牛建功,張濤,劉鴻,米乃瓦爾·木衣提,蔡林鋼,劉春池
(新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北地區(qū)漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)站,新疆 烏魯木齊 830000)
新疆裸重唇魚(yú)Cymnodiptychus dybowskii隸屬鯉形目Cypriniformes鯉科Cyprinidae裂腹魚(yú)亞科Schizothoracinae裸重唇魚(yú)屬Cymnodiptychus,地方名:厚唇魚(yú)、小白條[1],主要分布于新疆的伊犁河流域、天山北坡準(zhǔn)噶爾盆地諸水域、南疆開(kāi)都河;在中亞地區(qū)錫爾河、巴爾喀什湖支流上游等水體中也有分布[2]。新疆裸重唇魚(yú)是伊犁河流域典型土著種和生態(tài)敏感種,近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,受捕撈和水利工程建設(shè)的影響,種群資源量下降,捕撈群體規(guī)格變小,天然資源量驟減[3]。2004年新疆裸重唇魚(yú)被列為新疆維吾爾自治區(qū)人民政府列為Ⅰ類(lèi)水生野生重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物。目前,有關(guān)新疆裸重唇魚(yú)的年齡與生長(zhǎng)、生長(zhǎng)與環(huán)境因子、繁殖生物學(xué)、食性[4]、魚(yú)產(chǎn)卵場(chǎng)等已有研究,發(fā)現(xiàn)新疆裸重唇魚(yú)天然產(chǎn)卵場(chǎng)繁殖水溫為8~14℃,水流速度0.2~0.6m/s[5]。楊天燕等[6]研究了新疆7種裂腹魚(yú)亞科魚(yú)類(lèi)的系統(tǒng)發(fā)育,認(rèn)為新疆裸重唇魚(yú)屬于特化等級(jí),具有極高的科研價(jià)值,而關(guān)于新疆裸重唇魚(yú)胚胎發(fā)育和早期仔魚(yú)發(fā)育尚未見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究通過(guò)結(jié)合近幾年新疆裸重唇魚(yú)人工繁殖實(shí)驗(yàn),觀(guān)察幾批次的受精卵發(fā)育和早期發(fā)育特征,以期為新疆裸重唇魚(yú)的規(guī)模化人工繁殖和增殖保護(hù)提供參考。
2016年3—4月從鞏乃斯河新源河段及其附屬水體捕獲新疆裸重唇魚(yú)親魚(yú),暫養(yǎng)于新疆伊犁河流域開(kāi)發(fā)建設(shè)管理局恰普其海魚(yú)類(lèi)增殖站流水養(yǎng)殖繁育車(chē)間。挑選腹部膨大、成熟度較好、體表無(wú)外傷親魚(yú)進(jìn)行加溫、流水刺激。水溫控制在12~14℃,流水刺激3~4d后注射催產(chǎn)劑。2016年4月1日—4月19日通過(guò)干法授精共獲得受精卵12萬(wàn)粒,在60cm×40cm×30cm PE孵化箱中孵化,水溫控制在14~18℃,每天 0點(diǎn)、5點(diǎn)、10點(diǎn)、16點(diǎn)、20點(diǎn)換水1/2,挑揀死卵,每隔72h換孵化箱,防止水霉病爆發(fā)。
從4月19日獲得的受精卵中取2 000粒,固定后在40×Olympus體視顯微鏡下觀(guān)察,用Canon數(shù)碼相機(jī)(G11)照相。觀(guān)察時(shí)每次隨機(jī)取50粒卵,每隔30~120min觀(guān)察記錄、拍照一次;破膜后每隔24h取20尾仔魚(yú),放置培養(yǎng)皿中苯氧乙醇麻醉后,用游標(biāo)卡尺(中國(guó)桂林?jǐn)?shù)顯卡尺,精度0~300mm)測(cè)量仔魚(yú)全長(zhǎng),記錄特征。根據(jù)張人銘等[7]要求,本試驗(yàn)觀(guān)察樣本數(shù)不低于70%達(dá)到所記錄的胚胎發(fā)育時(shí)期為時(shí)間節(jié)點(diǎn),觀(guān)測(cè)至仔魚(yú)上浮平游。
