謝少林,房偉平、2,陳金濤、2,王超、2,鄒記興
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州510642;2.清遠(yuǎn)市北江水產(chǎn)科學(xué)研究所,廣東 清遠(yuǎn)511510)
斑鳠Mystus guttatus 隸屬于鲇形目、鲿科、鳠屬,俗稱魽魚(yú)、芝麻魽、白須鰍、花魽,棲息于江河底層,以小型水生動(dòng)物為食,分布于珠江、元江等水系[1-2],其肉質(zhì)細(xì)嫩、味鮮美,是珠江“四大名魚(yú)”之一。隨著社會(huì)的發(fā)展和人類活動(dòng)的不斷增加,對(duì)適合野生斑鳠繁衍的自然生態(tài)環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重,水體污染、水域減少、過(guò)渡捕撈等,使得野生斑鳠數(shù)量不斷減少,然而市場(chǎng)需求卻在不斷增加,因此,對(duì)其繁殖生物學(xué)方面進(jìn)行研究已迫在眉睫。目前,有關(guān)斑鳠的研究?jī)H見(jiàn)國(guó)內(nèi)有報(bào)道,內(nèi)容主要涉及遺傳多樣性[3-4]、人工養(yǎng)殖與繁育技術(shù)[5-7]、疾病防治[8-9]、營(yíng)養(yǎng)[10-11]等方面。但大規(guī)模的人工育苗始終未完全獲得成功,有關(guān)斑鳠生殖生理及其性腺發(fā)育方面的研究尚屬空白。本研究中,通過(guò)對(duì)人工生態(tài)馴養(yǎng)斑鳠的性腺發(fā)育進(jìn)行研究,以期掌握人工馴養(yǎng)下的野生斑鳠性腺發(fā)育規(guī)律,為進(jìn)行斑鳠的人工繁殖提供基礎(chǔ)資料。
試驗(yàn)用斑鳠于2010年6—8月取自中山市水潤(rùn)漁業(yè)種養(yǎng)有限公司,此批魚(yú)由該公司于2008年初從廣西桂平、廣東韶關(guān)等地引進(jìn)的約4月齡魚(yú)苗養(yǎng)殖而成,試驗(yàn)魚(yú)共計(jì)48 尾,其中雄性28 尾,雌性20 尾。2012年9月—2013年6月補(bǔ)充采集樣品,共采集斑鳠20 尾,其中雌性11 尾,雄性9 尾。
對(duì)新鮮樣本魚(yú)測(cè)量體長(zhǎng)(精確到0.1 cm)和稱量體質(zhì)量(精確到0.01 g)后,解剖取其性腺并稱重(精確到0.01 g),計(jì)算性腺成熟系數(shù)(GSI)。性腺經(jīng)體積分?jǐn)?shù)為10%的中性福爾馬林固定后,按常規(guī)石蠟切片操作步驟進(jìn)行制片,用Leica DM2500 顯微鏡觀察并拍照。性腺分期主要依據(jù)劉筠[12]和樓允東[13]的分期標(biāo)準(zhǔn)。性腺成熟系數(shù)計(jì)算公式[14]為
第Ⅰ時(shí)相卵母細(xì)胞 此時(shí)相的卵母細(xì)胞多見(jiàn)于發(fā)育未成熟的卵巢中,處于卵原細(xì)胞階段,其不被濾泡細(xì)胞所包圍,胞質(zhì)少,體積小,細(xì)胞形狀不規(guī)則,多為橢圓形,中央或邊緣有一核仁(圖1 -A)。
