圓口銅魚精漿的理化性質分析

王昌霖，吳興兵，朱永久，楊德國，王亞龍,3，陳 亮,3，楊少榮，王小明

(1. 中國水產科學研究院長江水產研究所，農業部淡水生物多樣性保護重點實驗室，武漢 430223；2.華中農業大學水產學院，武漢430070；3. 上海海洋大學水產與生命學院，上海 201306；4. 中國長江三峽集團公司，成都 610041)

圓口銅魚精漿的理化性質分析

王昌霖1,2，吳興兵1，朱永久1，楊德國1，王亞龍1,3，陳 亮1,3，楊少榮4，王小明4

(1. 中國水產科學研究院長江水產研究所，農業部淡水生物多樣性保護重點實驗室，武漢 430223；2.華中農業大學水產學院，武漢430070；3. 上海海洋大學水產與生命學院，上海 201306；4. 中國長江三峽集團公司，成都 610041)

對圓口銅魚(Coreiusguichenoti)精漿離子和氨基酸成分及精液生理特性進行了檢測分析。結果顯示，圓口銅魚精液pH值為7.3，呈弱堿性；精液濃度為39.7%，精子密度為5.3×109個/mL；精漿離子以Na+含量88.7 mmol/L最高，其次是K+，之后為Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+；精漿水解氨基酸總量為2 872.69 μmol/100mL，其中以脯氨酸含量最高，蛋氨酸、酪氨酸和組氨酸含量最低。該結果填補了圓口銅魚繁殖生物學的相關數據，為圓口銅魚規模化人工繁育提供了基礎資料。

圓口銅魚(Coreiusguichenoti)；精液濃度；精子密度；精漿離子；水解氨基酸

圓口銅魚(Coreiusguichenoti)隸屬鯉形目(Cypriniformes)、鮈亞科(Gobioninae)、銅魚屬(Coreius)，是長江上游特有的優質經濟魚類。地方俗稱方頭水密子、水密子、金鰍、圓口、麻花等，廣泛分布于金沙江下游、長江上游干流、嘉陵江中下游、沱江下游、烏江下游等水域[1-2]。近年來，隨著長江、金沙江及雅礱江水電開發的逐步實施，長江上游圓口銅魚棲息地萎縮[3]，再加上過度捕撈、環境污染等影響，圓口銅魚資源量急劇下降[4-5]，對種群的生存構成了威脅，其保護問題迫在眉睫[6]。

目前，在圓口銅魚繁殖生物學中已有關于早期發育、人工繁殖等方面的研究[7-9]，但是對其精子生物學特性的研究尚未見報道。對魚類精子生物學特性進行研究，有助于開展魚類精子的冷凍保存，人工授精稀釋液的開發，促進人工繁殖技術的發展，對于物種的保護具有重要意義[10-12]。本研究通過對圓口銅魚的精子密度、精液濃度和精液pH值等生理特性及精漿離子和氨基酸成分的檢測分析，旨在積累圓口銅魚繁殖生物學的相關數據，為圓口銅魚規模化人工繁育和物種保護提供基礎資料。

1 材料和方法

1.1 圓口銅魚來源

試驗所用圓口銅魚來自中國水產科學研究院長江水產研究所的封閉循環水養殖系統(湖北武漢)中人工培育的親魚。試驗魚選取體格健壯、外表無損傷及病害、輕壓腹部精液自動流出的成熟雄魚。試驗用魚共15尾，吸取精液前未注射催產劑。

1.2 試驗方法

1.2.1 精液的采集與保存

取精液前先以曝氣自來水洗凈生殖孔，使用干毛巾吸干生殖孔周圍及體表水分，之后使用干燥潔凈的衛生紙擦拭生殖孔周圍，確保吸取精液過程中精子不會遇水激活。采集精液時，輕擠魚腹兩側使精液流出，采用2 mL注射器緩慢吸取，采集完畢將精液移放入1.5 mL干燥的離心管中，置于4℃冰箱保存待檢。要求實驗精液無尿、無血、無外來水滲入，遇水迅速散開。

