王金娜,邰定敏,周其椿,安 苗
(1.正安縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州正安 563400;2.貴州省水產(chǎn)研究所,貴州貴陽(yáng) 550025;3.貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,貴州貴陽(yáng) 550025)
鯽(Carassiusauratus)隸屬于鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprinidae),鯉亞科(Cyprininae),鯽屬(Carassius)[1]。生活在草海高寒濕地中的鯽,不僅對(duì)維系草海濕地生態(tài)系統(tǒng)有著重要的作用,它還是湖中僅有的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類,也是沿湖漁民的主要收入來(lái)源[2]。目前,對(duì)生活于草海高寒濕地中鯽的染色體核型、年齡與生長(zhǎng)、核DNA含量與倍性、Z線粒體DNA多態(tài)性、繁殖生物學(xué)、以及血液學(xué)等已有相關(guān)的研究[3-7],而早期胚胎的發(fā)育情況還沒(méi)有相關(guān)的報(bào)道。為此,筆者對(duì)生活在草海高寒濕地中的鯽開(kāi)展了人工繁殖試驗(yàn),并對(duì)其胚胎和幼魚(yú)的發(fā)育進(jìn)行初步的研究,以期為草海鯽的發(fā)育生態(tài)學(xué)以及人工育種提供基礎(chǔ)性的生物學(xué)數(shù)據(jù)。
該試驗(yàn)是在貴州省威寧彝族回族苗族自治縣草海鎮(zhèn)進(jìn)行,用于開(kāi)展人工繁殖的親魚(yú)都是生活在草海鎮(zhèn)高寒濕地中的野生鯽,從草海鎮(zhèn)的漁民手中購(gòu)買。其中雌魚(yú)30尾,體質(zhì)量為(143.97±52.78)g,全長(zhǎng)(196.33±14.26)mm;雄魚(yú)12尾,體質(zhì)量為(107.10±32.79)g,全長(zhǎng)為(184.33±10.56)mm。親魚(yú)體質(zhì)健壯、無(wú)病無(wú)傷,性腺成熟度較好。挑選發(fā)育良好的親魚(yú)經(jīng)過(guò)人工催產(chǎn)和干法授精后在事先準(zhǔn)備好的孵化網(wǎng)中進(jìn)行孵化,水溫控制在23℃~26℃,在顯微鏡下對(duì)草海鯽受精卵發(fā)育的各個(gè)階段以及胚胎、幼魚(yú)發(fā)育的各個(gè)時(shí)期進(jìn)行拍照記錄和觀察。
2.1.1 受精卵
草海鯽的卵呈似球狀的橢圓形、沉性卵、淺黃色、具粘性;卵徑變化幅度為0.50mm~1.50mm,平均為1.076±0.15mm,卵內(nèi)有大量的卵黃,屬于端黃卵。受精卵卵膜較薄、有彈性且難分離,成熟卵的平均直徑為1.50±0.25mm,卵受精吸水30mins后外膜直徑可達(dá)1.53mm~1.73mm,卵黃胚直徑為1.20mm~1.33mm,卵黃膜厚度為0.13mm~0.18mm;顯微鏡下可觀察到卵間隙開(kāi)始形成,卵黃逐漸縮小,這一現(xiàn)象與姚俊杰等[8]對(duì)甌江彩鯉、梁正其等[9]對(duì)普安銀鯽的胚胎發(fā)育研究的過(guò)程極為相似(見(jiàn)版圖Ⅰ-1)。
2.1.2 胚盤(pán)形成期
草海鯽的成熟卵在受精后,原生質(zhì)呈輻射狀向一極移動(dòng),53mins后原生質(zhì)集中形成胚盤(pán)原基即胚盤(pán)形成期(見(jiàn)版圖Ⅰ-2),該期卵徑為1.38mm~1.50mm,卵黃膜的厚度為0.13mm,卵黃胚直徑為1.25mm~1.38mm。
2.1.3 卵裂期
