駱小年，趙興文，段友健

(大連海洋大學(xué) 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點實驗室，遼寧 大連 116023)

苗種是水產(chǎn)增養(yǎng)殖之根本，也是魚類資源可持續(xù)發(fā)展之根本；苗種人工繁育是水產(chǎn)增養(yǎng)殖的生命線，也是水產(chǎn)增養(yǎng)殖永恒的主題[1]。魚類在天然環(huán)境中可自行繁殖，部分養(yǎng)殖魚類如鰱、鳙、草魚和青魚，在養(yǎng)殖水體中性腺只能發(fā)育到生長成熟(第Ⅳ期)，不能完成向生理成熟(第Ⅴ期)的過渡，即不能自行產(chǎn)卵繁殖。此外，有一些養(yǎng)殖魚類，如鯉、鯽和團(tuán)頭魴等，可以在養(yǎng)殖水域中自行產(chǎn)卵繁殖，但產(chǎn)卵時間不集中，繁殖效率不高，因此，人工催產(chǎn)是魚類人工繁殖和提高繁殖效率的重要手段。人工催產(chǎn)的目的是通過采取生理手段和生態(tài)措施促使親魚性腺進(jìn)一步發(fā)育成熟，達(dá)到排卵、產(chǎn)卵及排精、受精的過程。人工繁殖的基本原理是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理和方法，滿足魚類排卵、產(chǎn)卵要求的條件，提供產(chǎn)卵池(如水溫、水質(zhì)、水流、產(chǎn)卵場及基質(zhì)等)，應(yīng)用生理學(xué)原理和措施，如注射催產(chǎn)藥物，促使親魚性腺進(jìn)一步發(fā)育成熟，從而達(dá)到排卵、產(chǎn)卵及排精、受精的過程。

催產(chǎn)藥物在人工繁殖中起著至關(guān)重要的作用，找到最佳催產(chǎn)藥物組合、注射次數(shù)、注射間距時間和催產(chǎn)劑量是魚類規(guī)?；敝车年P(guān)鍵技術(shù)之一。該項技術(shù)不僅與親魚成熟度、水溫、水流等很多因素有關(guān)，單就催產(chǎn)藥物本身而言，其選擇難度較大。首先，常見魚類催產(chǎn)藥物有8種之多，通常情況下催產(chǎn)藥物需選用兩種或兩種以上藥物配合使用才能達(dá)到穩(wěn)定的催產(chǎn)效果，篩選出效果最佳的藥物組合需要反復(fù)多次試驗；其次，在部分魚類人工繁殖過程中催產(chǎn)藥物注射環(huán)節(jié)不能一次注射完成，需要2次注射甚至3次注射才能起到催產(chǎn)的作用；第三，催產(chǎn)中兩針注射間距時間，即針距也是影響催產(chǎn)效果的關(guān)鍵因素之一；最后，催產(chǎn)藥物的劑量較難把控，這與藥物本身的性質(zhì)與功能、魚種類差異、性腺發(fā)育狀況和水溫等情況密切相關(guān)。這需要人們在苗種生產(chǎn)中進(jìn)行大量催產(chǎn)對比試驗，如黃顙魚[2]和俄羅斯鱘[3]對適宜催產(chǎn)藥物和劑量的選擇。本研究中，綜述了中國主要養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚類(12目116種)催產(chǎn)藥物的使用情況，供生產(chǎn)和科研參考。

