徐宇 許志強(qiáng) 孟祥龍 陳友明 李佳佳 嚴(yán)維輝 唐建清
摘要:克氏原螯蝦具有多雄多雌交配行為,這一特性給克氏原螯蝦家系選育工作帶來了許多不便。為了獲取克氏原螯蝦(Procambarus clarkii)雌雄分開養(yǎng)殖下的性腺發(fā)育狀況,本研究從苗種階段開始對(duì)克氏原螯蝦進(jìn)行雌雄分開養(yǎng)殖,在江蘇地區(qū)克氏原螯蝦主要繁殖季節(jié)(9—12月),對(duì)雌雄分開養(yǎng)殖狀態(tài)下克氏原螯蝦的性腺發(fā)育情況進(jìn)行了觀察。9月所采集的雌性克氏原螯蝦多處于性腺發(fā)育Ⅴ期(占20/30),卵巢呈深褐色,卵粒飽滿均勻;11月所采集的克氏原螯蝦樣品的卵巢多數(shù)已退化(占22/30),卵巢中僅殘存少量未成熟卵粒(或空腔),處于性腺發(fā)育Ⅵ期。組織切片觀察結(jié)果顯示,克氏原螯蝦卵母細(xì)胞直徑為2 000 μm左右,細(xì)胞質(zhì)中可見大量的卵黃顆粒;精巢呈長(zhǎng)囊形,生精小囊多呈囊球狀,生精小囊與收集管相連接,收集管中可見部分精子。研究結(jié)果提示,雌雄分開養(yǎng)殖對(duì)克氏原螯蝦的性腺發(fā)育沒有產(chǎn)生明顯的不利影響,本研究為后續(xù)開展克氏原螯蝦家系選育相關(guān)研究積累了數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞:克氏原螯蝦;性腺發(fā)育;雌雄分養(yǎng);肝胰腺指數(shù)
中圖分類號(hào): S966.12
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2019)15-0192-02
克氏原螯蝦(Procambarus clarkii)俗稱小龍蝦,是一種雜食性淡水蝦類,原產(chǎn)于墨西哥北部和美國南部[1]。近年來,由于國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)克氏原螯蝦的需求量不斷增加,天然克氏原螯蝦群體過度捕撈嚴(yán)重,野生資源量急劇下降。在資源量持續(xù)降低的同時(shí),天然群體的種質(zhì)退化問題也開始逐漸顯現(xiàn),主要表現(xiàn)為捕撈個(gè)體規(guī)格降低、肉質(zhì)品質(zhì)差、出肉率低等。此外,由于多數(shù)養(yǎng)殖戶普遍采取捕大留小的方式來進(jìn)行苗種繁育和成蝦養(yǎng)殖,累代的逆向選擇使養(yǎng)殖群體中的優(yōu)異基因逐漸消失,養(yǎng)殖群體種質(zhì)退化問題已非常嚴(yán)重[2]。
深入研究重要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)的遺傳規(guī)律,針對(duì)相關(guān)經(jīng)濟(jì)性狀對(duì)養(yǎng)殖群體進(jìn)行遺傳改良是當(dāng)前克氏原螯蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。在采用家系選育方法對(duì)克氏原螯蝦養(yǎng)殖群體進(jìn)行遺傳改良的工作中,需要對(duì)雌雄個(gè)體進(jìn)行單對(duì)交配繁殖。之前的研究表明,克氏原螯蝦交配季節(jié)廣泛,繁殖期較長(zhǎng),一年中大部分時(shí)間均有交配現(xiàn)象。此外,克氏原螯蝦還具有多雄多雌交配行為(即一雌多雄或一雄多雌),而且雌蝦在交配以后并不會(huì)馬上產(chǎn)卵孵化,在繁殖季節(jié)所采集到的雌蝦可能早已交配(且可能是多雄交配)[3]。因此,在繁殖季節(jié)所采集到的個(gè)體通常已不能用于克氏原螯蝦育種過程中的家系構(gòu)建工作,這一特性給克氏原螯蝦家系選育工作帶來了許多不便。為了解決這一問題,在克氏原螯蝦家系選育過程中,需要從苗種培育階段開始就對(duì)其進(jìn)行雌雄分開養(yǎng)殖。
