張 齊,比拉力·艾山,李勝忠,布麗布麗汗,黃淑萍,艾力亞木·吐爾袞
(新疆農(nóng)業(yè)大學動物科學學院,新疆 烏魯木齊 830052)
新疆裸重唇魚(Gymnodiptychus dybowskii)隸屬鯉形目(Cypriniformes)、鯉科(Cyprinidae)、裸重唇魚屬(Gymnodiptychus),俗稱石花魚、裸黃瓜魚[1]。國內(nèi)主要分布于新疆天山北坡準噶爾盆地各水域和伊犁河流域;國外見于中亞地區(qū)錫爾河、巴爾喀什湖支流上游等水體[2]。新疆裸重唇魚是一種高山冷水性經(jīng)濟魚類,常見于海拔600~2000m的高山河流水域,其生活水體一般水質(zhì)清澈、溶氧高且水溫低[2],是伊犁河水系中具有代表性的土著種和生態(tài)敏感種[1,3]。近幾十年來,由于過度捕撈、水利工程建設、增殖放流缺失等人為因素,導致伊犁河水系的新疆裸重唇等土著魚類的種群資源日趨枯竭,種群數(shù)量已極其稀少,2004年和2019年新疆裸重唇魚兩次被新疆維吾爾自治區(qū)人民政府列為Ⅰ類保護動物[3]。因此,盡快開展新疆裸重唇魚繁殖方面的相關研究,促進該保護魚類的增殖放流,對于該魚資源的保護和養(yǎng)殖開發(fā)具有重要意義。
本研究擬對新疆裸厚唇魚的受精、原腸、晶體期、破膜等孵化中胚胎發(fā)育的4個關鍵階段進行觀察,旨在掌握新疆裸厚唇魚胚胎發(fā)育的規(guī)律,為新疆裸厚唇魚繁殖時受精率、發(fā)眼率和孵化率的提高提供數(shù)據(jù)支撐和技術指導。
本研究所用新疆裸重唇魚親魚采自新疆伊犁河新源縣-恰甫其海水庫河段。雌魚體長范圍15~25cm,平均體長18.6 cm;雄魚體長范圍4.5~8.0 cm,平均體長5.5cm。
平列式孵化盤材質(zhì)為玻璃鋼,規(guī)格為60cm×40 cm×20 cm
本研究采用干法人工授精,雌雄比為2∶1或3∶1,精卵混合后攪拌和漂洗,于平列式孵化盤靜水孵化,孵化水溫破膜期前控制在13℃,破膜期控制在15℃,水體溶氧為8.4mg/L,NH3-N≤0.2mg/L,每天換水2次。
所得受精卵使用顯微鏡觀察,并及時用麥克奧迪SK-200型顯微鏡進行拍攝,記錄不同孵化時間內(nèi)胚胎發(fā)育各階段的形態(tài)變化。本試驗分為5批次進行,各批次胚胎每天觀察1次,以所觀察樣本中有50%表現(xiàn)出相應發(fā)育期特征為標準作為記錄時間。
本研究觀察和記錄到了新疆裸重唇魚胚胎發(fā)育的4個關鍵階段:受精卵期、原腸期、晶體期、破膜期。在破膜期前孵化水溫13 ℃,破膜期孵化水溫15℃的條件下,新疆裸重唇魚魚苗孵化需要192h,平均孵化積溫為2 516℃·h。各發(fā)育階段所需積溫見表1。
表1 新疆裸重唇魚胚胎發(fā)育關鍵階段時程
2.1.1 受精卵
新疆裸重唇魚的卵粒呈淡黃色、透明。受精后的合子緊靠卵膜(見圖1a)。
從卵子受精到合子出現(xiàn)所需時間為0~12 h,所需積溫為78.0℃·h(見表1)。
2.1.2 原腸期
從新疆裸重唇魚胚層下包至1/3以上時的原腸早期開始,到胚層下包至3/4時的原腸晚期結束(見圖1b),所需時間為48~60 h,平均累計積溫為702.2 ℃·h(見表1)。
2.1.3 晶體期
新疆裸重唇魚胚胎的眼杯口處出現(xiàn)圓形的晶體且輪廓清晰,顏色較暗,為晶體期(見圖1c),所需時間為120~130 h,平均累計積溫為702.2℃·h(見表1)。
2.1.4 破膜期
受精163~168h時新疆裸重唇魚胚體扭動幅度大,胚體轉(zhuǎn)動頻繁,表明即將進入破膜期。水溫從13℃緩慢升高至15℃,促進胚體轉(zhuǎn)動破膜(見圖1c)。破膜時從頭部開始,或尾部開始,此時平均孵化積溫累計達到2516.1℃·h(見表1)。