各階段積溫K的計(jì)算方法如下:
K(h·℃)=t×T,其中,t為各階段所需時(shí)間(h),T為該階段的平均水溫(℃)[8]。
觀(guān)察獲得的胚胎和仔魚(yú)發(fā)育圖片采用Photoshop CS10.0軟件進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)用Excel2007處理。
新疆裸重唇魚(yú)成熟卵沉性、較大,呈圓球形,卵質(zhì)均勻,透明狀,亮黃色或橙色,略帶黏性,卵徑(2.2±0.28)mm。受精后幾分鐘內(nèi),卵吸水膨大,黏性增強(qiáng),放入盆中,用羽毛輕輕刷洗,換水3~5次,逐漸去除黏性,使卵粒分散,不再相互黏合。卵子質(zhì)膜外的卵黃膜因吸水膨脹而形成受精膜,在卵子和受精膜之間形成卵周隙??捎^(guān)察到原生質(zhì)由植物極向動(dòng)物極緩慢流動(dòng)。受精約35min后卵周隙最大,此時(shí)卵徑2.90~3.40mm,卵黃約占卵體積的3/5。
根據(jù)形態(tài)特征,新疆裸重唇魚(yú)的胚胎發(fā)育過(guò)程可分為受精卵、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期和器官形成期6個(gè)階段,共26期。在水溫(16±2)℃下,從受精卵到孵化歷時(shí)146.58h,積溫2 359.53 h·℃,其中受精卵耗時(shí)0.89h,積溫 14.27h·℃;卵裂期耗時(shí)10.72h,積溫185.78h·℃,囊胚期耗時(shí)11.95h,積溫191.13h·℃;原腸期耗時(shí)耗時(shí)22.89h,積溫366.30h·℃;神經(jīng)胚期耗時(shí)耗時(shí)3.71h,積溫59.34h·℃;器官分化期耗時(shí)耗時(shí) 96.42h,積溫1 542.71h·℃。各個(gè)階段的胚胎發(fā)育特征見(jiàn)表1。
仔魚(yú)孵出第一天側(cè)臥水底,平均全長(zhǎng)9.1mm,卵黃囊較大,約占魚(yú)體4/5左右,前囊呈水滴形,后囊呈棒狀。全身半透明,血液流動(dòng)和脊索清晰可見(jiàn),心跳為69次/min,扭動(dòng)頻率為7~9次/min(圖Z1)。
生長(zhǎng)1d后,仔魚(yú)側(cè)臥,平均全長(zhǎng)9.1mm,卵黃囊前囊變小,后囊變長(zhǎng),全身顏色加深,血液紅色清晰,脊索可見(jiàn),心跳為73次/min,扭動(dòng)頻率為10~12次 /min,扭動(dòng)過(guò)程中可前進(jìn) 2~5cm(圖 Z2)。
2d后,仔魚(yú)側(cè)臥,平均全長(zhǎng)9.2mm,卵黃囊繼續(xù)變小,前、后囊已基本連通,眼睛明顯變黑,全身顏色繼續(xù)加深,血液可見(jiàn),心跳為75次/min,扭動(dòng)頻率為 20~25次 /min。
4d后,仔魚(yú)側(cè)臥,偶爾可正臥,胸鰭可見(jiàn),全身顏色繼續(xù)加深,眼睛明顯黑色,背部有黑色斑點(diǎn),卵黃囊繼續(xù)變小,前后囊合并為一個(gè)卵黃囊,心跳為79次/min,扭動(dòng)頻率更快,向前游動(dòng)為正臥游動(dòng),可前進(jìn)5cm以上。
6d后,魚(yú)體正臥,全長(zhǎng)9.8mm,胸鰭變大,清晰可見(jiàn),背部有黑色斑點(diǎn),卵黃囊已呈線(xiàn)狀,魚(yú)體可自由游動(dòng),鰾空泡初步形成,偶爾可游上水面,靜止后下落至箱底,腸管等器官較為明顯,整體已基本接近幼魚(yú)形態(tài)。
