李永雄,梁瀟,王偉,王茂林,董鑫冉
(大連海洋大學(xué),遼寧省北方魚類應(yīng)用生物學(xué)與增養(yǎng)殖重點(diǎn)試驗(yàn)室,遼寧 大連 116023)
加州鱸,學(xué)名大口黑鱸(Micropterus salmonides),隸屬于太陽(yáng)魚科、鱸形目、黑鱸屬,原產(chǎn)于北美洲的淡水水域,是一種重要的經(jīng)濟(jì)魚類[1]。加州鱸為淡水型食肉魚類,適應(yīng)范圍較廣,且具有生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)鮮嫩、味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、抵抗力強(qiáng)及容易捕撈等優(yōu)點(diǎn)。近年來,隨著魚類人工繁殖的開展,許多學(xué)者均對(duì)魚類精子的生物學(xué)進(jìn)行大量的研究,常采用不同溶液作為授精、激活的介質(zhì),以提高受精率。徐敏[2]研究了不同鹽度和堿度對(duì)3 種鯉形目魚類精子活力和受精率的影響,討論了3 種魚類精子生存的最佳鹽度和堿性的區(qū)間。練青平等[3]研究了不同氯化鈉濃度對(duì)美洲鰣精子活力的影響。張濤等[4]對(duì)高體雅羅魚精子進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),適宜濃度的鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、葡萄糖及甘油,可提高高體雅羅魚精子活力,高濃度溶液對(duì)高體雅羅魚精子的激活率呈明顯的抑制作用?,F(xiàn)開展葡萄糖(Glu)、氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCI)、氯化鈣(CaCl2)、氯化鎂(MgCl2)對(duì)加州鱸精子活力的影響試驗(yàn),擬為加州鱸人工繁育提供參考[5]。
2023年5月11日。試驗(yàn)地位于大連海洋大學(xué)遼寧省北方魚類應(yīng)用生物學(xué)與增養(yǎng)殖重點(diǎn)試驗(yàn)室。
從大連水產(chǎn)品市場(chǎng)購(gòu)買5 尾性成熟、體表光滑無(wú)傷、體格健壯、腹部膨大的加州鱸,充氧運(yùn)輸至試驗(yàn)室內(nèi),于進(jìn)排水方便、有充氣設(shè)備的水族箱中暫養(yǎng),水溫為(20±0.5)℃。暫養(yǎng)期間停食,試驗(yàn)期間不注射催情劑。至雄魚腹部較粗糙、膨大輕壓腹部可擠出乳白色精子時(shí),進(jìn)行試驗(yàn)[6]。試劑為Glu、NaCl、KCI、CaCl2、MgCl2,均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3.1 試驗(yàn)組
Glu、NaCl、KCI、CaCl2、MgCl2,每種試劑均用去離子水配置成5 個(gè)試驗(yàn)組,其濃度分別均為1.0,2.0、3.0,4.0 和5.0 g/L。以去離子水為對(duì)照組。
1.3.2 精液的獲取
用毛巾擦去雄魚生殖孔周圍以及體表水分,按壓腹部?jī)蓚?cè)擠出精液,并棄掉第1 滴精液,觀察到精液應(yīng)為乳白色、黏稠的液體,無(wú)糞、尿液、血液的污染。
1.3.3 觀察精子活力
使用一次性吸管,吸取1 滴配制完成的溶液于載玻片上,置于已調(diào)好焦距的顯微鏡下,再使用一次性帶針頭的注射器蘸取少許精液與溶液混合,立即觀察記錄其活動(dòng)情況,并使用秒表計(jì)時(shí)(精液與溶液相混合時(shí)開始計(jì)時(shí))。根據(jù)文獻(xiàn)[7-8],快速運(yùn)動(dòng)時(shí)間(fast movement time, FT):精子呈現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng),快到運(yùn)動(dòng)過程看不清路線,只能看到精子呈現(xiàn)“一團(tuán)旋渦”的持續(xù)時(shí)間;壽命時(shí)間(life time, LT):從精子開始活動(dòng)至大約90%精子死亡的時(shí)間。對(duì)每一種不同濃度的樣品檢測(cè)3 次,并求出平均值。
試驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用SPSS25.0統(tǒng)計(jì)軟件,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),顯著性水平設(shè)置為0.05。
隨著ρ(Glu)升高,F(xiàn)T 及LT 先升高后降低。ρ(Glu)為0.5 和1.0 g/L 試驗(yàn)組,F(xiàn)T 及LT 均高于對(duì)照組;ρ(Glu)為2.0 和2.5 g/L 試驗(yàn)組,F(xiàn)T 及LT 均低于對(duì)照組。FT 及LT 最長(zhǎng)出現(xiàn)在ρ(Glu)為1.0 g/L 試驗(yàn)組,且顯著高于對(duì)照組(P<0.05),見表1。
表1 加州鱸精子在不同ρ(Glu)中的活力①