第Ⅱ時(shí)相卵母細(xì)胞 卵母細(xì)胞停止分裂后,細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)開(kāi)始增長(zhǎng),進(jìn)入其小生長(zhǎng)階段[12],細(xì)胞形狀基本呈圓形,其細(xì)胞膜外出現(xiàn)單層的濾泡細(xì)胞。胞質(zhì)嗜堿性增強(qiáng),H.E 染色為藍(lán)色(圖1 -B)。
第Ⅲ時(shí)相卵母細(xì)胞 由小生長(zhǎng)期進(jìn)入大生長(zhǎng)期,細(xì)胞體積及其核體積進(jìn)一步增大,胞質(zhì)嗜堿性減弱,H.E 染色為淡紫色。細(xì)胞質(zhì)邊緣開(kāi)始出現(xiàn)少量卵黃粒,濾泡膜由第Ⅱ時(shí)相的一層變?yōu)閮蓪樱吘壋霈F(xiàn)少量液泡(圖1 -C)。
第Ⅳ時(shí)相卵母細(xì)胞 卵母細(xì)胞體積繼續(xù)增大,卵黃顆粒繼續(xù)增多直至充滿整個(gè)核外空間。卵母細(xì)胞膜外的濾泡細(xì)胞仍為雙層。核仁逐漸溶解在核漿中(圖1 -D、E)。
第Ⅴ時(shí)相卵母細(xì)胞 核仁消失,細(xì)胞質(zhì)中充滿粗大的卵黃顆粒,此時(shí),卵細(xì)胞已生理成熟,與濾泡膜分離并游離于卵巢腔中[15](圖1 -F)。
雌性斑鳠體長(zhǎng)為(31.50 ±2.35)cm,體質(zhì)量為(1.20 ± 0.38)kg。養(yǎng)殖條件下斑鳠卵巢(圖1-G)發(fā)育良好,呈“V”型,卵巢外由一層卵巢膜包被,成對(duì)位于消化道背上方。在腹腔后端,左右卵巢相連形成一短的輸卵管,經(jīng)泄殖孔開(kāi)口于體外。繁殖期的卵巢GSI 為(1.28 ±0.12)%。將斑鳠的卵巢發(fā)育分為以下6 個(gè)時(shí)期。
第Ⅰ期 卵巢呈線狀,微透明,肉眼觀察不能辨別雌雄。經(jīng)組織切片觀察,卵巢內(nèi)主要為第Ⅰ時(shí)相卵原細(xì)胞。魚(yú)類Ⅰ期卵巢終生只出現(xiàn)一次[12]。
第Ⅱ期 卵巢外部形態(tài)加粗,出現(xiàn)微血管,顏色為淺黃色,肉眼不能分辨卵粒,生殖細(xì)胞以第Ⅱ時(shí)相卵母細(xì)胞為主,亦有少量卵原細(xì)胞。
第Ⅲ期 卵巢顏色轉(zhuǎn)為黃白色,外形繼續(xù)加粗,卵巢膜上血管發(fā)達(dá),出現(xiàn)分枝,卵粒明顯,經(jīng)肉眼可以辨別。經(jīng)組織切片觀察,以第Ⅲ時(shí)相卵母細(xì)胞為主,同時(shí)有較早期的卵母細(xì)胞。
第Ⅳ期 卵巢為長(zhǎng)桶狀,外形明顯膨大,呈桔黃色,卵粒飽滿,相互黏連。發(fā)育良好的卵巢以第Ⅳ時(shí)相卵母細(xì)胞為主,還有少量的第Ⅱ時(shí)相、第Ⅲ時(shí)相卵母細(xì)胞。發(fā)育不良的卵巢,經(jīng)組織切片觀察,仍有大量的第Ⅱ時(shí)相、第Ⅲ時(shí)相卵母細(xì)胞。
第Ⅴ期 卵巢顏色加深為深黃色,表面布滿血管,用手指觸摸松軟,切開(kāi)卵巢膜觀察,卵粒為圓形,游離在卵腔中。處于此期的雌魚(yú),若輕壓其腹部會(huì)有少量卵子流出。此時(shí)期卵巢已達(dá)生理成熟。
第Ⅵ期 由于所采集的樣本有限,未找到第Ⅵ期卵巢。