胚盤(pán)的原基突起形成胚盤(pán),植物極的一端卵黃朝下,動(dòng)物極的一端卵黃朝上,胚盤(pán)期的出現(xiàn)意味著細(xì)胞分裂期的到來(lái)。在受精后1hrs5mins開(kāi)始第一次分裂,形成2個(gè)大小相似的分裂球;受精后1hrs20mins第二次分裂,形成4個(gè)分裂球;受精后1hrs41mins第三次分裂,形成排列整齊的兩行細(xì)胞共8個(gè),分裂球減??;細(xì)胞分裂2細(xì)胞期到8細(xì)胞期的細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞界線較明顯。在受精后2hrs第四次分裂,形成16細(xì)胞;2hrs15mins第五次分裂形成32個(gè)細(xì)胞;2hrs34mins后細(xì)胞分裂為64個(gè)細(xì)胞;2hrs51mins形成多細(xì)胞期即為桑葚期。細(xì)胞分裂期從16細(xì)胞期到64細(xì)胞期細(xì)胞界線不太明顯(見(jiàn)版圖Ⅰ-3至版圖Ⅰ-9)。
2.1.4 囊胚期
在受精后5hrs,細(xì)胞持續(xù)不斷地分裂,分裂球更小,隨著胚層向下擴(kuò)展、變薄,當(dāng)下包達(dá)到整個(gè)胚胎的1/3時(shí),處在細(xì)胞分裂的胚胎達(dá)到囊胚晚期(見(jiàn)版圖Ⅰ-10)。
2.1.5 原腸期
受精后8hrs10mins,胚層持續(xù)下包、內(nèi)卷,胚盤(pán)下包到卵黃的1/2,形成原腸早期;受精后10hrs3mins,胚盤(pán)下包到卵黃的3/4,形成原腸中期;受精后10hrs39mins,囊胚細(xì)胞下包到4/5,卵黃栓形成,胚盾伸長(zhǎng),達(dá)到原腸晚期(見(jiàn)版圖Ⅰ-11)。
2.1.6 神經(jīng)胚期
受精后11hrs25mins,胚盾的背部出現(xiàn)一個(gè)近似反“C”狀的胚體并覆蓋在卵黃上,該胚體即為神經(jīng)胚(見(jiàn)版圖Ⅰ-12)。
2.1.7 眼囊和體節(jié)出現(xiàn)期
受精15hrs13mins后,胚體逐漸清晰,卵黃不斷減小,頭部開(kāi)始顯現(xiàn)眼囊的結(jié)構(gòu)(見(jiàn)版圖Ⅰ-13);受精17hrs23mins后,可見(jiàn)3~4對(duì)肌節(jié)出現(xiàn)在胚體的后部(見(jiàn)版圖Ⅰ-14)。
2.1.8 尾牙期和晶體出現(xiàn)期
受精20hrs16mins后,在胚體的后端錐狀尾芽出現(xiàn);受精24hrs54mins后,卵黃囊的一半被胚體包圍,出現(xiàn)眼晶體(見(jiàn)版圖Ⅰ-15)。
2.1.9 心跳期
受精30hrs15mins后,卵黃囊的2/3被胚體包圍,尾部的肌節(jié)形成約16次/min的間歇性抽動(dòng);當(dāng)卵黃囊的4/5被胚體包圍,出現(xiàn)聽(tīng)囊,尾芽與卵黃分離,擺動(dòng)的幅度增加到約64次/min,心臟出現(xiàn)微弱的跳動(dòng),胚體內(nèi)血液循環(huán)開(kāi)始 (見(jiàn)版圖Ⅰ-16)。
2.1.10 出膜過(guò)程
受精40hrs47mins后,此時(shí)卵膜變薄僅為0.05mm,胚體心跳加速,達(dá)到80次/min,胚體肌肉明顯收縮、尾部擺動(dòng)加劇,出膜前期開(kāi)始;受精45hrs30mins后,心臟的跳動(dòng)明顯,胚體扭動(dòng)劇烈,尾部不斷擺動(dòng)并拍打著卵膜促使卵膜被擊破,尾部先出膜,伴隨著尾部持續(xù)地?cái)[動(dòng)促使胚體的頭部全部脫離卵膜,全部破膜而出大約需要5mins~6mins(見(jiàn)版圖Ⅰ-17)。
2.2.1 初孵仔魚(yú)
剛剛破膜而出的仔魚(yú),魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為3.55±0.25mm,體長(zhǎng)平均值為3.40±0.33mm,卵黃囊占據(jù)整個(gè)魚(yú)體的體積較大,其長(zhǎng)徑為1.25mm,短徑為0.8mm;魚(yú)體內(nèi)無(wú)色素細(xì)胞,呈透明狀,尾部微動(dòng),此時(shí)還沒(méi)有游泳能力;其心臟跳動(dòng)的次數(shù)為82次/min,頭部與淺黃色且呈橢圓形的卵黃囊緊緊相連(見(jiàn)版圖Ⅰ-18)。
2.2.2 出膜6hrs的仔魚(yú)
