重口裂腹魚的胚胎發(fā)育觀察

胡仁云 張運海 舒旗林 羅武 蔣澤民 丁勇 冉玉鳳 譚德清

摘要：2017年、2018年對采自毛爾蓋水電站魚類增殖站內(nèi)的重口裂腹魚（Schizothorax davidi）進行人工繁殖，并對其胚胎發(fā)育特征進行觀察。結(jié)果顯示，重口裂腹魚魚卵為黃色、微黏性，卵徑為（2.91±0.29） mm，魚卵吸水后直徑為（3.99±0.31） mm;在水溫為（14.5±12） ℃的條件下經(jīng)217 h 20 min孵化出膜，有效積溫為665.27 ℃·h，胚胎發(fā)育生物學(xué)零度為（1130±0.06） ℃，初孵仔魚全長為（11.00±0.18） mm。

關(guān)鍵詞：重口裂腹魚;胚胎發(fā)育;有效積溫;生物學(xué)零度;發(fā)育觀察

中圖分類號： S917.4;S961.2? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）14-0198-05

重口裂腹魚（Schizothorax davidi），別稱重唇魚、重口、細甲魚、雅魚、丙穴魚、嘉魚等，屬鯉形目（Cypriniformes）、鯉科（Cyprinidae）、裂腹魚亞科（Schizothoracinae）、裂腹魚屬（Schizothorax），常生活在流水或急流水的中下層，是以浮游動植物、水生昆蟲幼蟲為主食的雜食性魚類，主要分布于岷江、嘉陵江、烏江、漢江等中、上游，有時冬季也可在長江干流的中、下游發(fā)現(xiàn)[1-3]。近年，受水電站建設(shè)、垃圾污染、過度利用等因素的影響，總體數(shù)量銳減，生存條件日趨惡化，野生重口裂腹魚資源遭到嚴重破壞[4-6]。因此，提高重口裂腹魚的人工繁殖技術(shù)，以培育魚苗實施放流活動，對補充和恢復(fù)重口裂腹魚野生資源至關(guān)重要。目前，有關(guān)該魚的研究在早期資源調(diào)查、形態(tài)發(fā)育、細胞組織學(xué)等方面已有較多報道[7-11];對重口裂腹魚仔魚發(fā)育、眼早期形態(tài)發(fā)育、鱗片發(fā)育及覆蓋過程等方面有部分報道[12]，但僅限于重口裂腹魚胚后發(fā)育研究，在胚胎發(fā)育方面尚未見報道。本研究對重口裂腹魚胚胎發(fā)育過程進行較全面的觀察，以期豐富重口裂腹魚生物學(xué)研究資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本次試驗的材料來源于毛爾蓋水電站魚類增殖站內(nèi)重口裂腹魚的受精卵。2017年、2018年分別對毛爾蓋水電站魚類增殖站內(nèi)的重口裂腹魚親本進行人工繁殖，具體做法是在水溫為14 ℃左右時，對發(fā)育成熟的親本注射催產(chǎn)劑，待效應(yīng)時間到達時，分別對雌魚及雄魚采卵和采精，通過干法人工授精獲得受精卵。受精卵均勻分布于用聚乙烯網(wǎng)片制成的孵化框內(nèi)孵化，網(wǎng)片為40目，尺寸為 40 cm×60 cm×30 cm。

1.2 試驗方法

將孵化框置于循環(huán)水養(yǎng)殖缸內(nèi)，孵化期間每2 h記錄1次水溫，采用循環(huán)水自動控溫設(shè)備將孵化水溫控制在（14.5±1.2） ℃。胚胎發(fā)育觀察時，每次使用小撈網(wǎng)隨機撈20粒卵，使用解剖鏡觀察發(fā)育進程并拍照記錄，同時記錄時間、發(fā)育特征等，其中胚胎發(fā)育時序按60%受精卵發(fā)育至同一時期記時。囊胚期之前每30 min觀察1次，原腸胚至神經(jīng)胚期每2 h觀察1次，以后每5 h觀察1次，直至出膜。胚胎發(fā)育分期參考已發(fā)表的小裂腹魚和短須裂腹魚胚胎發(fā)育等相關(guān)的報道[13-14]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

胚胎發(fā)育圖片采用Photoshop CS6編輯，試驗數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS Statistics等軟件進行統(tǒng)計分析。積溫根據(jù)有效積溫法計算，即