雄性斑鳠體長(zhǎng)為18 ~42 cm,體質(zhì)量為0.5 ~1.2 kg。斑鳠的精巢(圖1 -H)為淡黃色,呈長(zhǎng)條狀帶并有小的細(xì)梳狀凸起,位于鰾和腎臟兩側(cè),體積較小,由精巢系膜與體壁相連,左右精巢在尾端合并成“Y”型,形成很短的輸精管,通過(guò)泄殖孔與外界相通。繁殖期的精巢GSI 為(0.11 ±0.04)%。從外形上無(wú)法判斷發(fā)育至第幾期。斑鳠的精巢同大多數(shù)硬骨魚(yú)類相似,屬于小葉型結(jié)構(gòu)。依據(jù)斑鳠精巢組織結(jié)構(gòu)及細(xì)胞成分在形態(tài)和數(shù)量上的變化,將斑鳠的精巢發(fā)育分為以下6 個(gè)時(shí)期。
第Ⅰ期 精巢為細(xì)線狀,貼在腹腔壁上,肉眼不能辨別雌雄。此期精巢主要為分布較分散的精原細(xì)胞,呈圓形或卵圓形,體積較大。細(xì)胞間界限不明顯,細(xì)胞核體積大,核膜較清晰,胞質(zhì)較少,偏嗜酸性,染色為淡粉紅色,細(xì)胞膜不清晰(圖1 -I)。
第Ⅱ期 精巢仍為細(xì)線狀,為淺灰色,精小葉無(wú)腔隙,小葉間有結(jié)締組織,精原細(xì)胞的數(shù)量明顯增多。此期精巢主要由精母細(xì)胞組成,包括初級(jí)精母細(xì)胞和次級(jí)精母細(xì)胞。初級(jí)精母細(xì)胞排列緊密,呈圓形或橢圓形,細(xì)胞質(zhì)和核體積減小。次級(jí)精母細(xì)胞來(lái)源于初級(jí)精母細(xì)胞第一次成熟分裂,細(xì)胞體積明顯變小,嗜堿性增強(qiáng),較初級(jí)精母細(xì)胞染色深,為藍(lán)紫色[16](圖1 -J)。
第Ⅲ期 精巢為淡粉紅色,出現(xiàn)細(xì)微細(xì)梳妝凸起,精小葉出現(xiàn)空腔,初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞沿小葉邊緣單層或者多層排列(圖1 -K)。
第Ⅳ期 精巢仍為淡粉紅色,細(xì)梳妝凸起明顯,精小葉由初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞、精子細(xì)胞和精子組成(圖1 -L)。
第Ⅴ期 精巢為粉紅色,精小葉腔隙擴(kuò)大,腔隙中充滿了成熟的精子,小葉壁只有少量早期精原細(xì)胞。精子呈顆粒狀,細(xì)胞核著色甚濃,染色為深紫色,顯微鏡下觀察為黑色小點(diǎn)(圖1 -M)。
第Ⅵ期 切片觀察可見(jiàn)腔隙中大部分精子已經(jīng)排出體外,小葉中只有少量殘存的精子。小葉壁有少量精原細(xì)胞和精母細(xì)胞(圖1 -N)。
養(yǎng)殖斑鳠在6—8月時(shí),雌魚(yú)體色稍呈深褐色,腹部明顯比雄魚(yú)膨大而豐滿,手感松弛柔軟,卵巢輪廓明顯,生殖孔和泌尿孔外突稍展開(kāi),周圍呈紫紅色,范圍比雄魚(yú)大。雄魚(yú)體色淡白,腹部平扁,但泄殖孔周圍呈微紅色。解剖發(fā)現(xiàn),大部分卵巢已達(dá)Ⅳ或Ⅴ期,此時(shí)距投苗時(shí)間大約為2年,說(shuō)明養(yǎng)殖斑鳠2 齡時(shí)就能達(dá)到性成熟,這與李紅敬等[17]得出的斑鳠第1次性成熟年齡為6 ~8 齡相差甚大。另外,養(yǎng)殖斑鳠的腹腔脂肪沉積很厚,這可能與長(zhǎng)期投喂冰鮮野雜魚(yú)和一些脂肪含量高的飼料有關(guān)。斑鳠Ⅰ期精巢和卵巢是從6月齡魚(yú)苗取得,但由于樣本數(shù)量有限,其性腺何時(shí)出現(xiàn)以及持續(xù)時(shí)間不得而知。筆者只對(duì)各個(gè)時(shí)期的精巢和卵巢組織結(jié)構(gòu)及外部形態(tài)做了描述,至于各個(gè)時(shí)期的精巢和卵巢從何時(shí)開(kāi)始以及它們的持續(xù)時(shí)間還有待進(jìn)一步研究。