序 E 圖1 E 2 E 3 E 4 E 5 E 6 E 7 E 8 E 9 E 1 0 1 1 E 1 2 E 1 3 E 1 4 E 1 5 E 1 6 E 1 7 E 1 8 E 1 9 E 2 0 E 2 1 E 2 2 E 2 3 E 2 4 E 2 5 E 2 6 E]℃2)±1 6(溫[水表程進(jìn)育發(fā)胎胚魚(yú)唇重裸疆新1表℃2)±6 1 s k i i a t(w d y b o s u t y c h i p o d n y m G o f t e n m p e v e l o d i c n r y o b m E.1 a b T征特育發(fā)℃/h·溫積/h間時(shí)續(xù)持/h中集極物動(dòng)向質(zhì)生m 0.2 8)m /5,原3的(2.2±積體卵徑占,卵約黃狀明,卵m透m色黃3.4 0,淡勻2.9 0~均徑質(zhì),卵,卵脹形膨球水,圓吸性卵黏精受0 1 4.2 7 0 0.8 9球裂卵的等相小大個(gè)兩成形裂經(jīng)次一過(guò)經(jīng)盤(pán)胚2 3.0 2 0.5 5球裂卵的大等個(gè)4成,形裂分等次2第行進(jìn)向方直垂軸裂分次一第與3 0.1 1.8 8球裂卵個(gè)8成,形個(gè)4列,每列2成,形次一裂分行平溝裂分條兩2 1.3 9 1.3 4球裂卵個(gè)1 6計(jì),共個(gè)4列,每列4成形,共裂分次四第2 4.5 1.5 3異差有狀、形小大間之球裂,卵球裂卵個(gè)3 2計(jì),共個(gè)4列,每列8成形,共裂分次五第2 4.3 7 1.5 2度難有已測(cè)觀(guān)眼,肉顯明異差征特狀形和布分間空間之球裂,卵異差后先有間時(shí)裂,分裂分次六第2 9.4 6 1.8 4體胚胞細(xì)多成,形布分集,密等不小大胞,細(xì)限界胞細(xì)出辨分可,但多越來(lái)越球裂卵3 2.9 4 2.0 6期胚囊入,進(jìn)起隆盤(pán),胚滑平于,趨糊模越來(lái)越限界間胞細(xì)5 0 3.1 3高最至起隆盤(pán)胚9 0.7 0 5.6 7成形腔胚1/3,囊約囊黃卵包下緣外層,胚后點(diǎn)高最達(dá)到盤(pán)胚5 0.4 3 3.1 5環(huán)胚成,形厚增處緣,邊包外延下續(xù)繼,并處1/2至包下盤(pán)胚1 4 4.5 9.0 3盾胚成,形起隆厚加的形角三呈層一2/3,有的囊黃卵至包下續(xù)繼胞細(xì)層胚8 4 5.2 5栓黃卵成,形面外于露球黃卵分部小一留,僅伸延續(xù)繼盾,胚處3/4至包下盤(pán)胚1 3 7.8 8.6 1板經(jīng)神見(jiàn)可緣外胎,胚處4/5至包下盤(pán)胚5 9.3 4 3.7 1寬變薄變端,后起隆端前體,胚閉關(guān)孔胚6 0 3.7 5節(jié)體個(gè)6 3~見(jiàn)可約,隱現(xiàn)出索,脊顯明起隆部尾頭體胚1 2 2.6 6 7.6 7形滴水倒,呈側(cè)兩的泡腦在現(xiàn)出囊,眼現(xiàn)出泡腦1 3 7.5 6 8.5 9芽尾成,形離分囊黃卵與始開(kāi)端末體,胚陷凹始開(kāi)囊黃卵1 5 0.4 4 9.4 0囊耳,即泡氏耳普庫(kù)現(xiàn)出側(cè)兩腦后8 7.6 6 5.4 8次1 0 7~動(dòng)運(yùn)肉肌遞傳鐘分每均,平動(dòng)運(yùn)肉肌遞傳地則規(guī)不始開(kāi)部尾和部,背長(zhǎng)變芽尾體胚2 3.7 8 1.4 9部尾至送傳動(dòng)扭部頭,由動(dòng)運(yùn)身全為式方動(dòng)i n,運(yùn)/m次2 4 1 5~,達(dá)繁頻動(dòng)扭體,胚見(jiàn)可睛眼2 0.5 6 1.2 9石耳對(duì)2現(xiàn)出中囊聽(tīng)5 5.3 8 3.4 6烈劇繁頻加更動(dòng)扭體,胚部頭到及觸,可長(zhǎng)變柄,尾色無(wú)液i n,血/m次2 6為率,頻動(dòng)跳微輕臟心狀棒的小很有,內(nèi)泡空室心現(xiàn)出3 0 8 1 9.2 5出伸膜破已柄尾分,部動(dòng)流液血見(jiàn),可動(dòng)扭烈劇中膜卵在體胚5 7 6.6 7 3 6.0 4間時(shí)后精受期時(shí)育發(fā)0 0.8 9 e g g s t a g e e r t i l i z e d l a s t d i s c F B卵起精隆受盤(pán)胚1.4 4 c e l l s t a g e 2-期胞細(xì)2 3.3 2 c e l l s t a g e 4-期胞細(xì)4 