■ 孫宇 肖調(diào)義(湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院,湖南長沙 410128)
大鯢性腺發(fā)育中激素水平及產(chǎn)卵效果分析
■ 孫宇 肖調(diào)義(湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院,湖南長沙 410128)
大鯢屬于由水生脊椎動物向陸生脊椎動物過渡的類群,其結(jié)構(gòu)比較原始、獨特,在研究動物進化過程和地理分布范圍等方面有著重大的科學價值,有“活化石”之稱,是國家二級保護野生動物。2002年以前,大鯢人工養(yǎng)殖的甚少,繁殖也很少。隨著研究的深入和技術(shù)的成熟,2002年以后繁殖技術(shù)漸漸成熟(章克家,2002;余東勤,2009)。目前人工大鯢養(yǎng)殖規(guī)模最大的是陜西漢中市,劉愛華在2007年報道全市大鯢存量約為10萬尾,2009年大鯢的養(yǎng)殖總量超過100萬尾,且繁殖產(chǎn)量占全國比例的70%(刑可利,2001),同年湖南省養(yǎng)殖企業(yè)已有35家左右,大鯢繁殖量在4萬~5萬(羅慶華,2009)。截至2012年底,貴州大鯢存池量為43.5萬尾左右,僅次于陜西;張家界市養(yǎng)殖估規(guī)模也超過40萬尾,至2014年,全國存量達到400萬尾,人工繁殖和馴養(yǎng)大鯢對于大鯢資源保護和有效利用極其有利。
當前,在大鯢的人工繁殖過程中繁殖率較低,人工繁殖工作中關(guān)鍵點即是對親本成熟情況的準確掌握; 對此,陽愛生等 (1981) 對大鯢性腺發(fā)育過程在組織學層面進行了觀察,楊焱清等 (2003) 選用彩色多普勒儀檢測雌性大鯢卵徑的大小用來檢驗其性腺發(fā)育整個過程,這些研究者的研究結(jié)果在一定程度上為探尋大鯢成熟情況提供了理論基礎,但也存在著局限性,如對親本會造成損傷、檢測準確度不夠等。睪酮 (TT) 和雌二醇 (E2)是動物體內(nèi)固有的2 種性激素,其功用是調(diào)節(jié)動物的生長發(fā)育和生殖行為,對確定動物成熟度非常關(guān)鍵(汪小東等,2000;鄧利等,2001;張利紅等,2001;何正侃等,2003)。本實驗通過檢測大鯢親本體內(nèi)睪酮和雌二醇含量的變化,旨在尋求大鯢成熟情況的有用檢測方式,為其規(guī)?;敝车旎碚摶A。
表1 E2檢測結(jié)果表
表2 T值檢測結(jié)果
實驗大鯢親本為湖南億年酉魚公司自繁自養(yǎng)的二代親本,鯢齡為 2004年人工繁殖挑選培育且經(jīng)過連續(xù) 3 年以上人工催產(chǎn)繁殖,人絨毛膜促性腺激素 (HCG) ELISA 試劑盒、人雌二醇 (E2) ELISA 試劑盒和人睪酮(T) ELISA 試劑盒等試劑盒均購買于上海銳聰實驗室設備有限公司,檢測儀器為北京 DNM-9602 型酶標分析儀。
根據(jù)歷史繁殖資料抽取4組產(chǎn)卵產(chǎn)精效果好大鯢,4組產(chǎn)卵產(chǎn)精較差大鯢,和4組隨機抽取的大鯢,并于每月7~10日期間,于 8∶00 左右采集尿樣。操作時使親本大鯢的腹部朝上,然后用毛巾擦干或者吸干泄殖孔周圍的水漬,再用去掉針頭的10mL注射器插入泄殖孔內(nèi)1.0cm左右的深處,同時用手輕輕擠壓大鯢的腹部,收集尿液,采集后編號直接進入實驗室進行檢測,所有檢測均嚴格按照儀器操作規(guī)程和試劑說明書進行,同時此實驗鯢在2014年人工催產(chǎn)中按原有技術(shù)體系進行分類,并分不同時間點進行催產(chǎn)授精孵化,并對每一尾鯢所產(chǎn)卵與所授精卵進行獨立的記錄和分區(qū)存放。
本實驗采用酶聯(lián)免疫法(ELISA) 檢測大鯢尿液中雌二醇(E2) 和睪酮 (T) 這2種激素水平。酶聯(lián)免疫法的基本原理是讓抗體與酶復合物結(jié)合,然后通過顯色來定量檢測。具體來說即將 E2 和 T 單克隆抗體包被于固相表面,再在固相抗體中加入要檢測的尿液,尿液中 E2 和 T與之接觸后,迅速形成抗原抗體復合物并附著于固相載體上,然后再加用辣根過氧化物接的 E2 和 T 抗體,再次形成抗體一抗原一酶聯(lián)抗體復合物,即雙抗體夾心復合物。洗去過量沒有結(jié)合的酶聯(lián)抗體,最后加人酶的作用底物與顯色劑,觀察顏色變化。反應結(jié)果的顏色深淺與尿液HCG、E2 和 T濃度呈正比。
