3種枝角類夏卵的生長發育研究

黃小娜+楊繼富+吳昌蘭+付東琴

摘要： 在室溫換水、不添加食物、光照12 h/d、pH值為6.7±0.6的原濾水培養條件下，對老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類夏卵的生長發育進行研究。結果表明，根據顯微鏡觀察到的夏卵生長發育狀況，并依據卵的形態特征將枝角類夏卵發育分為4個時期，即卵裂期、長胚期、復眼期和個體期；老年低額溞夏卵發育過程所需總時間為47 h，其4個時期的卵長分別為0.238、0.324、0.375、0.542 mm；方形網紋溞夏卵發育過程所需總時間為50 h，其4個時期的卵長分別為0.236、0.269、0.365、0.436 mm；微型裸腹溞夏卵發育過程所需總時間為45 h，其4個時期的卵長分別為0.199、0.407、0.407、0.499 mm。研究發現，不同種枝角類的夏卵發育過程所需時間不同；在枝角類的夏卵發育過程中，其卵長、卵寬和卵面積的增長變化程度不同。

關鍵詞： 枝角類；夏卵；生長；發育

中圖分類號： Q17；S917.4 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）22-0187-05

老年低額溞（Simocephalus vetulus）、方形網紋溞（Ceriodaphnia quadrangula）和微型裸腹溞（Moina micrura）同屬節肢動物門（Arthropoda）、甲殼綱（Crustacea）、枝角目（Cladocera）、溞科（Daphniidae），是淡水水域中常見的枝角類[1]，在淡水食物鏈中具有十分重要的作用。因枝角類具有營養豐富、種類繁多、分布很廣、發育期短、生殖量高、繁殖快、適應性強、易培養等特點，故它們是水生經濟動物魚蝦類苗種培育的優質餌料[2-4]。同時，枝角類生物以濾食性為攝食方式，個體以水中的細菌、藻類、有機碎屑等為食，在自然條件下具有一定的凈化水質和控制藻類繁殖的能力[5]。但是，不同品種的枝角類生物在生長的過程中，即使是生長環境相同，其生長速度、繁殖能力以及個體大小差別甚大[2，6-7]。

近年來，隨著特種水產養殖業的迅猛發展，天然枝角類的產量顯然已越來越不能滿足魚苗種類培育的需求[8]。因此，身體透明的枝角類愈來愈成為顯微鏡下研究的對象，從早期有關枝角類外部形態描述已經逐漸轉向內部結構、發育、生殖及生理方面的研究[1]。在外界條件比較適宜的春末夏初時期，枝角類主要進行孤雌生殖[9-10]，雌性個體所產的卵子稱為孤雌生殖卵，即夏卵。夏卵不需要經過受精就能發育，因此又稱非受精卵[11]。

本研究在25±1 ℃條件下換水，在pH值為6.7±0.6的模擬自然環境淡水條件下，以原采集地的過濾水喂養，置于陽光下培養，對所采集的老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類夏卵的生長發育進行研究，為后期進一步深入研究枝角類懷卵情況提供科學理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 采集工具

64 μm浮游生物網，廣口瓶，收集瓶。

1.1.2 試驗用具

50 mL小燒杯、培養皿、吸管、載玻片、解剖針、解剖鏡、Nikon80i熒光顯微鏡等。

1.1.3 培養材料

老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞。

1.2 試驗方法

1.2.1 采集方法

根據老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類在水域中占據著不同的生態位，不同種溞類具有不同的生活習性[1，12]，采用水生生物學的采樣方法，使用64 μm浮游生物網在貴州省黔南州都勻市帝景豪園池塘中分別以水的表層、中層、底層左右和上下來回進行捕撈，重復數次。將采到的浮游生物過濾好倒入廣口瓶內，然后裝進準備好的采集瓶里，帶回試驗室處理。

采集時間在春末夏初進行，在這個時間段，外界條件良好，是枝角類繁殖盛季，并且生殖方式主要為孤雌生殖[6，11]。對樣品種類所在同一區域進行采集，以便為試驗提供較穩定的條件。

1.2.2 樣品的篩選

從采集到的樣品中選取老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類作為目標樣品，然后在顯微鏡下仔細辨認、區別種類，挑選目標樣品，拍攝圖片。選擇生長狀況良好、懷卵量少的母體作為樣品，一部分樣品作為試驗觀察材料，一部分樣品置于試驗室培養備用。

