程先友++李勝忠++馬壯++侯玉軍
摘要 為了掌握凹目白鮭胚胎發(fā)育的規(guī)律,提高凹目白鮭的孵化率,本文采用顯微鏡觀察法對凹目白鮭的受精卵形態(tài)、胚胎發(fā)育過程和破膜仔魚形態(tài),進行了研究。試驗結果表明:①受精卵呈圓球形、橙黃色,具有黏性,含有許多大小不一的油球,卵徑范圍在2.0~2.5 mm,卵裂方式為盤狀卵裂。②凹目白鮭胚胎發(fā)育所需孵化積溫為529.85 ℃·d,受精卵歷時97 d孵化出膜。③凹目白鮭胚胎發(fā)育持續(xù)時間較長,發(fā)育過程分為受精卵、卵裂、囊胚、原腸、神經胚、器官發(fā)生、破膜7個發(fā)育階段。④仔魚具有好動、動作靈敏、游動迅速等特點。
關鍵詞 凹目白鮭;胚胎發(fā)育;發(fā)育分期;形態(tài)特征
中圖分類號 S964.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)16-0232-02
Abstract The fertilized egg,embryo development and larvae of Coregonus autumnalis were observed by using the microscope method,in order to master the regular pattern of Coregonus autumnalis′s embryonic development and improve the hatchability of Coregonus autumnalis.The results showed that:① the fertilized egges were of round ball,orange with sticky.There were many different sizes of the oil droplet in the fertilized egges.The diameter of fertilized egg was from 2.0 mm to 2.5 mm.The cleavaging way was plate cleavage.② The accumulative temperatures of Coregonus autumnalis′embryonic development were 529.85 ℃·d.The fries were hatched by needing 97 d after fertilizing.③ Coregonus autumnalis′embryonic development process was divided into a fertilized egg,cleavage,blastula,primitive gut,neural embryo,organogenesis,membrane perforation seven stages.The process was longer.④ The characteristic of Coregonus autumnalis′ fries was with active,action quick,swimming quickly etc.
Key words Coregonus autumnalis;embryonic development;developmental stages;morphological characteristics
凹目白鮭(Coregonus autumnalis)屬于鮭形目鮭科白鮭屬,為冷水性魚類,原分布于俄羅斯北冰洋地帶[1]。凹目白鮭為深水區(qū)生活的魚類,是高山冷水性湖泊立體增養(yǎng)殖的較好品種,對水溫要求比較苛刻[2],1998年由新疆工作者從俄羅斯引入我國賽里木湖。凹目白鮭在賽里木湖的最小性成熟年齡,雄性為3+ 齡;雌性為4+ 齡,主要以鉤蝦、搖蚊幼蟲及其他浮游動物為食[1]。該魚的體型為長形,具有生長快、適應力強、肉質鮮美、營養(yǎng)豐富等特點,深受國內外水產品市場的歡迎[3]。
