黃姑魚胚胎發育及其與溫度和鹽度的關系

黃賢克, 單樂州, 閆茂倉, 柴雪良, 胡利華, 邵鑫斌

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黃姑魚胚胎發育及其與溫度和鹽度的關系

黃賢克1, 2, 單樂州1, 2, 閆茂倉1, 2, 柴雪良1, 2, 胡利華1, 2, 邵鑫斌1, 2

(1. 浙江省海洋水產養殖研究所, 浙江溫州 325005; 2. 浙江省近岸水域生物資源開發與保護重點實驗室, 浙江溫州 325005)

為研究溫度和鹽度對黃姑魚()胚胎發育的影響, 作者觀察了黃姑魚受精卵的形態和胚胎發育過程。實驗結果表明, 溫度18~28℃范圍內, 溫度對孵化時間和初孵仔魚有顯著影響, 對孵化率影響不大, 24~28℃是黃姑魚胚胎發育的適宜溫度范圍; 鹽度低于24時受精卵下沉, 26~28內懸浮于水體中, 鹽度高于34時受精卵浮于水面; 黃姑魚胚胎發育的最適鹽度范圍26~32, 鹽度超過或低于其適宜范圍時, 孵化率明顯下降或者幼蟲畸形率明顯增大。另外, 根據其10值推算的胚胎發育的適宜水溫與實驗結果相似。

黃姑魚(); 胚胎發育; 溫度; 鹽度

黃姑魚()屬石首魚科(Sciaenidae), 黃姑魚屬(), 為近海暖溫性中下層經濟魚類, 分布于中國、朝鮮半島和日本南部沿海, 是中國重要的經濟魚類[1]。迄今, 有關黃姑魚的研究報道較少, 主要集中在人工育苗、仔稚魚發育和人工養殖方面[2-6]。此外, Menezes等[7]、韓志強等[8]對其種群遺傳學進行了分析, 余方平等[9]對舟山近海黃姑魚胚胎發育及前期仔魚形態進行了觀察報道, 邵鑫斌等[10]對黃姑魚的藥物耐受性進行了研究。至今尚未見關于溫度和鹽度對黃姑魚胚胎發育影響的相關研究。本研究在進行胚胎發育觀察的基礎上, 分析了溫度和鹽度對黃姑魚胚胎發育孵化時間、孵化率和初孵仔魚形狀的影響, 旨在尋求黃姑魚胚胎發育的最佳生態參數, 進而為黃姑魚規模化人工繁育提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 受精卵及培育

試驗用黃姑魚親魚為樂清灣養殖群體, 在浙江省海洋水產養殖研究所清江試驗場促熟后獲得受精卵, 所有實驗受精卵均來自成熟個體自然產卵。同一批次剛剛受精的受精卵采集后, 置于10 L圓桶內培育, 培育用水為試驗場育苗用水, 水溫23.8℃± 0.15℃, 鹽度25.7, pH 8.21, 不間斷微充氣, 日換水1次(采用哄吸法), 換水量1/4。

1.2 試驗設計

鹽度、溫度對胚胎發育影響實驗在1 000 mL燒杯中進行。在培養箱中, 通過放置海水預熱以及使用預熱水換水調控試驗溫度。利用暴氣自來水、自然海水、高鹽海水, 使用鹽度計調節實驗鹽度。實驗按照單位區組設計法, 分別設定18、20、22、24、26、28℃ 6個溫度梯度實驗組(鹽度、pH相同, 分別為25.7和8.21)和20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40共11個鹽度梯度實驗組(溫度、pH相同, 分別為23.8℃±0.15℃和8.21), 每個實驗組設3個平行。實驗中, 每個燒杯放100粒受精卵, 每15 min隨機取樣觀察, 記錄孵化進度并統計孵化率和畸形率。

1.3 觀察與拍照

胚胎發育觀察在Olympus生物顯微鏡下進行, 詳細記錄23.8℃±0.15℃、鹽度25.7、pH 8.21條件下各個發育時期的時間和主要形態特征, 同時進行顯微拍照; 記錄不同條件下的孵化時間; 利用目微尺測定不同條件下孵化出膜的初孵仔魚的全長、卵黃囊長徑、短徑和油球徑, 每個處理組取樣10個。

1.4 溫度系數的計算[11]