此時(shí)魚(yú)體心臟跳動(dòng)的次數(shù)為85次/min,肛門較明顯,消化管清晰可見(jiàn);魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為3.85±1.20mm,體長(zhǎng)平均值為3.73±0.37mm,肛前長(zhǎng)為2.83mm,體高為0.50mm,卵黃囊長(zhǎng)徑為1.13mm,卵黃囊短徑為0.70mm,卵黃囊在逐漸減小(見(jiàn)版圖Ⅰ-19)。
2.2.3 出膜12hrs的仔魚(yú)
此時(shí)魚(yú)體的心臟跳動(dòng)明顯為88次/min,心臟的周圍可以見(jiàn)到淺紅色的血液在流動(dòng);頭部可以向前抬起,眼睛周圍的色素加深;魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為4.88±0.89mm,體長(zhǎng)平均值為4.73±0.56mm,肛前長(zhǎng)為3.63mm,體高為0.63mm,卵黃囊長(zhǎng)徑為1.03mm,短徑為0.68mm(見(jiàn)版圖Ⅰ-20)。
2.2.4 出膜1d齡仔魚(yú)
魚(yú)體變得細(xì)長(zhǎng),隨著色素不斷地增加,眼睛完全變成黑色,此時(shí)魚(yú)體的血液由無(wú)色變成淺紅色;魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為5.21±0.45mm,體長(zhǎng)平均值為4.95±0.85mm,肛前長(zhǎng)為3.64mm,體高為0.75mm,卵黃囊的長(zhǎng)徑為1.02mm,短徑為0.56mm(見(jiàn)版圖Ⅰ-21)。
2.2.5 出膜1d齡12hrs仔魚(yú)
此時(shí)魚(yú)體心臟跳動(dòng)的次數(shù)達(dá)到100次/min,魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為5.80±0.55mm,體長(zhǎng)平均值為5.39±0.23mm,肛前長(zhǎng)為4.10mm,體高為0.80mm,卵黃囊長(zhǎng)徑為0.87mm,短徑為0.39mm。
2.2.6 出膜2d齡仔魚(yú)
此時(shí)魚(yú)體心臟跳動(dòng)的次數(shù)為102次/min,膀胱出現(xiàn)在消化道的末端呈橢圓形,卵黃囊由橢圓變?yōu)榘魻羁s小明顯(卵黃囊長(zhǎng)徑為0.74mm,短徑為0.28mm);魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為6.03±1.05mm,體長(zhǎng)平均值為5.62±0.89mm,肛前長(zhǎng)為3.91mm,體高為0.84mm(見(jiàn)版圖Ⅰ-22)。
注:1.受精卵,The fertilized egg;2.胚盤(pán)形成期,Placentation;3.2細(xì)胞,2 cells;4.4細(xì)胞,4 cells;5.8細(xì)胞,8 cells;6.16細(xì)胞,16 cells;7.32細(xì)胞,32 cells;8.64細(xì)胞,64 cells;9.桑葚期,Morula stage;10.囊胚期,Blastocyst stage;11.原腸期,Gastrula stage;12.神經(jīng)胚期,Neurula stage;13.眼基出現(xiàn)期,Eye base period;14.體節(jié)出現(xiàn)期,Somites appear period;15.眼晶體期,Eye crystal phase;16.心跳期,The heartbeat period;17.尾部先出膜,The tail first film;18.初孵仔魚(yú),Initially hatched fry;19.出膜后6hrs,6 hours after hatching;20.出膜后12hrs,12 hours after hatching;21.出膜1d齡,1d Larva after hatching;22.出膜2d齡,2d Larva after hatching。圖版Ⅰ 草海鯽魚(yú)胚胎及幼魚(yú)發(fā)育各期Palte Ⅰ The embryonic development and larval of Carassius auratus in Caohai Lake