1.2.2 精子密度、精液濃度和pH值的測定

精子密度測定時，用0.85%NaCl溶液將精液稀釋3 000倍，使用XB-K-25血細胞計數板在OLYMPUS CX41顯微鏡下觀察、計數。精子密度計算：精子密度(個/mL)=(80小格內精子數/80)×400×104×稀釋倍數，檢測3尾魚，每尾重復3次，結果取平均值。精液pH值采用精密pH試紙測定，共檢測3尾魚，每尾重復測定3次，結果取平均值。精液濃度測定時，將精液裝入刻度離心管中，常溫下3 000 r/min離心30 min[13]，計算精子總體積占精液總體積的百分率，即精液濃度，共檢測3尾魚。

1.2.3 精漿成分測定

采集10尾圓口銅魚精液，混合后用Neofuge 13R離心機以3 000 r/min速度離心30 min，取上清液放入經硝酸浸泡后干燥的玻璃瓶中，樣品測定前于-40 ℃下保存。使用電感耦合等離子質譜儀(ICP)對樣品進行離子成分分析，氨基酸自動分析儀根據國標GB/T 5009.124-2003對樣品進行水解氨基酸成分分析。

2 結果

2.1 圓口銅魚精液生理特性

性成熟的圓口銅魚精液呈乳白色、較粘稠，pH值為7.3，呈弱堿性；精液濃度為39.7%，精子密度為5.3×109個/mL(表1)。

表1 圓口銅魚精液生理特性Tab.1 The basic characteristics of C.guichenoti milt

2.2 精漿主要離子成分

圓口銅魚精漿中以Na+和K+為主要離子成分，Na+含量最高，為88.7 mmol/L；其次是K+，為10.51 mmol/L；之后Ca2+含量較低為1.689 mmol/L；Mg2+為0.792 mmol/L；Zn2+為0.02 mmol/L；Cu2+含量最低，為0.002 3 mmol/L(表2)。

表2 圓口銅魚精漿中主要離子成分Tab.2 Composition of main ions in C.guichenoti semen (mmol/L)

2.3 水解氨基酸成分

圓口銅魚精漿中水解氨基酸總量達2 872.69 μmol/100 mL，其中以脯氨酸含量最高，為1 649.18 μmol/100 mL；其次是賴氨酸，為205.35 μmol/100 mL；蛋氨酸含量最低，為8.99 μmol/100 mL(表3)。

表3 圓口銅魚精漿中水解氨基酸成分Tab.3 Composition of hydrolyzed amino acidsC.guichenoti semen (μmol/100mL)

3 討論

3.1 精液生理特性

精子密度和精液濃度是魚類精子主要的生理特性，魚類精子密度和精液濃度在不同種類之間，同種的不同個體之間以及同一個體在繁殖季節的不同階段都是不同的。圓口銅魚精子的平均密度為5.3×109個/mL，低于其它淡水魚類，如高白鮭(Coregonuspeled)精子平均密度為28.7×109個/mL[14]，大黃魚(Pseudosciaenacrocea)精子平均密度為14.5×109個/mL[15]，鯉(Cyprinus carpio)精子平均密度為29.4×109個/mL，團頭魴(Megalobramaamblycephala)精子平均密度為33.2×109個/mL，四大家魚精子密度為26.6×109個/mL～35.6×109個/mL[13]，圓口銅魚與鱘魚精子密度相比差別不大，如達氏鱘(Acipenserdabryanus)精子平均密度為1.52×109個/mL[12]，中華鱘(A.sinensisGray)精子的平均密度為3.26×109個/mL[11]，史氏鱘(Acipenserschrenki)精子密度為2.45×109個/mL～9.5×109個/mL[16]。研究精子密度可為人工繁殖提供技術參數，已有研究表明，淡水鯉科魚類精卵配比達3.5×105尾·卵時，可獲得85%以上的受精率[13-14]。參照此標準，圓口銅魚繁殖力為1.3～4萬粒[7]，在進行人工授精時，所需精子尾數為(4.55～14)×109尾，根據表1中圓口銅魚成熟雄魚平均精液量為0.75 mL，平均精子密度為5.3×109個/mL，筆者建議在進行圓口銅魚人工授精時，可將雌雄比例控制在1∶2～1∶3較為合適。

圓口銅魚的平均精液濃度為39.67%，低于四大家魚精液濃度58.3%～69.1%[13]，高于鱘魚精液濃度，如中華鱘平均精液濃度為17.37%[11]，達氏鱘平均精液濃度7.67%[12]。多數魚類是卵生種類，體外受精，這樣需要相對較大量的精液才能保證每個卵子都有受精的機會，所以魚類精液的濃度相對較大[17]。圓口銅魚精液pH值范圍為7.3，呈弱堿性，和其他魚類相似，是對自然水體環境適應的結果。

