成期51 h 30 min胚體色素增多，消化道、晶體原基形成，克氏囊開始退化體節形成期56 h 50 min胚體克氏囊消失，體節分節，肌節逐步形成肌節分化期60 h 40 min胚體繞卵黃2/3，背部色素增多，胚胎肌節分節明顯，頭部晶體體積增大心臟分化期65 h胚體繞卵黃3/4，心臟進一步發育并分化鰭褶形成期72 h 30 min胚體繞卵黃4/5，透明的鰭褶在尾部生成并向頭部延伸鰭原基形成期79 h 35 min胚體扭動加快，脈絡膜裂形成，脊索中空化，腹部出現鰭原基心臟跳動期86 h胚體心跳出現，角膜形成，尾部鰭褶出現肌肉效應期95 h 40 min胚體繞卵黃9/10，扭動劇烈，紅色色素明顯增多，尾部出現黑色色素孵化期破膜期103 h胚體劇烈扭動并孵化出膜，仔魚背鰭和臀鰭上出現絨毛狀色素叢，魚體呈深棕色并攜帶卵黃囊

（0.184±0021） mm]小于原腸期至孵化期間減少的幅度[（0.184±0021）～（0.180±0.009） mm]。

結合圖1和圖2的數據，胚體長度與油球直徑的比值在不同發育期差異較大。比值在卵裂期時最低，為5.46，其后該比值整體呈現升高狀態并且在器官形成期和孵化期分別達到5.88和5.98，較受精卵時期增幅分別為4.57%和6.26%。

2.4大菱鲆胚胎體質量變化

胚體質量在卵裂期最低，為（0.509±0073） mg；之后快

速增長并在原腸期達到最高值（0.576±0.068） mg；此后急劇降低，在孵化時胚體質量為（0.525±0106） mg，較原腸期降幅為8.85%（圖3）。

3討論

3.1大菱鲆胚胎發育特征

大菱鲆受精卵呈圓形，浮性卵。不同發育期歷時時間差異較大，其中卵裂期7 h，囊胚期1 h 10 min，原腸期22 h，器官形成期47 h 50 min，即胚體器官原基形成以及功能強化過程

經歷的時間最長，這與其他生物早期發育過程規律一致[8-9]。胚體的這種發育機制為完善機體生理功能、提高胚后階段仔稚魚的成活率提供了保障。

溫度是影響魚類胚胎發育速度的重要因子，不同溫度條件下胚體出膜的時間差異較大。雷霽霖等研究表明，在 13 ℃ 條件下，大菱鲆胚胎約經116 h完成孵化[2]。而本試驗中，水溫為14.4 ℃，胚胎歷時103 h孵化出膜。上述數據說明，胚胎發育跟水溫密切相關，在一定范圍內，水溫越高，發育速度越快；水溫越低，發育速度越慢。類似的結果也出現在半滑舌鰨[10]、對蝦[11]、黃鯛[12]、扇貝[13]、烏賊[14]等生物的胚胎發育過程中。但孵化時水溫也不能過高，水溫過高會降低孵化率[15]。此外，有報道稱，受精卵的分裂速度受細胞質影響[16]，由此推測，可能是水溫的變化首先影響到細胞質的理化性質，進而影響到胚胎的卵裂速度和孵化成功率。另外，大菱鲆胚胎發育速度不同還可能與試驗對象分布在不同地理環境導致的種群差異以及胚體內DNA含量、卵徑、卵黃成分等方面的差異有關[17]。

3.2大菱鲆胚胎生長特征

近年來，關于大菱鲆胚胎發育的研究已有報道[1-2，18]，但是關于胚體發育期胚體生長的研究鮮有報道。本試驗精確測定了胚胎的大小和體質量，結果表明，大菱鲆胚胎生長過程中，胚體長度經歷“縮小—膨大—再縮小—再膨大”的變化過程。有研究報道表明，卵膜的收縮和膨脹跟胚體的細胞運動以及器官發育密切相關[19]。在本試驗中，胚體大小跟發育時期密切相關，在細胞數量急劇增多的卵裂期和變化劇烈的原腸期，胚體長度均出現縮小的現象，而在其他時期表現為增大的趨勢，原因可能是在發育的最后階段，胚體通過吸收大量水分來增加自身體積，進而增大胚體內的壓力，以便幫助胚體沖破胚膜，順利孵出。

大菱鲆的卵子屬于端黃卵，有1個油球。油球中營養豐富，含有脂類和脂肪酸等營養物質，是大菱鲆胚胎發育必需的營養和能量來源。不同發育時期，大菱鲆胚體中油球直徑差異較大，卵裂期之前油球直徑逐漸增大，卵裂期之后逐漸降低。此外，胚體長度與油球直徑的比值也呈現了類似的變化趨勢：該比值在卵裂期時最低，為5.46，其后該比值整體呈現升高狀態并且在器官形成期和孵化期分別達到5.88和 5.98。卵裂期之后，油球直徑持續下降的趨勢說明，原腸期和器官形成期，尤其是器官形成期，胚體對油球中脂類和脂肪酸等營養物質的利用比率逐漸增加，這與上述時期細胞活動和組織分化劇烈導致的耗能量增大有關[20]。

胚胎的體質量跟發育期也聯系密切，在卵裂期時體質量達到最低值，可能是與胚體的迅速生長和旺盛的新長代謝導致的內源營養消耗量升高有關；在原腸期時，胚體質量達到最高峰，但原腸期之后，胚體質量一直呈下降趨勢直至孵化出膜，具體的原因尚有待于進一步深入研究分析。

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