2 結(jié)果與分析

2.1 胚胎發(fā)育

2.1.1 成熟卵及卵裂階段

由圖1-A至圖1-J可知，重口裂腹魚的魚卵為黃色，也有部分卵為灰色，魚卵直徑為（2.91±0.29） mm，受精卵吸水1 h后卵徑達最大，最大直徑為（3.99±0.31） mm，卵周隙為（0.55±0.09） mm;卵裂階段持續(xù)時間為12 h 47 min，分為8個時期，主要特征為顯微鏡下可數(shù)細胞增多，形狀可見，分裂溝清晰。

2.1.2 囊胚期階段

由圖1-K至圖1-M可知，囊胚期持續(xù)時間為8 h 53 min，分3個時期，囊胚由高變低，開始沿卵黃邊緣向下分裂延展，植物極基本在囊胚早期形成。

2.1.3 原腸胚階段

由圖1-N至圖1-P可知，原腸胚階段持續(xù)時間為24 h 18 min，分3個時期，胚層下包卵黃囊的1/2～3/4高度，體積逐漸增大，厚度減小，且厚度出現(xiàn)差異，其中一側(cè)集中加厚隆起分化形成胚盾，原腸晚期時初步形成大卵黃栓。

2.1.4 神經(jīng)胚階段

由圖1-Q至圖1-S可知，神經(jīng)胚階段持續(xù)時間為9 h 6 min，分3個時期，胚體持續(xù)分化，并下包至卵黃囊的4/5高度，神經(jīng)原基逐漸分化為神經(jīng)管，末期時胚孔封閉，胚胎相位變化結(jié)束，為器官系統(tǒng)發(fā)育作準備。

2.1.5 器官系統(tǒng)發(fā)育階段

器官系統(tǒng)發(fā)育階段持續(xù)時間為108 h 18 min，分13個時期。孵化55 h 46 min 時肌節(jié)出現(xiàn)4～8對，初現(xiàn)腦空泡（圖1-T）;孵化67 h 6 min時頭部有1條模糊的眼基線出現(xiàn)，肌節(jié)7～10對;孵化84 h 45 min時卵黃囊開始內(nèi)凹，由球形變?yōu)槟I形，較細的一端出現(xiàn)1個小芽，進而中腦隆起，肌節(jié)9～13對;孵化98 h 20 min時胚體背部出現(xiàn)微弱的不規(guī)律的肌肉收縮4～8次/min，肌節(jié)28～30對，進而耳囊中央出現(xiàn)1對透光性差的小黑點，即為耳石（圖1-U至圖1-Z）;孵化108 h 50 min時，在下頜與卵黃膜之間出現(xiàn)短管狀的心臟原基，胚體尾部拉長，卵黃囊變小，眼晶體變圓，肌節(jié)32～37對，再過約10 h吻端與大眼之間形成左右各1個凸起的嗅囊;孵化127 h 10 min后，圍心腔逐步增大，血細胞不明顯，心臟搏動頻率為 35 bpm（beat per minute），眼球黑色素沉積明顯（圖1-AA至圖1-AD）。

2.1.6 出膜期

出膜前胚體劇烈翻滾擺動，卵膜變薄，尾部分化得更長。出膜時，尾部附近的卵膜先破裂，尾部游離到水里并不停地擺動，經(jīng)5～10 min后，軀干、頭部與卵膜分離，此時卵黃囊明顯變小，心率為65～75 bpm，后期卵膜逐漸溶解消失，孵化結(jié)束（圖1-AE至圖1-AF）。出膜期到卵膜破裂之間形態(tài)上基本沒有發(fā)生變化，在運動能力和力度方面增強，部分出現(xiàn)眼色素。60%魚苗出膜總歷時217 h 18 min。初孵仔魚在解剖鏡下呈淡黃色、半透明，心率為65～75次/min，心室、靜脈竇清晰，心臟內(nèi)紅細胞明顯，頭部及脊椎結(jié)構(gòu)清晰可見，各時期發(fā)育時序見表1。

2.1.7 積溫和生物學(xué)零度

試驗在溶氧為（8.5±0.98） mg/L，pH值為7.6±0.28，水溫為（14.5±12） ℃，流速為（5.0±1.5） cm/s的條件下進行。總歷時217 h 20 min，總積溫達到3 121.14 ℃·h時，60%的重口裂腹魚魚苗出膜。其中，卵裂階段所需積溫為200.7 ℃·h，占總積溫的6.4%，分化速度快、相位明顯;囊胚階段所需積溫為134.7 ℃·h，占總積溫的4.3%，囊胚期間細胞由清晰變模糊，由大變小，由少變多;原腸階段所需積溫為358.3 ℃·h，占總積溫的11.5%;神經(jīng)胚階段所需積溫為 134.9 ℃·h，占總積溫的4.3%;器官系統(tǒng)發(fā)育階段所需積溫為1 581.6 ℃·h，占總積溫的50.7%，出膜階段所需積溫為708.2 ℃·h，占總積溫的22.7%。