1.2.3 培養方法

從篩選好的樣品中選擇生命力旺盛、發育正常且即將懷卵的母體作為試驗培養對象。一般情況下，為了保持生理上的一致性和數據上的準確性，同一品種最好選擇大小、形狀相近的母體。在室溫、不添加食物、通風有光（光照12 h/d）、pH值為6.7±0.6等相同條件下，將選好的老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞的母體，按每個品種4只，分別放入容量均為50 mL的燒杯中，每個燒杯放入1只，用原采集地的過濾水樣培養。自培養之日起每天換1次水，以確保氧氣和食物充足。

在試驗中，為確保數據的正確性，對3種枝角類各設置了4個平行試驗組，由此得出結果的數據更加具有普遍性及說服力。

1.3 樣品的檢測

1.3.1 顯微觀察

每隔2 h用吸管吸取溞類母體置于準備好的載玻片上，然后把帶有溞類母體的載玻片放置于顯微鏡下觀察卵的形態和各時期卵的生長發育情況，并拍照、測量、記錄，直至孤雌卵發育成個體出生為止。

1.3.2 顯微拍照

用顯微鏡對老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類懷卵母體和解剖出來的夏卵在各個時期的生長發育變化進行整體拍照。

母體：在顯微鏡下操作，分別將置于載玻片上的老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞母體周圍的水盡可能地吸至溞類母體活動最慢甚至不動時為止，在保證枝角類母體不會“干”死的情況下，將帶有溞屬母體的載玻片置于顯微鏡下，固定好，打開顯微攝像系統進行整體拍照。endprint

解剖卵：在顯微鏡下操作，分別將不同枝角類在各時期的解剖卵放置于載玻片上，在保持解剖卵周圍的水盡可能不會干的情況下，將帶有解剖卵的載玻片置于顯微鏡下，固定好，打開顯微攝像系統進行整體拍照。

1.4 數據處理

由試驗記錄得出數據，經過處理并運用圖上距離與實際距離公式分別計算各時期的卵長和卵寬：

a/500=b/x。

式中：a表示圖上測量的刻度尺距離，b表示圖上測量的卵長或卵寬，x表示需要計算的實際卵長或卵寬。

顯微鏡下觀察解剖卵，可知大多數呈橢圓狀，由此根據橢圓的面積公式來計算各時期的卵面積：

S=π×x1×x2；

式中：x1和x2分別是橢圓的半短軸、半長軸的長。附上表格和曲線圖來表述老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞的夏卵發育的形態特征、卵長、卵寬、卵面積和所需時間等規律。

2 結果與分析

2.1 夏卵的發育分期

通過顯微鏡觀察夏卵的生長發育過程，將老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類的夏卵大致分為卵裂期、長胚期、復眼期、個體期共4個時期，每個時期的形態特征和發育所需的時間見表1。

由表1可知，夏卵剛從輸卵管排出來時，卵膜不明顯，卵的外質透明或半透明，卵的內質充滿卵黃質，呈深顏色的橢圓形或長卵圓形或圓球形；隨著卵裂次數不斷增加，卵膜逐漸明顯，卵膜開始分開脫落，胚胎不斷增大，胚體明顯增長。卵黃顆粒不斷增多，并向頭原基移動，形狀不規則，頭部輪廓開始出現；胚胎頭部開始變尖，出現淺色的眼點，卵黃顆粒逐漸減少，第二觸角發育基本完全，胚胎尾部向后突出，眼點逐漸愈合變黑。體內腸管已經基本成型，第二觸角和胸肢已長成，勁溝明顯，食道和腹部完全長成，有尾爪，有剛毛，能自由活動，長成幼體。

老年低額溞所需時間近2 d，方形網紋溞所需時間約為2.1 d，微型裸腹溞所需時間約1.9 d。由此可見，不同品種枝角類的夏卵發育過程所需時間不同。

2.2 老年低額溞夏卵的生長發育情況

2.2.1 夏卵發育各時期的形態特征

老年低額溞夏卵的生長發育過程中，采用顯微鏡拍照系統，在10倍鏡下對其解剖卵的4個時期進行整體拍照，由圖1可知，通過顯微解剖，可以清晰地看到老年低額溞夏卵各時期的形態特征。老年低額溞夏卵的卵裂期，有卵膜，卵不透明，呈黑色長卵圓形（圖1-a）；老年低額溞夏卵的長胚期，有很多卵黃顆粒，顏色很深，形狀不規則，開始出現頭部輪廓（圖1-b）；老年低額溞夏卵的復眼期，卵黃顆粒減少，顏色變淺，出現眼點，形成觸角，幼體輪廓基本形成（圖1-c）；老年低額溞夏卵的個體期，眼點變黑，勁溝明顯，第二觸角、食道和腹部完全長成，有尾爪，能活動（圖1-d）。