E2 的檢測結(jié)果及檢測圖如表1所示。數(shù)據(jù)顯示大鯢尿液中E2值的變化存在明顯的周期性,湖南中部地區(qū)在5月時均值為33.5pmol/L,6月提高到了47.7pmol/L,7月時達到59.5pmol/L,7月下旬到8月上旬時達到頂峰均值為83.3ng/mL,隨后即開始下降分別為69.6pmol/L,54.7pmol/L,50pmol/L,并以41pmol/L進入越冬期,且產(chǎn)后激素水平下降速度加快。通過 7月20日和 8 月 10 日兩次催產(chǎn)表明在 7 月底8 月初催產(chǎn)時效果最佳,催產(chǎn)率達到86%,且產(chǎn)卵量大,經(jīng)產(chǎn)順利,時間過早過遲產(chǎn)卵效果均比較差。
T值檢測結(jié)果及圖譜如表2所示。數(shù)據(jù)顯示大鯢尿液中T值的變化存在明顯的周期性,湖南中部地區(qū)在 5月時均值為 238.1pg/mL,6月均值為 281pg/ mL,7月時達到310.2pg/mL,8 月時達到頂峰360pg/mL,9月時開始明顯下降均值為214.5pg/mL,之后分別為190.3pg/mL,174pg/mL進入越冬中。通過7月20日和 8月10日兩次催產(chǎn)在湖南地區(qū)氣候天7月底8月初是最佳的催產(chǎn)時間,但如在7月時其激素水平未能達到290pg/mL時,其基本催產(chǎn)不產(chǎn)精,且在300pg/mL左右時精子質(zhì)量也略顯差。
4.1 雌二醇(E2)和睪酮(T)含量與時間變化
本次研究結(jié)果顯示,大鯢尿液中雌二醇和睪酮含量呈現(xiàn)出周期性變化,表現(xiàn)為在生殖季節(jié)前逐漸達到高峰,繁殖期過后逐漸降低到正常值,基本呈現(xiàn)出拋物線變化,高峰在 7 月下旬到 8 月中旬,且結(jié)果表明雌性大鯢峰值略早于雄鯢,此結(jié)果與很多研究結(jié)論基本一致(陽愛生,1981;肖漢兵,1995;楊焱清,2003)。大鯢的雌二醇和睪酮含量達鼎盛時期后,不論是否進行人工催產(chǎn)或者是否產(chǎn)卵產(chǎn)精,雌二醇和睪酮含量均會降低;這就不難看出,大鯢性腺發(fā)育是一個從生長發(fā)育—成熟—退化—生長發(fā)育的一個相對固定、循環(huán)往復的生殖生理過程,達到性腺成熟的高峰是7 月中下旬。
4.2 雌二醇和睪酮含量與人工催產(chǎn)效果
當在7月時雌二醇含量大于55.8 pmol/L時,雌性個體在外來激素的作用下,均可產(chǎn)卵,且產(chǎn)卵效果都較好,低于此值則可能不產(chǎn)卵,或產(chǎn)出空膠帶,但雄鯢性成熟E2臨界點暫不能準確確定需下一步更準確的研究對比。值得指出的是,當E2含量>90 pmol/L,若其含量繼續(xù)上升,選擇恰當?shù)臅r間催產(chǎn)不但會使催產(chǎn)效果好,并且受精率得到提高,若E2含量從最高點迅速減少,雖然能夠產(chǎn)出卵粒,但大多產(chǎn)卵不會順利,卵質(zhì)黃白相間,混濁,且受精率不高,甚至不能受精。雄性睪酮在7月時含量>280pg/ mL時,在外來激素的作用下也均可產(chǎn)精,且精子活力與量均較好,但如含量在320pg/mL以上時建議最好安排7月催產(chǎn)不宜進入8月,否則其產(chǎn)精效果明顯差,且死亡體,殘體精子多。大鯢人工催產(chǎn)試驗還顯示,在19℃~21℃的水溫條件下,雄性大鯢催產(chǎn)效應期過后能采到成熟精子的時間為3~5d,此時受精成功的機會最高,無論提前或超時其基本不授精,因此為確保大鯢人工繁殖成功,夏季水溫應該盡量控制在 20℃以下為宜。
4.3 睪酮含量與副性征
副性征是生物體在繁殖期所表現(xiàn)出來的特有癥狀,雄性大鯢的副性征是生殖孔內(nèi)緣兩側(cè)有 2 排白色的小突起,成熟良好時,多數(shù)在生殖孔周圍出現(xiàn)“桔瓣狀”的光滑肌肉隆起圈,并伴有白點變紅或肛門四周皮膚泛紅等情況。本研究結(jié)果表明,凡具有雄性副性征的個體均能檢測到T值;不管雌鯢還是雄鯢,副性征越明顯,檢測出的TT 值越高。
當大鯢尿液中雌二醇(E2)值在90pmol/L時所產(chǎn)卵質(zhì)量最好,授精與產(chǎn)苗最高,雄鯢睪酮(T)值在280pg/ mL時精子活力最好授精與產(chǎn)苗最高。(參考文獻略)