圖1 新疆裸重唇魚胚胎發(fā)育關鍵階段
表2 新疆裸重唇魚人工孵化結果
從表2可以看出,本研究新疆裸重唇魚的平均孵化率為67.3%±3.9%。
國內(nèi)外關于魚類胚胎發(fā)育關鍵階段的研究已有許多報道。覃寶利[4]等在觀察大鱗鲃胚胎發(fā)育的受精卵期時,指出正常受精卵進入低囊胚期時囊胚變低,細胞界限看不清;異常受精卵或未受精卵的胚盤也會變低,初看起來類似正常受精卵的低囊胚期。焦文龍[5]指出,當虹鱒胚胎發(fā)育至發(fā)眼期時,胚胎對外界環(huán)境因素的變化不敏感,是運輸?shù)陌踩?。Cмирнова[6]認為,魚類胚胎破膜期缺氧會導致破膜過早,降低仔魚的存活力。
本研究發(fā)現(xiàn),新疆裸重唇魚受精卵期質(zhì)量好的精子卵子受精后呈現(xiàn)出分裂球大小均等的卵裂,而質(zhì)量差的精子卵子受精后多呈現(xiàn)出分裂球大小不一的卵裂。均等卵裂的胚胎通常能夠順利度過原腸期,
而不均等卵裂胚胎很難度過原腸期。晶體期之前的胚胎對水體振動比較敏感,晶體期后的胚胎對水體振動有了較強的適應性。破膜期胚體頭部和尾部擺動是否有力對于破膜完成非常重要。新疆裸重唇魚胚胎發(fā)育的4個階段的存活狀況與以上國內(nèi)外相關研究結果基本一致。
受精卵期是胚胎發(fā)育的起始時期,也是孵化的首要階段,該階段的安全度過一是與親魚的規(guī)格、健康和營養(yǎng)狀況有關,二是與人工授精時干燥避光無血尿污染的正確操作有關。規(guī)格偏小親魚的精子卵子成熟度偏小,規(guī)格偏大親魚的精子卵子趨向老化;健康差、營養(yǎng)不良親魚的精子卵子質(zhì)量差、畸形率高;人工授精時器皿不干燥、避光不夠、精子和卵子被血尿體液污染,則會導致受精前精子的失活,以及光線照射傷害精子和卵子的DNA結構。原腸期是胚胎發(fā)育的第二個關鍵階段。質(zhì)量好的精子和卵子受精后,往往在提供合適的溶氧、水溫、pH、氨氮等水質(zhì)條件時,都能正常度過原腸期階段的胚胎發(fā)育,而質(zhì)量差、畸形率高的精子和卵子即便是能夠完成受精,也很難度過原腸期的胚胎發(fā)育。對于該階段死亡的胚胎要及時撿出,避免死亡胚胎污染孵化水體和引起水霉病的發(fā)生,該階段要減少孵化水體振動。晶體期是胚胎發(fā)育的第三個關鍵階段。此時新疆裸重唇魚胚胎發(fā)育的器官結構基本形成,胚胎對水體的振動也有了一定的適應性,苗種移殖、出售、運輸可以在此階段進行,但要注意水體的溶氧、水溫、pH、氨氮等水質(zhì)條件。本研究發(fā)現(xiàn),新疆裸重唇魚的發(fā)眼期本應在晶體期出現(xiàn),但實際上該魚的發(fā)眼期即眼球色素出現(xiàn)是在破膜期之后的某個時間,這一點與多數(shù)魚類的胚胎發(fā)育完全不同,這可能與該魚長期生活于高海拔水域的卵石隱蔽物下有關。
破膜期是胚胎發(fā)育的第四個關鍵階段。此時新疆裸重唇魚胚體轉(zhuǎn)動頻繁,但無法迅速破膜而出,導致憋死和悶死的胚胎也不在少數(shù)。本研究證實,采用破膜期適當升溫的方法,可以激發(fā)新疆裸重唇魚胚胎的興奮性,有利于促進該魚胚胎迅速完成頭部或尾部的擺動,最終實現(xiàn)順利破膜,提高孵化率。
因此,在新疆裸重唇魚魚苗孵化階段,采取下述4項措施:(1)強化親魚的產(chǎn)前培育,掌握正確人工授精方法;(2)及時撿出死亡胚胎,減少振動;(3)注意孵化水體的溶氧、水溫、pH、氨氮等水質(zhì)條件保持;(4)破膜期適當升溫,可有效提高新疆裸重唇魚胚胎發(fā)育成活率。