為了研究雌雄分開養(yǎng)殖是否會(huì)對(duì)克氏原螯蝦的性腺發(fā)育進(jìn)程產(chǎn)生不利影響,本研究從苗種階段開始對(duì)其進(jìn)行雌雄分開養(yǎng)殖,通過外部形態(tài)和組織切片相結(jié)合的方法,在克氏原螯蝦主要繁殖季節(jié)對(duì)其性腺發(fā)育情況進(jìn)行觀察,期望為后續(xù)開展克氏原螯蝦遺傳育種研究積累相關(guān)數(shù)據(jù)。
1 材料與方法
1.1 養(yǎng)殖苗種來源
于2017年5月4日從江蘇省淡水水產(chǎn)研究所江浦基地引進(jìn)克氏原螯蝦苗種進(jìn)行雌雄分開養(yǎng)殖,雌蝦體質(zhì)量為(4.21±0.82) g,全長(zhǎng)(5.95±0.37) cm,雄蝦體質(zhì)量為(5.15±1.12) g,全長(zhǎng)(6.37±0.40) cm。
1.2 養(yǎng)殖條件
雌雄分開養(yǎng)殖試驗(yàn)在江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地進(jìn)行,水泥池規(guī)格為2.2 m×2.2 m,養(yǎng)殖水深0.3 m。雌雄苗種分開后分別隨機(jī)投放于3個(gè)水泥池中進(jìn)行養(yǎng)殖,每池雌、雄蝦放養(yǎng)量均為60尾。水泥池中設(shè)置泥瓦、塑料管等遮蔽物,養(yǎng)殖過程中保持微流水狀態(tài),適時(shí)開啟增氧設(shè)備。水泥池中栽種伊樂藻,保證水草覆蓋率>70%。每日早晚根據(jù)攝食情況投喂克氏原螯蝦專用配合飼料。
1.3 性腺發(fā)育情況觀察
于2017年9月22日和11月28日(江蘇地區(qū)克氏原螯蝦主要繁殖季節(jié)月)分別從養(yǎng)殖池中隨機(jī)采集雌蝦和雄蝦進(jìn)行生長(zhǎng)性狀測(cè)定,解剖并觀察性腺發(fā)育狀態(tài),參考李勝等的方法[4-5]對(duì)克氏原螯蝦的卵巢發(fā)育情況進(jìn)行分期。從克氏原螯蝦雌雄個(gè)體的卵巢組織和精巢組織中取樣,觀察卵巢顏色、卵粒大小等形態(tài)特征,用4%多聚甲醛對(duì)卵巢和精巢組織分別進(jìn)行保存固定。經(jīng)過乙醇脫水,二甲苯透明處理后進(jìn)行石蠟包埋并切片(厚度為3~5 μm),蘇木精、伊紅(HE)染色后中性樹膠封片,顯微鏡下觀察并拍照。
2 結(jié)果與分析
2.1 克氏原螯蝦雌雄分開養(yǎng)殖生長(zhǎng)情況
雌雄分開養(yǎng)殖至江蘇克氏原螯蝦的主要繁殖季節(jié)以后(9月以后),分別對(duì)雌雄個(gè)體的生長(zhǎng)情況以及性腺發(fā)育情況進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見表1。2017年9月16日樣品測(cè)定結(jié)果顯示,雌性克氏原螯蝦的卵巢多數(shù)呈現(xiàn)深褐色,卵粒飽滿均勻,所采集的30尾雌性個(gè)體的卵巢有20尾處于性腺發(fā)育Ⅴ期。2017年11月28日樣品測(cè)定結(jié)果顯示,8尾為深褐色,仍處于性腺發(fā)育Ⅴ期,其余22尾的卵巢退化,卵巢中僅殘存少量未成熟卵?;?yàn)榭涨?,處于性腺發(fā)育Ⅵ期。
性腺(卵巢/精巢)顏色及發(fā)育成熟程度 卵巢呈深褐色,卵粒飽滿均勻,10/30處于性腺發(fā)育Ⅳ期;20/30處于性腺發(fā)育Ⅴ期 乳白色 8/30為深褐色,處于性腺發(fā)育Ⅴ期;22/30殘存少量未成熟卵?;?yàn)榭涨?,處于性腺發(fā)育Ⅵ期 乳白色
性腺指數(shù)(性腺質(zhì)量/體質(zhì)量) 0.032±0.023 — — —
肝胰腺指數(shù)(肝胰腺質(zhì)量/體質(zhì)量) 0.053±0.012 — 0.066±0.013 —