2.2.2 夏卵的增長變化情況

老年低額溞夏卵的生長發育過程中，卵長、卵寬和卵面積隨著夏卵的生長發育不斷增長、變寬。由圖2可知，老年低額溞在卵裂期的卵長為 0.238 mm，卵寬為 0.187 mm，卵面積為0.035 mm2；在長胚期的卵長為 0.324 mm，卵寬為0.235 mm，卵面積為 0.059 mm2；在復眼期的卵長為0.375 mm，卵寬為0.265 mm，卵面積為0.078 mm2；在個體期的卵長為0.542 mm，卵寬為0.327 mm，卵面積為 0.139 mm2。

2.2.3 夏卵發育各時期所需的時間

老年低額溞夏卵的生長發育過程中，需要13 h進行卵裂；隨著卵不斷增長，經過 12 h 后頭部逐漸形成，完成長胚期；伴隨頭部的變化和其他特征基本形成，又經過14 h完成復眼期；再發育8 h后胚胎成熟，孵出幼體，完成個體期（圖3）。

2.3 方形網紋溞夏卵的發育狀況

2.3.1 夏卵發育各時期的形態特征

方形網紋溞夏卵的生長發育過程中，采用顯微鏡拍照系統，在10倍鏡下對其解剖卵的4個時期進行整體拍照，由圖4所示，在方形網紋溞夏卵的卵裂期，有卵膜，卵半透明，呈黑色橢圓形（圖4-a）；方形網紋溞夏卵的長胚期，有很多卵黃顆粒，顏色很深，開始出現頭部輪廓，形狀不規則（圖4-b）；方形網紋溞夏卵的復眼期，卵黃顆粒減少，顏色變淺，出現眼點，形成觸角，幼體輪廓基本形成（圖4-c）；方形網紋溞夏卵的個體期，眼點變黑，勁溝明顯，第二觸角、食道和腹部完全長成，有尾爪，能活動（圖4-d）。

2.3.2 夏卵的增長變化狀況

方形網紋溞夏卵的生長發育過程中，卵長、卵寬和卵面積隨著夏卵的生長發育不斷增長、變寬。由圖5可知，方形網紋溞在卵裂期的卵長為 0.236 mm，卵寬為 0.128 mm，卵面積為0.024 mm2；方形網紋溞在長胚期的卵長為0.269 mm，卵寬為0.167 mm，卵面積為0.035 mm2；方形網紋溞在復眼期的卵長為0.365 mm，卵寬為0.208 mm，卵面積為0.059 mm2；方形網紋溞在個體期的卵長為0.436 mm，卵寬為0.251 mm，卵面積為0.086 mm2。

2.3.3 夏卵發育各時期所需的時間

由圖6可知，方形網紋溞夏卵的生長發育過程中，需要13.5 h進行卵裂；隨著卵不斷增長，經過13.0 h后頭部逐漸形成，完成長胚期；伴隨頭部的變化和其他特征基本形成又經過15.0 h完成復眼期；再發育8.5 h后胚胎成熟，孵出幼體，完成個體期。

2.4 微型裸腹溞夏卵的發育狀況

2.4.1 夏卵發育各時期的形態特征

微型裸腹溞夏卵的生長發育過程中，采用顯微拍照系統，在10倍鏡下對其解剖卵的4個時期進行整體拍照（圖7），由微型裸腹溞夏卵4個時期的特征圖可見，微型裸腹溞夏卵的卵裂期，有卵膜，卵透明，呈灰綠色圓球狀（圖7-a）；微型裸腹溞夏卵的長胚期，有很多卵黃顆粒，顏色較深，開始出現頭部輪廓，變成不規則的長橢圓形（圖7-b）；微型裸腹溞夏卵的復眼期，卵黃顆粒減少，顏色變淺，出現眼點，形成觸角，幼體輪廓基本形成（圖7-c）；微型裸腹溞夏卵的個體期，眼點變黑，勁溝明顯，第二觸角、食道和腹部完全長成，有尾爪，能活動（圖7-d）。endprint