2.2.7 出膜2d齡12hrs仔魚(yú)
此時(shí)期魚(yú)體吸收卵黃的速度逐漸加快,卵黃囊(長(zhǎng)徑為0.34mm,短徑為0.08mm)逐漸變小呈帶狀;魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為6.18±1.03mm,體長(zhǎng)平均值為5.82±0.95mm,肛前長(zhǎng)為4.08mm,體高為0.86mm。
2.2.8 出膜3d齡仔魚(yú)
該時(shí)期大部分的魚(yú)體體內(nèi)卵黃消失,仔魚(yú)開(kāi)始開(kāi)口攝食,魚(yú)鰾出現(xiàn),腸道清晰可見(jiàn),仔魚(yú)可長(zhǎng)時(shí)間地做水平運(yùn)動(dòng),體表為淺黃色;魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為6.95±2.01mm,體長(zhǎng)平均值為5.89±1.45mm,肛前長(zhǎng)為4.13mm,體高為0.90mm。
2.2.9 出膜4d齡仔魚(yú)
該時(shí)期開(kāi)始可以投喂新鮮的豆?jié){或雞蛋黃,在投喂后可以看見(jiàn)開(kāi)口攝食后的仔魚(yú)腸道內(nèi)填充滿食物,此時(shí)的仔魚(yú)魚(yú)鰾逐漸變大呈橢圓形,可以完全攝食外源性營(yíng)養(yǎng);魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為7.38±1.32mm,體長(zhǎng)平均為5.98±1.11mm,肛前長(zhǎng)4.38mm,體高為0.96mm。
2.2.10 出膜5d齡仔魚(yú)
該時(shí)期仔魚(yú)的口近似于成魚(yú),消化道和肛門以及尾部之間的黑色素逐漸增多,開(kāi)始出現(xiàn)臀鰭膜以及背鰭膜;魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為8.18±0.98mm,體長(zhǎng)平均值為6.32±1.01mm,肛前長(zhǎng)為4.88mm。
2.2.11 出膜6d齡仔魚(yú)
該時(shí)期仔魚(yú)體型接近于成魚(yú),胸鰭鰭條開(kāi)始出現(xiàn),魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為8.78±0.78mm,體長(zhǎng)平均值為7.02±0.85mm,肛前長(zhǎng)為5.02mm。
2.2.12 出膜7d齡仔魚(yú)
該時(shí)期仔魚(yú)魚(yú)鰾為長(zhǎng)筒狀,體型與成魚(yú)相似,尾鰭已經(jīng)發(fā)育完全成型;魚(yú)體全長(zhǎng)平均值為9.68±0.75mm,體長(zhǎng)平均值為7.75±0.96mm,肛前長(zhǎng)為5.78mm。
文章參照了謝小軍[10]、潘炯華等[11]、梁正其等[9]及姚俊杰等[8]在其他魚(yú)類的劃分方法,并按照草海鯽魚(yú)自身的發(fā)育特點(diǎn),將草海鯽魚(yú)胚胎及幼魚(yú)發(fā)育分為受精卵、卵裂期、囊胚期、原腸期、神經(jīng)胚期、早期器官發(fā)生期、出膜期等7個(gè)時(shí)期。
草海鯽魚(yú)成熟的卵細(xì)胞具有受精孔這與很多的硬骨魚(yú)類是相似的[12]。草海鯽魚(yú)成熟卵的卵徑為1.50mm,與普安銀鯽[9](Carassiusauratusgibelio)卵徑為1.50mm相同,而比蘭州鲇[13](SilurusLanzhouensis)的卵徑1.33mm要大,比甌江彩鯉[8](Cyprinuscarpiovar.color)的卵徑為1.72mm、南方大口鲇[14](SilurusmeriaionalisChen)卵徑為2.10mm、斑點(diǎn)叉尾鮰[15](IctalurusPunctatus)卵徑為3.5mm~4.0mm的卵徑小。草海鯽魚(yú)的成熟卵在排出并受精后具有非常強(qiáng)的粘附性,在繁殖季節(jié)其常附著在水草等水生植物上進(jìn)行孵化。