10值可定量表示某一溫度段內溫度變化對魚類胚胎發育時間的影響,

式中,10值代表溫度升高10℃時胚胎發育速度加快的倍數; 其中,0是胚胎發育的起始溫度,0表示在溫度等于0時的孵化時間;a表示在溫度等于a時的孵化時間。

當10值為2時, 其溫度帶是胚胎發育的最適溫度范圍。

1.5 數據處理

采用EXCEL 2003和STATISTICA 7.0軟件進行數據處理分析, 組間差異采用Duncan’s多重比較, 顯著水平為0.05, 極顯著水平為0.01。

圖1 黃姑魚胚胎發育

1-1. 受精卵, ×40; 1-2. 2細胞期, ×40; 1-3. 4細胞期, ×40; 1-4. 8細胞期, ×40; 1-5.16細胞期, ×40; 1-6. 32細胞期, ×40; 1-7. 64細胞期, ×40; 1-8. 多細胞期, ×40; 1-9. 桑葚期, ×40; 1-10. 高囊胚期, ×40; 1-11. 低囊胚期, ×40; 1-12. 原腸早期, ×40; 1-13. 原腸中期, ×40; 1-14. 原腸晚期, ×32; 1-15. 胚體形成, ×40; 1-16. 胚孔封閉, ×40; 1-17. 眼泡出現期, ×40; 1-18. 肌節出現期, ×40; 1-19. 色素形成, ×40; 1-20. 晶體形成, ×40; 1-21. 尾芽期, ×40; 1-22. 心跳期, ×40; 1-23. 肌肉效應期, ×40; 1-24. 耳石形成, ×40; 1-25. 孵化前期, ×40; 1-26. 初孵仔魚, ×40

1-1. Fertilized egg, ×40; 1-2. 2-cell stage, ×40; 1-3. 4-cell stage, ×40; 1- 4. 8-cell stage, ×40; 1-5. 16-cell stage, ×40; 1-6. 32-cell stage, ×40; 1-7. 64-cell stage, ×40; 1- 8. Multi-cell stage, ×40; 1-9. Morula stage, ×40; 1-10. High blastula stage, ×40; 1-11. Low blastula stage, ×40; 1-12. Early gastrula, ×40; 1-13. Middle gastrula, ×40; 1-14. Late gastrula, ×32; 1-15. Embryo body formation, ×40; 1-16. Closure of blastopore, ×40; 1-17. Eye vesicle stage, ×40; 1-18. Muscle burl stage, ×40; 1-19. Formation of pigment, ×40; 1-20. Formation of eye lens, ×40; 1-21. Caudal bud stage, ×40; 1-22. Heart beating stage, ×40; 1-23. Muscle contraction, ×40; 1-24. Formation of otolish, ×40; 1-25. Pre-hatching stage, ×40; 1-26. Newly hatched larvae, ×40

2 結果

2.1 胚胎發育

黃姑魚受精卵(圖1)為圓球形, 卵徑0.83 mm±0.018 mm, 中央1個油球, 油球徑0.24 mm±0.012 mm。在23.2℃±0.15℃、鹽度25.7、pH 8.21條件下, 黃姑魚胚胎發育劃分為卵裂期、囊胚期、原腸期、神經胚期和器官形成期5個階段, 歷時22 h59 min完成整個胚胎發育孵化出膜, 其詳細發育階段特征和時間見表1。

2.2 溫度對孵化時間、孵化率、初孵仔魚的影響

在實驗鹽度為25.7條件下, 實驗溫度對黃姑魚的孵化時間和初孵仔魚有顯著影響(圖2)。28℃條件下, 黃姑魚受精卵孵化最快, 歷時19 h 12min孵化出膜, 18℃組孵化最慢, 歷時29 h15 min才能孵化出膜。24、26和28℃實驗組, 進入心跳期的時間相差不大, 26℃組器官形成速度比24℃組快, 18℃組最慢。

圖2 溫度對黃姑魚不同孵化階段時間的影響

由表2可見, 不同溫度組黃姑魚孵化率和畸形率差異不大, 18~28℃范圍內, 黃姑魚受精卵孵化率98%~100%, 畸形率0%~1%。由表3可見, 水溫18~28℃, 不同溫度階段的溫度系數10不同; 20~ 24℃時, 黃姑魚胚胎發育溫度系數10為1.947, 接近2。

表2 不同溫度下黃姑魚的孵化率和畸形率

表3 黃姑魚胚胎發育各溫度帶的Q10

溫度對黃姑魚初孵仔魚全長、卵黃囊長徑、短徑和油球徑的影響如圖3、圖4所示。實驗溫度在18~28℃范圍內, 溫度越高其初孵仔魚的全長越小, 26℃組和28℃組無顯著差異, 18、20和22℃組無顯著差異, 其他各組間差異顯著; 溫度越高, 卵黃囊長徑和短徑越大。溫度對黃姑魚初孵仔魚油球徑無顯著影響。