3.2 圓口銅魚精漿主要離子成分

在圓口銅魚精漿中，Na+和K+是主要的離子成分，起著調節精漿滲透壓的重要作用，且在動物組織中，K+主要集中于細胞內，Na+主要分布于細胞外，存在于細胞間液、淋巴和血液中，細胞外K+的含量應該低于Na+[18]，這與本實驗的結果是一致的。圓口銅魚精漿中Ca2+和Zn2+的含量明顯高于其他魚類，有研究表明Ca2+是多數魚類精子激活所必需的[19]，較低濃度的Ca2+就能引起精子的聚集，且隨濃度的升高，聚集現象會更明顯，同時會表現對精子強烈的活力抑制作用[20-23]，因此，圓口銅魚精漿中較高的Ca2+有利于抑制精子在精漿中的運動。精漿中Zn2+的含量與精液品質優劣有密切關系，含量過低，精液品質差，精漿中Zn2+含量高，則精液質量好[12]，圓口銅魚精漿中Zn2+含量較高，代表其精液質量較好。另外圓口銅魚中Mg2+的含量也較其他幾種魚類高出許多，由此表明種屬間精漿離子成分存在較大的差異，但造成這種差異的原因尚不十分清楚，有待于進一步的研究。

3.3 水解氨基酸成分

圓口銅魚精漿的水解氨基酸總量為2 872.69 μmol/100mL，其中以脯氨酸、賴氨酸、精氨酸、谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸等6種氨基酸含量相對較高(尤其以脯氨酸的相對濃度最高)，蛋氨酸、酪氨酸和組氨酸相對含量最低。結果與魯大椿等[24]對我國草、鯉、鰱和鳙等魚類精漿水解氨基酸含量的測定結果有相似之處，均是以賴氨酸、谷氨酸、甘氨酸和天冬氨酸的濃度較高，脯氨酸、精氨酸濃度有較大差異，表明魚類精漿氨基酸濃度存在一定種間差異。氨基酸可能形成一種能量基質，為精子泳動提供能源[25]。本研究結果顯示圓口銅魚精液中的氨基酸濃度很高，表明在繁殖季節中圓口銅魚成熟精子的代謝活動旺盛。

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(責任編輯：張紅林)

Analysis of physical and chemical properties of seminal plasma ofCoreiusguichenoti

WANG Chang-lin1,2，WU Xing-bing1，ZHU Yong-jiu1，YANG De-guo1，WANG Ya-long1,3，CHEN Liang1,3， YANG Shao-rong4，WANG Xiao-ming4

(1.KeyLaboratoryofFreshwaterBiodiversityConservation,MinistryofAgricultureofChina,YangtzeRiverFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences，Wuhan430223,China;2.CollegeofAquaculture,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan430070,China;3.CollegeofFisheriesandLifeScience,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China;4.ChinaThreeGorgesCorporation,Chengdu610041,China)

This paper focused on the main physiological characteristics of semen, seminal plasma ion and amino acid composition ofCoreiusguichenoti. The results showed that the semen pH and semen concentration ofC.guichenotiwere at the range of 7.3 and 39.7%, respectively, and which was weakly alkaline. The sperm density was 5.3×109ind./ mL. The highest content in plasma was Na+with the concentration of 88.7 mmol/ L, then followed by K+,Ca2+,Mg2+,Zn2+,Cu2+. The total amount of hydrolyzed amino acids in seminal plasma was 2 872.69 μmol/ 100 mL, and the content of proline was the highest, and that of methionine, tyrosine and histidine were the lowest. The results could enrich the research contents of fish sperm biology and provide basic theory support for large-scale artificial breeding and species protection.

Coreiusguichenoti; semen concentration; sperm density; seminal plasmaion; hydrolyzed amino acids

2017-01-11；

2017-03-15

農業部公益性行業科研專項經費項目(201203086-02)；中國長江三峽集團公司科研專項(JGJ0252013)

王昌霖(1992- )，男，碩士研究生，專業方向為魚類生態學。E-mail：479695090@qq.com

楊德國。E-mail：yangdg@yfi.ac.cn

S917.4

A

1000-6907-(2017)03-0041-04