1 魚類催產(chǎn)藥物作用機(jī)理

魚類的性腺發(fā)育和繁殖活動主要受神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)和控制，激素調(diào)節(jié)是一個雙重的神經(jīng)激素系統(tǒng)調(diào)控，當(dāng)外界條件(水溫、水質(zhì)、水流、水位、鹽度、底質(zhì)附著物和異性)的刺激作用于感覺器官(眼、皮膚、側(cè)線等)時，把刺激傳遞到中樞神經(jīng)(腦、脊髓等)；中樞神經(jīng)發(fā)出指令到內(nèi)分泌器官下丘腦，下丘腦分泌產(chǎn)生神經(jīng)激素促性腺激素釋放激素(Gonadotropin releasing hormone，GnRH)和促性腺激素釋放抑制激素或因子(Gonadotropin release-inhibitory hormone or factor，GRIH或 GRIF)，其中GnRH和腦垂體促性腺激素分泌細(xì)胞的特異性受體結(jié)合后刺激促性腺激素(Gonadotropin hormone，GtH)的產(chǎn)生和釋放。多巴胺(Dopamine，DA)是一種抑制促性腺激素釋放的因子，其作用是通過阻斷GnRH來實現(xiàn)的。激素通過體液到達(dá)性器官(組織)并產(chǎn)生生理效應(yīng)：性腺分泌產(chǎn)生的性類固醇激素(如睪酮、雌二醇)，能通過反饋作用影響腦垂體釋放GtH和多巴胺的抑制作用。Hurlburt[4]認(rèn)為，甲狀腺激素(三碘甲腺原氨酸T3、四碘甲腺原氨酸T4)可以提高卵巢對GtH的敏感性，其必須與GtH協(xié)同作用于性腺，才能促使性腺進(jìn)一步發(fā)育成熟。一般認(rèn)為，魚類外源激素根據(jù)其作用部位不同可分為作用于腦垂體的激素和作用于性腺的激素，作用于腦垂體的激素包括促性腺激素釋放激素類似物(Luteininzing hormone releasing hormone analogue，LHRH-A)、地歐酮(Domperidone，DOM)和利血平(Reserpine，RES)[5]。LHRH-A是GnRH類似物，二者的功能相似，LHRH-A是一個9肽化合物，分子結(jié)構(gòu)是焦谷-組-色-絲-酪-D-丙-亮-精-脯-乙酰胺，如將哺乳類GnRH的10肽的第6位甘氨酸換成D-丙氨酸，并且去掉第10位甘氨酸，以增強(qiáng)與受體結(jié)合的親和力和抵抗酶解的能力，從而成為高活性類似物。DOM是多巴胺D-2型受體拮抗物，RES通過競爭多巴胺受體、消竭多巴胺等途徑來消除多巴胺的作用。由于哺乳動物的GtH與魚類的GtH具有相同的生理功能，因此，直接作用于性腺的激素有魚類腦垂體(Pituitary gland，PG)和絨毛膜促性腺激素(Human chorionic gonadotropin，HCG)[6]。注射LHRH-A、DOM、RES、PG、HCG等外源激素，使其參與到對性腺發(fā)育的調(diào)節(jié)和控制中來，具體調(diào)控途徑如圖1所示。

2 中國催產(chǎn)藥物研究歷史及種類

早在1958年中國便開始使用腦垂體(PG)作為魚類的催產(chǎn)藥物，但受限于天然腦垂體含量低，絨毛膜促性腺激素(HCG)逐漸興起。經(jīng)過學(xué)者們對催產(chǎn)藥物機(jī)理的不斷探索，于20世紀(jì)70 年代合成出促黃體素釋放激素的類似物(LHRH-A)。該藥物直接作用于魚類腦垂體，效果佳且對親魚傷害小，頗受歡迎。當(dāng)前魚用催產(chǎn)藥物在8種以上[7]，但主要的商品種類依然是LHRH-A2、DOM、HCG和PG等4種，具體代表性藥物種類見表1。

3 經(jīng)濟(jì)魚類催產(chǎn)藥物和劑量使用情況

通過對比，本研究中選取了中國主要養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚類(12目116種)催產(chǎn)藥物(其中14種為生態(tài)調(diào)控)的使用情況。從表2可歸納出以下結(jié)論：(1) 不是所有的魚類人工催產(chǎn)都需要通過注射催產(chǎn)藥物來解決，如以虹鱒為主的鮭鱒魚類，大部分鰈形目魚類，一部分鱸形目魚類，其繁殖可以通過環(huán)境調(diào)控來解決。(2) 鱘形目魚類催產(chǎn)藥物一般使用LHRH-A系列。(3) 鮭形目近幾年開發(fā)的土著種如細(xì)鱗鮭、白斑狗魚、黑龍江茴魚和哲羅魚等需要混合催產(chǎn)藥物催產(chǎn)。(4) 鱸形目魚類使用催產(chǎn)藥物劑量相對較大，其中一些魚類如石斑魚類，需要包埋緩釋技術(shù)[8-9]。(5) 鲇形目魚類一般需要混合催產(chǎn)藥物催產(chǎn)，且一般需要2次及以上注射次數(shù)。(6) 合鰓目中黃鱔對DOM較敏感，而鲀形目魚類一般不使用DOM。(7) 鯉形目魚類一般使用混合催產(chǎn)藥物組合LHRH-A2+DOM+HCG，其中草魚、青魚和鲴較少使用HCG，鰱、鳙使用A、B型催產(chǎn)藥物效果較好。