圖3 溫度對黃姑魚初孵仔魚全長的影響

同一字母表示各溫度組差異不顯著(>0.05), 不同字母表示差異顯著(<0.05)。下同

The same letters show that the difference of temperature groups are not significant (>0.05), and the different letters show significant difference (<0.05). The same below

圖4 溫度對黃姑魚初孵仔魚卵黃囊長徑和短徑的影響

2.3 鹽度對受精卵的沉浮分布與胚胎發育的影響

試驗結果表明, 在胚胎發育前期, 水體相對靜止的狀態下, 受精卵在鹽度20~24組海水中全部沉底; 在鹽度34~40組海水中受精卵全部漂浮在水表層; 鹽度26和28組懸浮, 鹽度30和32組大多數懸浮, 部分漂在水表層。

鹽度對黃姑魚受精卵孵化時間無顯著差異(>0.05), 鹽度在20~40范圍內, 各鹽度組黃姑魚孵化出膜的時間大致相同。如圖5所示, 不同鹽度組的孵化率差異顯著(<0.05), 其中鹽度26~32各實驗組孵化率顯著高于其他各組, 鹽度32組孵化率最高, 達99.67%; 由圖6可見, 鹽度30組畸形率低于其他組, 鹽度24~36各組, 初孵仔魚畸形率顯著低于其他各組。本試驗條件下, 鹽度低于24或高于36, 則初孵仔魚畸形率明顯增高。

圖5 鹽度對黃姑魚孵化率的影響

圖6 鹽度對黃姑魚畸形率的影響

3 討論

3.1 溫度對受精卵胚胎發育的影響

水溫是影響魚類胚胎發育及其生存、生長和發育的最重要生態因子之一, 不同魚類的適溫范圍不同, 同一種魚類的不同生態類群, 其適溫范圍亦可能不同。張鑫磊等[11]、陳政強等[12]和夏連軍等[13]分別研究了溫度與真鯛()、半滑舌鰨()和黃鯛()胚胎發育的關系, 發現胚胎發育時間與水溫呈負相關。本研究中, 18~28℃范圍內, 黃姑魚受精卵孵化率和畸形率差異不大, 說明18~28℃在為黃姑魚適宜的胚胎發育溫度范圍之內。而18~28℃, 仔魚孵出的時間越來越短, 說明黃姑魚受精卵胚胎發育的進展隨溫度的升高而加快, 與上述研究結果相一致。

3.2 鹽度對受精卵及其胚胎發育的影響

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Embryonic development ofand the effects of temperature and salinity on embryogenesis

HUANG Xian-ke1, 2, SHAN Le-zhou1, 2, YAN Mao-cang1, 2, CHAI Xue-liang1, 2, HU Li-hua1, 2, SHAO Xin-bin1, 2

(1. Zhejiang Mariculture Research Institute, Wenzhou 325005, China; 2. Zhejiang Key Laboratory of Exploitation and Reservation of Coastal Bio-Resource, Wenzhou 325005, China)

This study investigated the embryology and the effects of temperature and salinity on the early development of the potted maigre. The results showed that temperature (18–28℃) significantly influenced the hatching time and the hatched larvae, but the impact on the hatching rate was not significant. The temperature range of 24–28℃ was appropriate for embryonic development. The optimum salinity range was 26–32 for the embryonic development, and higher or lower salinity resulted in a lower hatching rate or higher larval deformity rate. The fertilized eggs sunk in water (at salinity lower than 34), suspended in water (at salinity 26–28), and floated on water (at salinity higher than 34). In addition, according to the results of10calculation, the appropriate water temperature for embryonic development was similar to the experimental results.

; embryonic development; temperature; salinity

(本文編輯: 譚雪靜)

S917.4

A

1000-3096(2017)07-0044-07

10.11759//hykx20160920003

2016-09-20;

2016-11-20

溫州市科技計劃項目(N20140039, N20150015)

[Wenzhou Science and Technology Project, No.N20140039, N20150015]

黃賢克(1981-), 男, 浙江樂清人, 工程師, 碩士, 主要從事海水養殖研究, 電話: 13757788255, E-mail: hxkdu@163.com; 閆茂倉, 通信作者, 電話: 13587771729, E-mail: yanmaocang@163.com

Sep. 20, 2016