趙亞鵬, 潘曉賦, 楊君興,*, 陳小勇,*, 王曉愛(ài), 李再云
1. 中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所 遺傳資源與進(jìn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650223
2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049
滇池金線鲃(Sinocyclocheilus grahami)隸屬鯉形目(Cypriniformes)鯉科(Cyprinidae)金線鲃屬(Sinocyclocheilus),分布于滇池流域,為國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物,同時(shí),已被列入《中國(guó)瀕危動(dòng)物紅皮書(魚類)》(Yue et al,1998)。自上世紀(jì)80年代起,由于環(huán)境污染、棲息地破壞及濫捕濫撈等原因,滇池金線鲃數(shù)量急劇下降(Chen et al,2001)。目前,滇池金線鲃的人工繁殖已經(jīng)成功(Yang et al,2007),并于2009年開始實(shí)施人工增殖放流,且放流規(guī)格通常不超過(guò)5 cm。一些常規(guī)標(biāo)志方法,如穿刺標(biāo)記(percutaneous tags)、可視性植入標(biāo)記(visible implant tags)及線碼標(biāo)記(coded wire tags)等易對(duì)放流規(guī)格滇池金線鲃造成傷害且成本較高。利用能與鈣結(jié)合的化學(xué)染料溶液浸泡早期魚苗,從而在耳石上形成相應(yīng)標(biāo)志環(huán)的耳石標(biāo)記法,能夠一次性標(biāo)記大量早期魚苗,操作簡(jiǎn)單,對(duì)魚體損傷小,且標(biāo)記形成后,不會(huì)被代謝吸收,理論上能保留終身(van der Walt & Faragher,2003),已被應(yīng)用于香魚(Plecoglossus altivelis)人工增殖放流(Tsukamoto,1988)及珊瑚魚類的種群生態(tài)學(xué)研究(Jones et al,1999)。常用化學(xué)染料有:茜素絡(luò)合物(alizarin complexone,ALC)、茜素紅(alizarin red S,ARS)及鹽酸四環(huán)素(oxytetracycline,OTC)等,由于對(duì)化學(xué)染料的耐受性和敏感性不同(Fu et al,2005;Jin et al,2011;Tsukamoto,1988),不同魚種的最佳浸泡條件也不相同。本研究旨在尋找浸泡標(biāo)記滇池金線仔稚魚的最佳條件,為其早期魚苗的大規(guī)模標(biāo)記提供技術(shù)支持,并為放流后的評(píng)估工作奠定基礎(chǔ)。
6日齡(60尾)、20日齡(60尾)及90日齡(80尾)健康滇池金線鲃魚苗均來(lái)自中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所珍稀魚類保育研究基地。親本系2005年5~7月采自滇池流域的嵩明縣牧羊河。 6日齡組魚苗投喂蛋黃漿及黃豆?jié){,20日齡組魚苗投喂輪蟲,90日齡魚苗投喂破碎的111鯉魚飼料(顆粒直徑≤0.5 mm,通威股份有限公司昆明分公司)(Pan et al,2009)。
實(shí)驗(yàn)采用分析純茜素絡(luò)合指示劑(上海冠翔生物技術(shù)有限公司,3952-78-1)及茜素紅(上海冠翔生物技術(shù)有限公司,130-22-3)。為提高溶解度,先由蒸餾水配置成為500 mg/L的母液,然后用曝氣地下水稀釋至所需濃度。
兩種化學(xué)染料的浸泡液濃度、浸泡時(shí)間及樣本大小見(jiàn)表1,表2,各試驗(yàn)組樣本數(shù)為10尾。實(shí)驗(yàn)期間將樣本置于溫度為16~18 ℃的房間,浸泡實(shí)驗(yàn)開始前 24 h不投餌,浸泡結(jié)束更換清水后恢復(fù)投餌,暫養(yǎng)一段時(shí)間后用丁香油麻醉致死后摘取耳石并觀察。