表1 常見魚類催產(chǎn)藥物Tab.1 List of hormones in induction to spawn in common fishes

值得注意的是以下問題還需要進(jìn)一步探究：(1) 雖然魚類成熟期人為劃分為成熟前期、中期和晚期，但自然狀況下魚類發(fā)育是動態(tài)變化的，其對應(yīng)催產(chǎn)藥物和劑量應(yīng)該實時同步調(diào)整。(2) 2次注射或3次注射的魚類差異性大，其針距是需要在試驗中多次嘗試而定，一般第一針使用LHRH-A2或LHRH-A2+DOM。(3) 試驗性質(zhì)與規(guī)?；a(chǎn)上使用的催產(chǎn)藥物和劑量往往是不一樣的，最適催產(chǎn)藥物和劑量一般是在生產(chǎn)中得到的。駱小年等[10]曾在2000年進(jìn)行懷頭鲇的催產(chǎn)試驗中采用一次注射方法，其中激素使用劑量為LHRH-A25 μg/kg+DOM 5 mg/kg。然而，如今懷頭鲇生產(chǎn)上為批量繁殖，采用2次注射方法，使用劑量為LHRH-A210 μg/kg+DOM 4 mg/kg+HCG 1200 IU/kg，其藥物和注射方法相差較大。(4) 涉及知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，部分魚類催產(chǎn)藥物和劑量未能公開，由表2可見，石鰈、美洲鰣、長鰭吻鮈和松江鱸等藥物名雖已公開，但劑量并未公開，還需今后去進(jìn)一步摸索。

4 催產(chǎn)藥物給藥方式

從表3可見，目前催產(chǎn)藥物給藥方式主要有4種，除了常見的注射方式外，還有包埋緩釋、投喂和藥浴。規(guī)?；~苗生產(chǎn)中，注射人工催產(chǎn)藥物方便、計劃性強(qiáng)，到達(dá)效應(yīng)時間能集中產(chǎn)卵，但對多次產(chǎn)卵的海水魚類效果較差，鱸形目石斑魚類一般使用緩釋劑。緩釋劑種類可分為促性腺素釋放激素類似物(GnRHA)緩釋制劑、促性腺激素(GtH)緩釋制劑、類固醇激素緩釋制劑(雄烯二酮，ADSD)、17α-甲基酮(MT)及混合激素制劑[11]。使用緩釋劑既能加快性腺發(fā)育，又能減少操作次數(shù)，減輕對魚體刺激，節(jié)約藥品[12]。藥浴和投喂各有利弊，還有待在科研和生產(chǎn)中進(jìn)一步試驗。

5 催產(chǎn)藥物配制與注射

催產(chǎn)藥物的用量主要根據(jù)實際催產(chǎn)親魚的體質(zhì)量進(jìn)行，雌、雄親魚的藥物配制一般各自單獨配制，也可混配，雄魚注射劑量減半。具體配制方法如下：

單配：雌魚藥物用量=雌魚尾數(shù)×雌魚平均體質(zhì)量×藥物劑量;雄魚藥物用量=雄魚尾數(shù)×雄魚平均體質(zhì)量×1/2藥物劑量?；炫洌嚎偹幬锪?單配雌魚藥物用量+單配雄魚藥物用量。

例如：催產(chǎn)鯉50組(雌雄各50尾)，親魚平均體質(zhì)量為2 kg；藥物和劑量為LHRH-A24 μg/kg+DOM 4 mg/kg。單配時:雌魚藥物用量=LHRH-A2+DOM=50×2×4+50×2×4=400(μg)+400(mg)，雄魚藥物用量=LHRH-A2+DOM=200 μg+200 mg。混配時：總藥物量=LHRH-A2+DOM=單配雌魚藥物用量+單配雄魚藥物用量=600 μg+600 mg。