肝胰腺是甲殼動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化與能量?jī)?chǔ)存等的重要器官,同時(shí)也是甲殼動(dòng)物性腺發(fā)育過程中的主要營(yíng)養(yǎng)來源[6]。結(jié)果表明,克氏原螯蝦的肝胰腺指數(shù)由9月的0.053±0.012上升至11月的0.066±0.013,可能是由于性腺退化以后,肝胰腺中的營(yíng)養(yǎng)成分已不需要提供給性腺發(fā)育,營(yíng)養(yǎng)成分的積累增加而使肝胰腺指數(shù)出現(xiàn)了上升。
2.2 克氏原螯蝦雌雄分開養(yǎng)殖后的性腺發(fā)育情況
對(duì)雌雄分開養(yǎng)殖的克氏原螯蝦的性腺組織分別進(jìn)行了組織切片觀察,克氏原螯蝦卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中有大量的卵黃顆粒,細(xì)胞直徑2 000 μm左右(圖1-A),細(xì)胞核偏位,切片不容易觀察到(圖1-B)??耸显r的精巢呈長(zhǎng)囊形,生精小囊多呈囊球狀,切片中生精小囊由于相互緊密擠壓而形狀略不規(guī)則(圖1-C),生精小囊與收集管相連接,收集管中可見部分精子(圖1-D)。
3 結(jié)論
克氏原螯蝦具有多雄多雌交配行為,在通過家系選育手段對(duì)克氏原螯蝦進(jìn)行遺傳改良的過程中,須要對(duì)其進(jìn)行雌雄分開養(yǎng)殖。為了研究雌雄分開養(yǎng)殖是否會(huì)影響克氏原螯蝦的性腺發(fā)育進(jìn)程,本研究從苗種階段開始對(duì)克氏原螯蝦進(jìn)行雌雄分開養(yǎng)殖,在其主要繁殖季節(jié)分別采集雌雄樣本,通過外部形態(tài)和組織切片相結(jié)合的方法對(duì)雌雄分開養(yǎng)殖的克氏原螯蝦性腺發(fā)育情況進(jìn)行了觀察,研究結(jié)果顯示,雌雄分開養(yǎng)殖對(duì)克氏原螯蝦的性腺發(fā)育不會(huì)產(chǎn)生明顯的不利影響,本研究為后續(xù)開展克氏原螯蝦家系培育研究積累了相關(guān)數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]Huner J V. Procambarus in north America and elsewhere[M]// Freshwater crayfish:biology,management and exploitation. London:Croom Helm,1988.
[2]李慶紅,姚田玉. 克氏螯蝦原池繁育方式亟待改進(jìn)[J]. 科學(xué)種養(yǎng),2009(3):40.
[3]李 飛,李喜蓮,賈永義,等. 克氏原螯蝦家系建立及幼蝦生長(zhǎng)比較的初步研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,41(1):38-43.
[4]李 勝,趙維信. 克氏原螯蝦大顎器在卵巢發(fā)育周期中的組織結(jié)構(gòu)變化[J]. 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,8(1):12-18.
[5]夏愛軍,龐 璐,嚴(yán)維輝,等. 雌性克氏原螯蝦性腺發(fā)育及相關(guān)系數(shù)的周年動(dòng)態(tài)研究[J]. 淡水漁業(yè),2008,38(4):12-15.
[6]成永旭,賴 偉,堵南山. 十足類甲殼動(dòng)物卵巢發(fā)育過程中脂肪的積累與肝胰腺脂肪的變化[J]. 動(dòng)物學(xué)雜志,1997,32(2):57-60. 魏冬梅,段魏魏,陳 真,等. 新疆五家渠地區(qū)魚類水霉病病原菌18S rDNA序列系統(tǒng)分類分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,47(15):194-199.