將樣本魚體置于雙筒解剖鏡下,以解剖針將耳石取出,置于玻片上,清水和酒精清洗及二甲苯透明后,由透明指甲油封存。由于星耳石在仔魚出膜后~30 d出現(xiàn),矢耳石在出膜30 d后開始呈現(xiàn)狹長(zhǎng)生長(zhǎng),90 d后在剝?nèi)r(shí)易破碎,故兩者均不宜作為標(biāo)記檢測(cè)載體,而應(yīng)以微耳石作為檢測(cè)對(duì)象。光學(xué)顯微鏡和熒光顯微鏡(選擇510~560 nm綠色激光作為激發(fā)光)觀察標(biāo)記效果(Fu et al,2005),且標(biāo)記效果分為無(wú)、可見(jiàn)、清晰及強(qiáng)烈四個(gè)等級(jí)。
茜素紅溶液濃度對(duì)仔稚魚的影響結(jié)果顯示(表1),濃度50~150 mg/L,浸泡4~36 h條件下,除50 mg/L,4 h實(shí)驗(yàn)組中因操作不當(dāng)造成1尾死亡外,其他各組均存活率均為100%。當(dāng)濃度至200 mg/L時(shí),90日齡稚魚出現(xiàn)死亡,24 h和36 h組死亡率分別為30%(n=10)和20%(n=10)。
表1 茜素紅溶液浸泡標(biāo)記方案及標(biāo)記效果Table 1 Details of immersion experiments using ARS and their subsequent marking results
茜素絡(luò)合物溶液浸泡標(biāo)記結(jié)果顯示(表2),濃度50~100 mg/L,浸泡4~8 h,6日齡仔魚成活率為100%(n=10),當(dāng)濃度達(dá)到150 mg/L時(shí),仔魚開始死亡,浸泡8 h,死亡率達(dá)30%(n=10)。為實(shí)驗(yàn)對(duì)象時(shí),濃度50~150 mg/L,浸泡12~24 h,對(duì)20及90日齡仔稚魚的生存沒(méi)有影響,且在該濃度下,浸泡時(shí)間延長(zhǎng)至3 d,魚苗仍能存活。當(dāng)濃度>200 mg/L時(shí),90日齡稚魚全部死亡。
表2 茜素絡(luò)合物溶液標(biāo)記方案及標(biāo)記效果Table 2 Details of immersion experiments using ALC and their subsequent marking results
2.2.1 茜素紅浸泡效果
可見(jiàn)光下,普通光學(xué)顯微鏡觀察茜素紅溶液浸泡標(biāo)記的滇池金線鲃耳石,可見(jiàn)紫紅色標(biāo)記環(huán)帶,且標(biāo)記強(qiáng)度與個(gè)體日齡、浸泡濃度及浸泡時(shí)間有關(guān)。6日齡仔魚,50 mg/L、4 h實(shí)驗(yàn)組可觀察到可辨識(shí)微弱標(biāo)記環(huán),100及150 mg/L試驗(yàn)組均能形成清晰標(biāo)記環(huán)。20日齡仔魚,50 mg/L、12 h試驗(yàn)組未見(jiàn)標(biāo)記環(huán),50 mg/L、2 h及100 mg/L,12 h實(shí)驗(yàn)組僅見(jiàn)微弱標(biāo)記環(huán),150 mg/L、24 h試驗(yàn)組標(biāo)志環(huán)顏色最為強(qiáng)烈(圖A,B)。90日齡稚魚,50 mg/L未見(jiàn)標(biāo)志環(huán),100~200 mg/L可見(jiàn)標(biāo)記環(huán)。熒光顯微鏡(綠色激發(fā)光)觀察,各實(shí)驗(yàn)組均可見(jiàn)猩紅色熒光反應(yīng),且標(biāo)記個(gè)體日齡越小、浸泡濃度越大及浸泡時(shí)間越長(zhǎng),其顏色越強(qiáng)烈。
圖1 茜素紅各類標(biāo)記方案對(duì)仔魚微耳石的標(biāo)記效果Figure 1 Marking results of immersion experiments using ARS
圖2 茜素絡(luò)合物對(duì)仔魚微耳石的標(biāo)記效果Figure 1 Marking results of immersion using ALC
2.2.2 茜素絡(luò)合物浸泡效果