通過2017年、2018年共3個批次的胚胎發(fā)育數(shù)據(jù)計算出重口裂腹魚胚胎發(fā)育的生物學(xué)零度（C）為（11.30±0.06） ℃，有效積溫Ky為665.27 ℃·h，相關(guān)數(shù)據(jù)見表2。

3 討論

3.1 重口裂腹魚胚胎發(fā)育特點

重口裂腹魚卵為微黏的沉性卵，其胚胎發(fā)育進程與大多裂腹魚類相似，但存在以下差異，詳見表3。

（1）重口裂腹魚成熟卵平均直徑為（2.91±0.29） mm， 遠大于塔里木裂腹魚、 小裂腹魚和伊犁裂腹魚的卵徑，大于短須裂腹魚、光唇裂腹魚、細鱗裂腹魚、異齒裂腹魚的卵徑，與四川裂腹魚、齊口裂腹魚、松潘裸鯉、拉薩裂腹魚、拉薩裸裂尻及尖裸鯉的卵徑接近。有研究表明，大卵黃可為仔魚提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)，延長內(nèi)外營養(yǎng)源轉(zhuǎn)化時間，以提高野外生存的成活率[24]，同時卵的大小直接影響卵裂速度、胚胎正常發(fā)育及出膜仔魚的大小[25-26]，這也驗證了重口裂腹魚出膜仔魚全長較其他裂腹魚略大的結(jié)果。

（2）重口裂腹魚胚胎發(fā)育積溫遠高于小裂腹魚、細鱗裂腹魚、伊利裂腹魚、異齒裂腹魚、拉薩裂腹魚、尖裸鯉，而低于短須裂腹魚，與拉薩裸裂尻魚相當;由于各學(xué)者計算積溫的方法不同或者胚胎是否在最適溫度下試驗，致使積溫存在較大差異且可比性較低，相比之下生物學(xué)零度較有比較意義，本試驗中重口裂腹魚的生物學(xué)零度略低于四川裂腹魚和齊口裂腹魚，其他品種的有待研究。

（3）重口裂腹魚胚胎發(fā)育過程中耳石先于心臟原基出現(xiàn)，與短須裂腹魚心臟原基出現(xiàn)于耳石之前[14]不同， 與四川裂腹魚[16]相似;耳囊出現(xiàn)于尾芽之前與松潘裸鯉的耳囊出現(xiàn)于尾芽之后[23]不同;耳石在尾芽之后形成與拉薩裸裂尻魚的耳石先于尾芽形成[22]不同，而與拉薩裂腹魚[22]相似;肌肉效應(yīng)時間比四川裂腹魚早[16]。

3.2 溫度對重口裂腹魚胚胎發(fā)育的影響

3個批次胚胎發(fā)育平均溫度略有差距，隨溫度升高，破膜時間縮短，說明提高孵化水溫可使魚苗提前出膜，這對規(guī)模化生產(chǎn)有重要意義，但不影響孵化率和成活率的最適孵化水溫有待進一步研究。

綜上，四川裂腹魚的產(chǎn)卵場所是水流較緩的河灘[16];松潘裸鯉為流水急流水的中下層魚類，產(chǎn)卵于近岸河灘礫石[3，27];短須裂腹魚于每年的12月至次年3月在流水淺灘處產(chǎn)卵[28];重口裂腹魚生存在峽谷急流河段，每年8—9月在水流較急的礫石河底產(chǎn)卵[2];由于重口裂腹魚產(chǎn)卵的季節(jié)、水流速度、底質(zhì)和孵化環(huán)境存在較大差異，推測重口裂腹魚與其他裂腹魚類之間胚胎發(fā)育的差異可能與其更好地適應(yīng)生存環(huán)境有關(guān)，具體與何種環(huán)境因子有關(guān)還須要進一步探索。

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收稿日期：2019-08-22

作者簡介：胡仁云（1991—），男，云南巧家人，水生動物執(zhí)業(yè)獸醫(yī)，主要從事魚類人工繁殖研究。E-mail：1192354947@qq.com。

通信作者：譚德清，博士，副研究員，主要從事魚類營養(yǎng)與生態(tài)研究。E-mail：dqtan@ihb.ac.cn。