隨ρ(CaCl2)升高,F(xiàn)T 及LT 均先升高后降低。ρ(CaCl2)為3.0 g/L 試驗(yàn)組FT 最長(zhǎng),且顯著高于對(duì)照組(P<0.05),ρ(CaCl2)為4.0 和5.0 g/L 試驗(yàn)組,F(xiàn)T 則小于對(duì)照組,但差異不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組LT 均高于對(duì)照組,其中ρ(CaCl2)為3.0 g/L 試驗(yàn)組,LT 最長(zhǎng)且顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他試驗(yàn)組則差異不顯著(P>0.05),見表2。
表2 加州鱸精子在不同ρ(CaCl2)中的活力②
隨ρ(KCl)升高,F(xiàn)T 及LT 均先升高后降低。ρ(KCl)為3.0 g/L 試驗(yàn)組FT 最長(zhǎng),且顯著高于對(duì)照組(P<0.05),ρ(KCl)為5.0 g/L 試驗(yàn)組FT 則小于對(duì)照組,但差異不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組LT 均高于對(duì)照組,其中ρ(KCl)為3.0 g/L 試驗(yàn)組,LT 最長(zhǎng),但差異不顯著(P>0.05),見表3。
表3 加州鱸精子在不同ρ(KCl)中的活力③
隨ρ(MgCl2)升高,F(xiàn)T 及LT 均呈逐漸降低趨勢(shì)。各試驗(yàn)組加州鱸FT 均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),其中在ρ(MgCl2)為6.0 g/L 試驗(yàn)組最低。各試驗(yàn)組加州鱸LT 均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),其中在ρ(MgCl2)為4.0 g/L 試驗(yàn)組最低,見表4。
表4 加州鱸精子在不同ρ(MgCl2)中的活力④
隨ρ(NaCl)升高,F(xiàn)T 及LT 均先升高后降低。ρ(NaCl)為3.0 g/L 試驗(yàn)組FT 最長(zhǎng),且顯著高于對(duì)照組(P<0.05);ρ(NaCl)為5.0 g/L 試驗(yàn)組FT 則小于對(duì)照組,但差異不顯著(P>0.05)。ρ(NaCl)為3.0 g/L試驗(yàn)組LT 最長(zhǎng),且顯著高于對(duì)照組(P<0.05);ρ(NaCl)為4.0 和5.0 g/L 試驗(yàn)組LT 則小于對(duì)照組,但差異不顯著(P>0.05),見表5。
表5 加州鱸精子在不同ρ(NaCl)中的活力⑤
Glu 是精漿中碳水化合物重要組成部分。宋勇等[9]研究發(fā)現(xiàn),鯉精子在ρ(Glu)為1.5 g/L 時(shí),LT 比在最佳濃度的NaCI 溶液中,壽命長(zhǎng)約350 s。丁淑荃等[10]研究發(fā)現(xiàn),加入適量Glu 后,能夠明顯延長(zhǎng)蛇精子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。本試驗(yàn)中,Glu 在一定濃度范圍內(nèi),可提升加州鱸精子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,延長(zhǎng)精子壽命,高出一定濃度,會(huì)抑制精子活力。在ρ(Glu)為1.0 g/L 時(shí),F(xiàn)T 及LT 均最長(zhǎng),且顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。
魚類精漿中一般富含K+、Na+、Ca2+和Mg2+等,這些離子在精漿與水中含量的差異被認(rèn)為是精子激活的直接動(dòng)力[11]。羅明坤等[12]研究表明,低濃度的K+更適宜激活薩羅羅非魚精子。本試驗(yàn)中,ρ(KCl)為3.0 g/L 試驗(yàn)組FT 最長(zhǎng),且顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。K+、Na+同為單價(jià)陽(yáng)離子,其化學(xué)性質(zhì)相近;KCl、NaCl溶液對(duì)加州鱸精子活動(dòng)影響的規(guī)律相似,F(xiàn)T 和LT也接近。也許是K+增強(qiáng)精子活動(dòng)的另一種方式,即在對(duì)抗較高滲透壓的抑制作用的同時(shí),保持精子最佳活動(dòng)狀態(tài)[8]。
本試驗(yàn)中,Ca2+對(duì)加州鱸精子作用效果變化顯著,當(dāng)ρ(Ca2+)為3.0 g/L 時(shí),F(xiàn)T 和LT 均達(dá)峰值,隨Ca2+濃度的持續(xù)增加,精子活力和激活率逐漸降低,精子活動(dòng)受到明顯抑制。高濃度的Ca2+對(duì)加州鱸精子有一定損傷,其原因可能是CaCl2溶液中的Ca2+濃度高于精漿中的Ca2+濃度,引起精子內(nèi)部發(fā)生變化,導(dǎo)致活力下降。Mg2+對(duì)加州鱸精子抑制作用的原理同Ca2+相似。Ca2+和Mg2+是水質(zhì)硬度評(píng)價(jià)的指標(biāo),一般在魚類人工授精過程中,需提前檢測(cè)水體中Ca2+和Mg2+濃度,以提高受精率[13]。本試驗(yàn)表明,適宜濃度的Glu、K+、Na+、Ca2+,對(duì)加州鱸精子活力有促進(jìn)作用,Mg2+則有抑制作用。因此,可通過調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水體Glu 及相關(guān)離子濃度,以激活加州鱸精子活力,提高受精率,其中Glu、K+、Na+及Ca2+較適宜的濃度分別為1.0,3.0,3.0 和3.0 g/L。