2.4.2 夏卵的增長變化情況

微型裸腹溞夏卵的生長發育過程中，卵長、卵寬和卵面積隨著夏卵的生長發育不斷增長、變寬。由圖8可知，微型裸腹溞在卵裂期的卵長為 0.199 mm，卵寬為 0.191 mm，卵面積為0.029 mm2；在長胚期其卵長為 0.407 mm，卵寬為0.264 mm，卵面積為 0.084 mm2；復眼期的卵長為0.407 mm，卵寬為0.239 mm，卵面積為0.076 mm2；個體期的卵長為0.449 mm，卵寬為 0.239 mm，卵面積為 0.084 mm2。

2.4.3 夏卵發育各時期所需的時間

由圖9可知，方形網紋溞夏卵的生長發育過程中，需要12.5 h進行卵裂；隨著卵不斷增長，經過12.5 h后頭部逐漸形成，完成長胚期；伴隨頭部的變化和其他特征基本形成又經過13.0 h完成復眼期；再發育7.0 h后胚胎成熟，孵出幼體，完成個體期。

3 討論

3.1 枝角類懷夏卵母體的形態特征

本研究通過顯微拍照系統，在4倍顯微鏡下拍出3種枝角類懷夏卵母體的顯微照片（圖10），根據蔣燮治等在《中國動物志·淡水枝角類》書中對枝角類雌性形態特征的詳細描述[1]和本次試驗結果，主要比較老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類母體形態特征的異同。從文獻資料對所研究的3種枝角類雌性外形特征的描述來分析，除了后腹角相似以外，其他表現出來的外形特征基本不同。通過觀察3種枝角類雌性的顯微照片（圖10），可以清晰地看出不同屬溞體的大小、形態結構具有明顯不同的特征，其詳細的形態差異見表2。

3.2 枝角類夏卵胚胎發育的分期

近年來，有關枝角類的胚胎發育方面的文章較多，雖然不同枝角類的胚胎發育類型基本相似，但不同的研究者根據胚胎外部形態特征變化分為不同的時期。對枝角類胚胎發育的分期，各研究者一般是依據卵裂、胚胎延長、頭部是否形成、眼點是否出現、眼點顏色變化（由紅變黑）、眼點的愈合變大、第二觸角的出現以及其他內外部器官等的形成進行分期。如黃祥飛把近親裸腹溞、短尾秀體溞和透明溞與隆線溞一亞種的胚胎發育分為4個時期[15-17]；而施心路等通過對微齒喜馬拉雅低額溞的胚胎發育進行研究，將其分為8個時期[18]；鄭又雄通過對發頭裸腹溞卵和胚胎發育形態進行研究，將胚胎發育的若干小時期分成形態特征明顯的4個時期[19]；Kotov等對透明溞卵的發育進行研究，也是分了4個時期[20]。本研究

通過顯微鏡觀察到老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種枝角類夏卵的生長發育情況，并依據卵的形態特征分為4個時期，即卵裂期、長胚期、復眼期和個體期。

4 結論

在外界條件比較良好的春末夏初，是枝角類繁殖盛季并且生殖方式主要為孤雌生殖，雌性個體所產的卵子不需要經過受精就能發育成為孤雌生殖卵，即夏卵[1]。

夏卵剛從輸卵管排出來時，形狀和顏色因種類不同而各異。老年低額溞呈黑色的長卵圓形，卵不透明；方形網紋溞呈黑色的橢圓形，卵半透明；微型裸腹溞呈灰綠色圓球形，卵透明。夏卵排入孵育囊后，快速分裂，除了剛排出來的夏卵形狀和透明度不同，這3種枝角類夏卵發育過程的形態變化基本相似。因此，在夏卵的發育過程中，以卵的形態特征為依據，將這3種枝角類的夏卵大致分成形態特征明顯的4個時期。

在相同環境條件下培養不同溞類的懷卵母體，可能因其大小、形態結構不同而引起懷卵史的整個發育過程不同。通過研究老年低額溞、方形網紋溞和微型裸腹溞3種不同枝角類的夏卵發育，發現不同種枝角類的夏卵發育過程所需時間不同；在枝角類的夏卵發育過程中，其卵長、卵寬和卵面積的增長變化程度不同。

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