目前,關于凹目白鮭的研究涉及其生長研究、生物學研究以及精子活力影響因素研究,還有關于它的肌肉、卵的營養(yǎng)分析評價,但是在凹目白鮭的胚胎發(fā)育方面的相關研究卻很少。從已有的文獻中可以看出,凹目白鮭能適應我國賽里木湖水域生態(tài)環(huán)境條件,并且生長發(fā)育正常。但該類魚為洄游性產卵魚類[1],而賽里木湖無法滿足這點。本研究對人工繁殖條件下凹目白鮭胚胎發(fā)育過程進行了系統(tǒng)的觀察,同時也用照片清晰地記錄了胚胎發(fā)育過程中的發(fā)育特點,目的在于完善人工繁殖條件下凹目白鮭胚胎發(fā)育的數(shù)據(jù),為該魚種人工繁殖條件下孵化率及苗種質量的提高提供一定的理論指導,也為魚類甚至其他脊椎動物的胚胎發(fā)育提供了基本技術參考。
1 材料和方法
1.1 親魚來源
從賽里木湖養(yǎng)殖場挑選數(shù)尾自然成熟度好、體表無外傷且活力強的個體作為試驗親魚,其中雌魚體重1.5~2.3 kg、雄魚體重1.0~1.5 kg。
1.2 受精卵獲得與孵化
通過擠壓法采集卵子(2~4 kg),放入一個清潔且干燥的搪瓷盆中,再采取2~3尾雄魚的精液混入其中,并用羽毛沿著同一方向進行攪拌,后用清水沖洗。將受精卵放在孵化車間的溫室孵化器中進行孵化,孵化水溫控制在2.0~11.2 ℃。
1.3 胚胎發(fā)育觀察
全部發(fā)育過程均用麥克奧迪SMZ-168型體視顯微鏡進行觀察、照相,并詳細記錄胚胎在每個發(fā)育期的主要形態(tài)特征和發(fā)育時序。每隔5~10 d觀察記錄 1次,每次隨機抽取15粒受精卵進行觀察。以所觀察樣本中有50%表現(xiàn)出相應發(fā)育期特征為標準記錄時間。
2 結果與分析
2.1 凹目白鮭胚胎發(fā)育過程
凹目白鮭在賽里木湖的絕對懷卵量為22440~95380 e,平均為57860 e,相對懷卵量為30~76 e/g,其在賽里木湖的繁殖期為10月下旬至11 月中旬,其受精卵卵粒呈橙黃色,具有黏性。整個胚胎發(fā)育過程大體劃分為7個大的階段,胚胎發(fā)育時序見表1。
2.1.1 受精卵時期。本次試驗觀察發(fā)現(xiàn),凹目白鮭的卵為端黃卵,其受精卵是圓球形,Ⅳ期時呈現(xiàn)金黃色,Ⅴ期時呈淡黃色且透明,未吸水時卵徑為2.0~2.5 mm。受精卵分裂方式屬于盤狀卵裂。受精卵發(fā)育2 d時,可觀察到其內部有許多大小不一的油滴(圖1)。
2.1.2 卵裂期。受精后出現(xiàn)第1次卵裂,形成均等的2個細胞;第2次卵裂,此時2次卵裂面互相垂直,受精卵進入4細胞期;第3次卵裂在動物極卵裂出現(xiàn)8細胞;第4次卵裂,形成16細胞期;第5次卵裂形成32細胞期,此時細胞大小不均等并且排列不規(guī)則;第6次卵裂胚胎發(fā)育進入64細胞期,由于分裂的速度不甚一致,細胞大小不一,排列也不整齊;隨著細胞的繼續(xù)分裂,卵裂球越分越小,數(shù)量也變多、且開始重疊,形成多細胞胚體,進入分裂后期。
2.1.3 囊胚期。隨著動物極細胞分裂的繼續(xù)進行,胚胎發(fā)育進行到囊胚早期,分裂球數(shù)目愈來愈多的同時也愈來愈小,彼此之間的界線模糊。在植物極與動物極之間形成囊胚腔,形狀好似高帽,其高度大約為卵徑的 1/4。受精5 d后,此時期積溫達54 ℃·d,可看見多個大小不一的油球,漸漸地隆起的囊胚層開始向四周擴張,并且高度逐漸降低,這時其高度大約為卵徑的1/5,此時已進入囊胚中期。此時的胚層開始向卵黃部分擴伸。到了囊胚后期,外層細胞界限開始變得模糊不清,隆起的囊胚層也變扁了,邊緣細胞出現(xiàn)了向下包圍的趨勢,此時囊胚層的高度大約為卵徑的1/6。