催產(chǎn)藥物在注射前用生理鹽水(或注射用水)溶解成一定體積的溶液(或懸濁液)，親魚總注射量主要根據(jù)親魚尾數(shù)確定。如上述50組鯉，每尾魚確定注射2 mL，若單配時將雌、雄親魚藥物量各配成100 mL注射液；若混配時將總藥物量配成150 mL注射液，其中每尾雌魚注射2 mL，每尾雄魚只注射1 mL。每尾魚注射量應(yīng)依親魚個體大小而定，一般每尾親魚適宜注射量為0.5～4.0 mL。在一定范圍內(nèi)，注射藥量多少只是根據(jù)生理鹽水(或注射用水)調(diào)整，但溶解催產(chǎn)藥物量是一定的。魚體小，注射藥液量要少，如200 g以下的鯽親魚適宜注射量為0.5 mL左右，20 g以下的泥鰍親魚適宜注射0.1 mL左右；魚體大，注射量應(yīng)大些，如30 kg的青魚適宜注射量為3～4 mL。實際配制時，由于注射時藥物容易溢出而損失，催產(chǎn)藥物和生理鹽水量的配制均增加10%。

6 未來魚類人工催產(chǎn)藥物和繁殖機(jī)理的研究方向

(1) 新養(yǎng)殖種的適宜催產(chǎn)藥物、催產(chǎn)劑量和注射次數(shù)的研究。幾乎每種魚類的適宜催產(chǎn)藥物和劑量是不同的，隨著中國魚類品種創(chuàng)新，越來越多新的養(yǎng)殖種的出現(xiàn)，如土著新養(yǎng)殖魚類的開發(fā)，需對這些魚類的最佳催產(chǎn)藥物和劑量進(jìn)一步研究，以便指導(dǎo)生產(chǎn)。

表2 中國主要經(jīng)濟(jì)魚類催產(chǎn)藥物及劑量Tab.2 Hormones and dosage used in induction to spawn in economically important main fishes in China

續(xù)表2 中國主要經(jīng)濟(jì)魚類催產(chǎn)藥物及劑量Cont. Tab.2 Hormones and dosage used in induction to spawn in economically important main fishes in China

續(xù)表2 中國主要經(jīng)濟(jì)魚類催產(chǎn)藥物及劑量Cont. Tab.2 Hormones and dosage used in induction to spawn in economically important main fishes in China

注：LHRH-A也稱LRH-A；表中未標(biāo)明注射次數(shù)，一般表示僅注射一次；僅有藥物名無劑量者為學(xué)者未公開

Note: LHRH-A is also called LRH-A, in this table unmarked injection time is usually means of single injection；Only remarked hormone types without dosage means unpublic information

表3 中國催產(chǎn)藥物給藥方式Tab.3 Delivery patterns of hormones used in artificial propagation of fishes in China

(2) 包埋緩釋技術(shù)。包埋緩釋技術(shù)效果較好，目前在一些海水魚類進(jìn)行了生產(chǎn)應(yīng)用，在其他魚類生產(chǎn)上應(yīng)用效果如何，還有待進(jìn)一步研究。

(3) 基因調(diào)控。魚類生殖調(diào)控通常包括3種途徑：生態(tài)環(huán)境調(diào)控、生理調(diào)控和基因調(diào)控。生態(tài)環(huán)境調(diào)控從理論上講是最接近自然環(huán)境的方法，但用人工的方法來模擬各種魚類所適應(yīng)的天然環(huán)境條件很多時候是很難做到的。生理調(diào)控主要是激素的調(diào)控，是目前使用最多的方法，也是最實用的方法。基因調(diào)控可以說是未來研究發(fā)展的方向，要掌握調(diào)控魚類生殖活動的各種功能基因是個很大的工程[1]。

與哺乳動物相類似，在魚類生殖軸中也存在吻素(kisspeptin)與GnIH的正負(fù)調(diào)控系統(tǒng)[134-135]。林浩然[8]發(fā)現(xiàn)了調(diào)控石斑魚促性腺激素分泌的新系統(tǒng)(圖2)，并證明這兩個新型的神經(jīng)內(nèi)分泌因子kisspeptin和促性腺激素抑制激素(GnIH)對石斑魚的生殖軸起著直接的調(diào)控作用。kisspeptin通過刺激下丘腦GnRH的分泌促進(jìn)腦垂體GtH的合成與釋放，而GnIH則直接或通過GnRH間接抑制GtH合成與釋放。這一新穎調(diào)控機(jī)理為創(chuàng)建石斑魚類新型高活性催產(chǎn)劑提供了重要理論依據(jù)[8]。