4.6 6 c e l l s t a g e 8-期胞細(xì)8 6.1 9 c e l l s t a g e 1 6-期胞細(xì)1 6 7.7 1 c e l l s t a g e 3 2-期胞細(xì)3 2 9.5 5 c e l l s t a g e 6 4-期胞細(xì)6 4 1 1.6 1 s t a g e o r u l a M期胞細(xì)多1 4.7 4 s t a g e b l a s t u l a a r l y E期早胚囊2 0.4 1 s t a g e b l a s t u l a i d-M期中胚囊2 3.5 6 s t a g e b l a s t u l a a t e L期晚胚囊3 2.5 9 s t a g e g a s t r u l a a r l y E期早腸原3 7.8 4 s t a g e g a s t r u l a i d-M期中腸原4 6.4 5 s t a g e g a s t r u l a a t e L期晚腸原5 0.1 6 a t i o n f o r m b r y o e u r a l e m N期胚經(jīng)神5 3.9 1 a t i o n f o r m l a s t o p o r e B期閉封孔胚6 1.5 8 a p p e a r a n c e e r e s e t a m M期現(xiàn)出節(jié)體7 0.1 7 a t i o n f o r m s a c y e E期現(xiàn)出囊眼7 9.5 7 a p p e a r a n c e a u d a l b u d C期芽尾8 5.0 5 p r e s e n t v e s i c l e a r E期現(xiàn)出囊聽(tīng)8 6.5 4 e f f e c t u s c u l a r M期應(yīng)效肉肌8 7.8 3 a p p e a r a n c e e n s L期現(xiàn)出體晶9 1.2 9 a t i o n f o r m t o l i t h O期成形石耳1 1 0.5 4 e a r t b e a t i n g H期跳心1 4 6.5 8 a t c h i n g H期膜出
適宜的水溫是魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育和仔魚(yú)培育的重要條件之一。水溫過(guò)低孵化期延長(zhǎng),影響孵化率,水溫過(guò)高畸形率上升[9,10]。本試驗(yàn)中,孵化溫度為14℃~18℃,主要參考伊犁河流域鞏乃斯河水域2012—2017年間新疆裸重唇魚(yú)天然產(chǎn)卵場(chǎng)水域的數(shù)據(jù)確定。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),水溫低于12℃時(shí),受精卵發(fā)育至尾牙期后停止發(fā)育,然后大量死亡,死亡率高達(dá)90%以上;水溫高于22℃時(shí),受精卵破膜速度加快很多,破膜的仔魚(yú)卵黃囊較大,尾柄彎曲,畸形率可達(dá)80%左右。本研究開(kāi)展之前,對(duì)新疆地區(qū)已開(kāi)展人工繁育的裂腹魚(yú)類(lèi)進(jìn)行了較為詳細(xì)的比對(duì)(表2)。在四種裂腹魚(yú)類(lèi)的胚胎發(fā)育中,新疆裸重唇魚(yú)水溫最低,塔里木裂腹魚(yú)Schizothoraxbiclolulphi類(lèi)次之,扁吻魚(yú)Aspiorhynchuslaticeps和伊犁裂腹魚(yú)Schizothoraxpseudaksaiensis最高。扁吻魚(yú)和塔里木裂腹魚(yú)是塔里木河流域的土著特有魚(yú)類(lèi),前者處于塔里木河流域的中下游水域,后者處于中上游水域[11];伊犁裂腹魚(yú)和新疆裸重唇魚(yú)為伊犁河流域的土著特有魚(yú)類(lèi),伊犁裂腹魚(yú)處于伊犁河流域的中下游,新疆裸重唇魚(yú)主要分布在伊犁河流域上游三大支流[12],這說(shuō)明上述四種裂腹魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育水溫的差別與天然水域產(chǎn)卵場(chǎng)棲息地水溫有較大關(guān)系。