2.1.4 原腸胚期。受精后囊胚層細胞沿著卵黃的表面并向其四周下包,但由于卵黃的阻礙,下包至大約1/3處,形成似帽緣狀胚環(huán),為原腸早期。受精10 d,此時期積溫達49 ℃·d,油球數(shù)量繼續(xù)增多,隨著胚層繼續(xù)下包,至大約1/2時進入原腸中期。續(xù)后,胚層下包至3/4,進入原腸晚期。
2.1.5 神經胚期。受精22 d后,此時期積溫達到 108.6 ℃·d,胚盤下包4/5,神經板形成,胚體輪廓清晰并且轉為側臥,油球數(shù)量少于原腸中期,此時進入神經胚期。一段時間后,胚孔逐漸縮小而后封閉,胚體匍匐在卵黃上,神經板出現(xiàn)下凹,脊索呈柱狀,為胚孔封閉期。
2.1.6 器官形成期。胚孔閉合后,神經板頭端隆起,胚體中部出現(xiàn)2對肌節(jié),胚胎此時進入肌節(jié)出現(xiàn)期。在第2、3對肌節(jié)形成后,腦前端兩側出現(xiàn)一對腎狀突起,為眼的原基。隨后油球數(shù)量繼續(xù)減少,腦部開始分化,可觀察到前、中、后腦泡,尾部也開始伸長,肌節(jié)增至7~8對出現(xiàn)呈長橢圓形眼囊,稱為眼囊期,此時為受精的28 d,該期積溫為51.6 ℃·d。肌節(jié)增加到9~10對,可見一團暗色斑塊在眼前方腹面,稱為嗅囊。此后油球變得又小又少,胚體尾部向后發(fā)育延長,在胚體后端出現(xiàn)圓錐狀尾芽,呈現(xiàn)上翹狀態(tài),同時視囊依舊分化,眼睛開始變圓,肌節(jié)已有10~15對,為尾芽期,此時為受精的33 d,該期積溫為40.25 ℃·d。
在尾芽形成后,后腦兩側出現(xiàn)耳囊,肌節(jié)增加到16~18對,此時眼開始內陷,形成眼杯,胚體繞卵黃囊大約有1/2,這階段稱為耳囊期。之后體節(jié)繼續(xù)增加,眼杯持續(xù)擴大,肌節(jié)為19~26對,尾部邊緣的表皮外突形成鰭,呈半圓折扇狀,尾鰭出現(xiàn)。受精38 d,此時期積溫達34.5 ℃·d,此時肌節(jié)為27~33對,油球已經幾乎消失,眼杯口處出現(xiàn)圓形的晶體且輪廓清晰,顏色較暗,此時胚體繞卵黃囊2/3,腦部的分化較明顯,為晶體出現(xiàn)期(圖1)。受精44 d起,該期積溫達到 33 ℃·d,眼色素沉積明顯,眼睛由灰黑逐漸變成黑色,肉眼可見頭部有明顯兩個黑色眼點,此時為發(fā)眼期。
當肌節(jié)為35~38對,在耳囊前下方、眼后下方間出現(xiàn)了圍心腔,為橢圓形,腔內有數(shù)個串狀細胞即心臟原基,為心臟出現(xiàn)期。受精50 d起,心臟形成后,剛開始時微弱搏動,跳動不規(guī)律,時而快時而慢,大約2~7 次/min,隨后逐漸加快,約經30 min后,心跳逐漸加快至74 次/min,肌節(jié)為39對時,進入心跳期。受精60 d,胚體出現(xiàn)間歇性顫動狀況,大約1~2 次/min,此時體節(jié)為41對,為肌肉效應期。
2.1.7 破膜期。受精72 d,肌節(jié)達45對時,胚體開始大幅度扭動,尾部彎曲,身體呈“S”狀,此時魚胚體上出現(xiàn)少量灰暗色斑點。肌節(jié)增至48~50對,胚體黑斑增多且顏色加深,尾部呈游離狀態(tài),此時胚體轉動加劇,轉動活潑。魚胚體尾部劇烈抽動,胚體轉動頻繁,心跳大約97~100 次/min,為出膜前期。在肌節(jié)增至61對時,心跳加快至110 次/min,頭部向卵黃囊方向彎曲,胚體扭動更加劇裂,開始破膜而出。破膜時頭部先出的占大部分,也有少數(shù)尾部先出者,此時是受精97 d,積溫達529.85 ℃·d,為出膜期。到出膜期,胚體長度可繞卵黃囊一周,少數(shù)尾部可伸至眼后。
2.2 初孵仔魚的形態(tài)特征
剛出膜的魚體通體透明,無色素,魚體有黑色斑點,心跳次數(shù)120~124 次/min,出膜后的仔魚好動,動作靈敏,游動迅速。
3 結論與討論
3.1 討論