魚(yú)類卵子直徑的大小是直接影響魚(yú)類的早期胚胎發(fā)育的主要因素之一,而且仔魚(yú)開(kāi)始攝食外源營(yíng)養(yǎng)的時(shí)間是由魚(yú)類卵子直徑的大小以及魚(yú)體的卵黃囊中卵黃被完全消耗吸收的時(shí)間所決定的[16],草海鯽魚(yú)成熟卵卵徑為1.50mm,其卵徑比南方大口鲇[14](Silurusmeridionalis)2.10mm、斑點(diǎn)叉尾鮰[15](IctalurusPunctatus)3.5~4.0mm及甌江彩鯉[8](Cyprinuscarpiovar.color)1.72mm的小,雖然在出膜后卵黃囊的體積占仔魚(yú)的體積較大,幾乎達(dá)到魚(yú)體的2/3,但由于草海鯽魚(yú)的魚(yú)卵卵徑較小僅為1.5mm,促使仔魚(yú)吸收卵黃囊較快,在該仔魚(yú)出膜3d以內(nèi),其魚(yú)體所需的營(yíng)養(yǎng)完全由自身的卵黃提供,在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)仔魚(yú)的口和眼睛與消化道以及魚(yú)鰭等這些器官得到初步發(fā)育;這一現(xiàn)象與普安銀鯽[9](PUANCarassiusauratus)、翹嘴紅鲌[17](Erythroculterilisaeformis)和黑尾近紅鲌[18](Ancherythroculternigrocauda)的胚胎發(fā)育情況比較相近;而中華倒刺鲃[19](Spinibarbussinesis)和黑脊倒刺鲃[20](SpinibarbushollandiOshima)等可以在內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)階段高達(dá)6d與10d,這應(yīng)該是與其本身卵徑的大小有一定的關(guān)系;草海鯽魚(yú)和普安銀鯽卵徑均為1.50mm, 黑尾近紅鲌卵徑為0.94mm,翹嘴紅鲌卵徑為1.2mm。這些魚(yú)類的卵徑相對(duì)都比較小,所以,在其出膜后的仔魚(yú)階段自身的卵黃能夠提供的內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)時(shí)間比較短;因此如果仔魚(yú)要在完全內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)的這個(gè)時(shí)間段以內(nèi)開(kāi)展訓(xùn)練轉(zhuǎn)食或者是還不能夠及時(shí)提供仔魚(yú)轉(zhuǎn)食所需要的適口性餌料,從而造成仔魚(yú)轉(zhuǎn)食失敗,導(dǎo)致大批量的仔魚(yú)死亡。而黑脊倒刺鲃卵徑為2.1mm,中華倒刺鲃卵徑為2.31mm,此種魚(yú)類的卵子直徑相比前者要大很多,該種魚(yú)體胚胎中卵黃囊可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在,使該種類仔魚(yú)發(fā)育所需的內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)向外源性營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化的時(shí)間得到延長(zhǎng),從而有利于提高仔魚(yú)的存活率,且有足夠的時(shí)間使該類仔魚(yú)進(jìn)行開(kāi)口攝食訓(xùn)練[21],因草海鯽魚(yú)的卵徑較小,出膜后卵黃囊消失較快,表明其在出膜后3d內(nèi)就必須要有足夠適合開(kāi)口的餌料對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)食,從而才能夠提高草海鯽魚(yú)仔魚(yú)的存活率。