圖1 斑鳠性腺的外觀形態(tài)以及不同時(shí)相卵母細(xì)胞發(fā)育和精巢發(fā)育分期形態(tài)特征Fig.1 Gonads appearance,and characteristics of oocytes at different stages and characteristics of testis at different stages
魚(yú)類卵巢發(fā)育活動(dòng)可以分為三種類型:完全同步型、分批同步型和非同步型。本研究中發(fā)現(xiàn),斑鳠在人工馴養(yǎng)條件下卵巢發(fā)育為非同步型。由切片觀察結(jié)果可以看出:處于第Ⅴ期的卵巢中,仍有一部分Ⅲ期、Ⅳ期卵母細(xì)胞存在;處于第Ⅳ期的卵巢中,也可以見(jiàn)到大量的Ⅱ期、Ⅲ期卵母細(xì)胞。這與石大康[18]對(duì)大眼鱖、盛曉灑等[19]對(duì)瓦氏黃顙魚(yú)的研究結(jié)果相似。通過(guò)后期補(bǔ)充采樣結(jié)果可以看出,斑鳠卵巢發(fā)育雖為非同步型,但其產(chǎn)卵類型為一次產(chǎn)卵,斑鳠產(chǎn)卵結(jié)束后,卵巢中雖然仍存在大量的Ⅲ期、Ⅳ期卵母細(xì)胞,但發(fā)育到Ⅴ期需要較長(zhǎng)的時(shí)間和大量的營(yíng)養(yǎng)積累,斑鳠一次產(chǎn)卵結(jié)束后,需要攝取大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),為下一年產(chǎn)卵做準(zhǔn)備。斑鳠繁殖率低,產(chǎn)卵量少,與其卵巢發(fā)育的不同步性和一次性產(chǎn)卵有直接的關(guān)系。這與董玉蘭等[20]對(duì)泰山螭霖魚(yú)的研究結(jié)果相似。
采于6—8月的斑鳠樣品,輕壓雌魚(yú)腹部,部分有卵液流出,說(shuō)明此時(shí)卵巢已經(jīng)發(fā)育成熟;切片觀察,大部分卵巢處于Ⅳ期或Ⅴ期,通過(guò)后期補(bǔ)充采樣驗(yàn)證,其卵巢發(fā)育情況均不如6—8月采集的斑鳠卵巢發(fā)育良好,說(shuō)明斑鳠卵巢的成熟期應(yīng)在6—8月。而性成熟斑鳠同齡雌魚(yú)卵巢發(fā)育不同步與其體型大小及營(yíng)養(yǎng)狀況的關(guān)系,還有待進(jìn)一步研究。雄性斑鳠精巢細(xì)長(zhǎng),曾一度認(rèn)為其發(fā)育不理想,但通過(guò)切片觀察發(fā)現(xiàn),精巢內(nèi)精子細(xì)胞發(fā)育良好,有的甚至充滿整個(gè)精小葉腔,由此排除了精巢發(fā)育不良導(dǎo)致斑鳠人工繁殖受精率低的推論,這與朱新平等[21]對(duì)池養(yǎng)斑鳠人工繁殖的研究結(jié)果相似。但是,精子的成熟度以及交配時(shí)排出精子的量是否是影響斑鳠繁殖率低的原因尚需進(jìn)一步研究。
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