表3比較了新疆裸重唇魚(yú)胚胎發(fā)育各時(shí)期的發(fā)育積溫[7,13,14]。由表3可知,新疆裸重唇魚(yú)發(fā)育時(shí)間最長(zhǎng),長(zhǎng)達(dá)近1周,伊犁裂腹魚(yú)次之,扁吻魚(yú)和塔里木裂腹魚(yú)較為相近,其原因主要與產(chǎn)卵場(chǎng)天然水域的氣候特征有較大關(guān)聯(lián)。新疆裸重唇魚(yú)和伊犁裂腹魚(yú)為伊犁河流域土著特有魚(yú)類(lèi),塔里木裂腹魚(yú)類(lèi)和扁吻魚(yú)為塔里木河流域土著特有魚(yú)類(lèi),伊犁河流域冰封期較塔里木河流域更長(zhǎng)、更冷,所以同為裂腹魚(yú)亞科魚(yú)類(lèi)的新疆裸重唇魚(yú)和伊犁裂腹魚(yú)孵化時(shí)間更長(zhǎng)。
對(duì)比發(fā)現(xiàn),新疆裸重唇魚(yú)上浮時(shí)間最長(zhǎng),塔里木裂腹魚(yú)和扁吻魚(yú)次之,伊犁裂腹魚(yú)上浮時(shí)間最短(表3),其原因主要與仔魚(yú)所生長(zhǎng)的天然水域餌料生物豐富度有較大關(guān)系。新疆裸重唇魚(yú)主要生長(zhǎng)在伊犁河中上游水域,水體中輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)等浮游動(dòng)物的生物量較低,而伊犁裂腹魚(yú)主要生長(zhǎng)在伊犁河水域的中下游,水體中浮游動(dòng)物的生物量豐富,在仔魚(yú)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,新疆裸重唇魚(yú)仔魚(yú)卵黃囊的體積比伊犁裂腹魚(yú)要大的多,以保證仔魚(yú)在開(kāi)口餌料匱乏的水域中能夠生長(zhǎng)的更大更強(qiáng)壯,提高自身的成活率。與新疆其他幾種裂腹魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育特征比較發(fā)現(xiàn),新疆裸重唇魚(yú)胚胎發(fā)育具有如下特點(diǎn):①成熟卵個(gè)體較大,卵黃囊體積大,受精吸水膨脹比大,可達(dá)3.4mm;②適應(yīng)發(fā)育水溫閾值較廣,12~20℃均可發(fā)育、生長(zhǎng),是新疆地區(qū)分布水域最廣的裂腹魚(yú)類(lèi);③破膜仔魚(yú)卵黃囊體積占比大,能更好地為仔魚(yú)提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),破膜仔魚(yú)在開(kāi)口餌料匱乏的水域中可維持15d;④仔魚(yú)上浮時(shí)間較長(zhǎng),在淺水帶的產(chǎn)卵場(chǎng)水域中能更有利躲避其他捕食者,提高種群成活率。
表2 幾種裂腹魚(yú)類(lèi)人工繁殖技術(shù)參數(shù)對(duì)比Tab.2 Comparison of technical parameters of artificial propagation of several members in Schizothoracinae
表3 幾種裂腹魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育時(shí)期積溫對(duì)照表Tab.3 The comparison of effective accumulative temperature of embryonic development in fishes in Schizothoracinae
圖版1 新疆裸重唇魚(yú)胚胎及早期仔魚(yú)發(fā)育的形態(tài)Plate 1 Morphology of Embryo and Early Larval Development of Gymnodiptychus dybowskii