可見(jiàn)光下,普通光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)果顯示,茜素絡(luò)合物溶液浸泡標(biāo)記的仔稚魚耳石呈現(xiàn)與茜素紅相同的紫紅色標(biāo)記環(huán),且相對(duì)于茜素紅,滇池金線鲃仔稚魚對(duì)茜素絡(luò)合物溶液更加敏感。6日齡仔魚,50 mg/L,4 h實(shí)驗(yàn)組可見(jiàn)清晰標(biāo)記環(huán)。20日齡和90日齡魚苗,50~150 mg/L實(shí)驗(yàn)組均可見(jiàn)紫紅色標(biāo)記環(huán)。熒光顯微鏡下(510~560 nm綠色激發(fā)光),各實(shí)驗(yàn)組標(biāo)記帶均呈猩紅色銀光熒光反應(yīng)。
可見(jiàn)光及綠色激光下均能觀察到茜素紅和茜素絡(luò)合物在耳石上所形成的標(biāo)記環(huán)。綠色激光下,標(biāo)記環(huán)內(nèi)部區(qū)域呈猩紅色,與浸泡標(biāo)記后生長(zhǎng)的耳石部分形成強(qiáng)烈對(duì)比,可見(jiàn)光下,僅能觀察到深紅色的標(biāo)記環(huán);綠色激光下,不能觀察到耳石的生長(zhǎng)輪,可見(jiàn)光下,可觀察到標(biāo)記環(huán)前后形成的生長(zhǎng)輪;形成可見(jiàn)光下可被觀察到的標(biāo)記環(huán)所需的浸泡強(qiáng)度高于綠色激光。因此,可見(jiàn)光檢測(cè)的方法更適用于耳石生長(zhǎng)輪生長(zhǎng)規(guī)律的研究,而綠色激光檢測(cè)方法更適用于放流標(biāo)記。
浸泡濃度和浸泡時(shí)間均可影響標(biāo)記效果。相同浸泡濃度下,浸泡時(shí)間越長(zhǎng),效果越好,同時(shí),為提高標(biāo)記效率,浸泡時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。6日齡仔魚,浸泡時(shí)間以8 h為宜,20 和90日齡魚苗浸泡時(shí)間以24 h為宜。在安全濃度范圍內(nèi),浸泡液濃度越高,標(biāo)記效果越好。為使在可見(jiàn)光下標(biāo)記效果達(dá)到清晰易于辨認(rèn)的級(jí)別,標(biāo)記6日齡仔魚時(shí),茜素紅和茜素絡(luò)合物的浸泡液濃度需達(dá)到50 mg/L;標(biāo)記20日齡仔魚時(shí),兩種浸泡液濃度要分別達(dá)到 100 mg/L和50 mg/L;標(biāo)記90日齡稚魚時(shí),濃度要分別達(dá)到150 mg/L和100 mg/L。而在綠色激光下,50 mg/L的茜素紅和茜素絡(luò)合物溶液浸泡6、20及90日齡魚苗,便可見(jiàn)清晰標(biāo)記,且以上浸泡條件均不影響仔魚生存。若以放流標(biāo)記為目的,50 mg/L為茜素紅和茜素絡(luò)合物溶液的合適濃度,而不超過(guò)20日齡的魚苗,還可適當(dāng)降低浸泡濃度。相同濃度下,茜素絡(luò)合物標(biāo)記效果優(yōu)于茜素紅,但茜素紅更具價(jià)格優(yōu)勢(shì),綜合考慮茜素紅為標(biāo)記滇池金線鲃的最佳化學(xué)染料。
Secor et al(1991)認(rèn)為, 不同魚齡個(gè)體之間標(biāo)記效果的差異也許和代謝速率有關(guān),低齡魚代謝率高于高齡魚,更易吸收化學(xué)染料并形成標(biāo)記。滇池金線鲃標(biāo)記試驗(yàn)中,個(gè)體越小,越易形成標(biāo)記環(huán)。相同浸泡強(qiáng)度下,20日齡仔魚耳石標(biāo)記效果優(yōu)于90日齡稚魚。個(gè)體越小,浸泡標(biāo)記期間的飼養(yǎng)密度就越大,6日齡仔魚飼養(yǎng)密度遠(yuǎn)高于90日齡稚魚,大大提高了熒光染料的利用率。因此,從標(biāo)記效果、浸泡效率及熒光染料利用率等方面來(lái)看,相較 20及90日齡仔稚魚,6日齡仔魚更適宜于標(biāo)記放流。
綜上所述,茜素紅和茜素絡(luò)合物均適用于滇池金線鲃仔稚魚耳石標(biāo)記,但茜素紅更具價(jià)格優(yōu)勢(shì),更適用于大規(guī)模標(biāo)記放流。浸泡標(biāo)記時(shí),標(biāo)記環(huán)大小取決于浸泡時(shí)仔稚魚耳石的大小,通過(guò)標(biāo)記不同日齡仔稚魚來(lái)控制標(biāo)記環(huán)的大小,從而區(qū)分不同的放流群體,是今后的研究重點(diǎn)之一。
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