3.1.1 凹目白鮭胚胎發(fā)育特點。凹目白鮭的卵裂方式以及胚胎發(fā)育時期與大多數(shù)硬骨魚類相同,分成7個大的發(fā)育階段;但與一些魚類相比它又具有自己的特點:①凹目白鮭的卵為淡黃色,具有卵膜厚、卵黃相對大和胚盤較小等特點,受精卵具有黏性,且含有大量大小不一的油滴。②凹目白鮭器官發(fā)育階段持續(xù)時間長,在破膜時基本形態(tài)結構已經形成,眼原基在胚孔封閉之后形成,這與紅尾皇冠(Aequideus rivulatus)[4]、菊黃東方鲀(Takifugu flavidus)[5]、太湖翹嘴紅鲌(Erythroculter ilishaeformis Bleeker)[6]等魚類的胚胎發(fā)育過程相似。③凹目白鮭卵黃囊內含有大量的油滴,而大多數(shù)淡水魚卵黃囊無或只有少量的油滴,僅少數(shù)如河川沙塘鱧(Odontobutis potamophila Günther)[7]、虹鱒(Oncor-hyncus mykiss)[8]、太湖短尾銀魚(Neosalanx tangkehkeii taih-uensis)[9]等卵黃囊表面有油球分布。④凹目白鮭為11月中旬至12月中旬,孵化85 d左右破膜,具有繁殖季節(jié)早,孵化持續(xù)時間長,水溫低等特征。
3.1.2 受精卵中油球的數(shù)量與胚胎發(fā)育的關系。泰國斗魚(Betta splendens)[10],屬于熱帶生存魚類,其受精卵中沒有油滴,當水溫為(28.0±0.5) ℃ 時,其受精 34.5 h后,開始有個別仔魚孵化出膜;牙鲆(Paralichthys olivaceus)[11],屬于冷水性魚類,其受精卵中有一個油滴,在 14~16 ℃ 水溫條件下經過 93 h 的發(fā)育后孵化出膜;暗紋東方鲀(Takifugu Obscurus)[12],其受精卵中含有許多小顆粒油滴,在 (21.0±0.5) ℃,歷時 131.25 h開始孵出仔魚。本次試驗中觀察到凹目白鮭受精卵含有許多大小不一的油球,在2~11.4 ℃水溫條件下,歷時97 d開始孵出仔魚。由此可以看出,受精卵中油滴含量與胚胎發(fā)育時間的長短有著密切的關系。孵化溫度高,孵化時間短,消耗量小,所需要提供的能量少,因此不需要脂肪或儲存大量脂肪;孵化溫度較低,孵化時間長,消耗量大,需要提供大量的能量,因此需要大量儲存脂肪。冷水魚中其他白鮭魚類是否也存在像凹目白鮭受精卵中含有許多大小不一的油球的現(xiàn)象,有待于進一步研究去證實。
3.1.3 心跳期和肌肉效應期出現(xiàn)順序與仔魚活動之間的關系。七彩神仙魚(Symphysodon aequifasciata)[13]和白斑狗魚(Escox lucius Linnaeus)[14]的胚胎發(fā)育過程中,心跳期先于肌肉效應期出現(xiàn),它們的仔魚活動靈敏、游動迅速、采食靈敏;雜交鱖的胚胎發(fā)育過程中,肌肉效應期先于心跳期出現(xiàn),其仔魚無平游能力,通常側臥或是仰臥在水底,間歇性的憑借尾部急劇擺動,自上而下的螺旋躥動。本試驗中,觀察到凹目白鮭胚胎發(fā)育過程中心跳期先于肌肉效應期出現(xiàn),且仔魚出膜后好動,動作靈敏,游動迅速,這與七彩神仙魚、白斑狗魚一致。這種情況的出現(xiàn),可能說明心跳期先出現(xiàn)的魚類屬于好動型,而肌肉效應期先出現(xiàn)的魚可能擅長間歇性活動,多數(shù)時候屬于休息狀態(tài),至于事實情況是不是如此,有待于進一步的研究。
3.2 結論
本文通過對凹目白鮭胚胎發(fā)育過程觀察,得出其卵為淡黃色,具有卵膜厚、卵黃相對大和胚盤較小等特點,受精卵具有黏性,且含有大量大小不一的油滴。凹目白鮭器官發(fā)育階段持續(xù)時間長,眼原基在胚孔封閉之后形成,心跳期先于肌肉效應期形成。另外,還發(fā)現(xiàn)將凹目白鮭受精卵孵化總積溫為529.85 ℃·d。根據(jù)該試驗所得孵化積溫,可以初步推斷凹目白鮭孵化所需時間。
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