韓豪祥,金洪宇,廉 杰,馬 波*
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江哈爾濱 150070;2.上海海洋大學(xué),上海 201306)
額爾齊斯河位于新疆維吾爾自治區(qū)阿爾泰地區(qū)東北部,發(fā)源于中蒙邊境阿爾泰山脈西南。額爾齊斯河上游在中國境內(nèi),是中國唯一一條屬于北冰洋水系的國際河流。額爾齊斯河的緯度較高,在特殊的寒冷氣候條件下,特產(chǎn)哲羅鮭(Hucho timen)、細 鱗 鮭(Brachymystax lenok)、北 極 茴 魚(Thymallus arcticus)和江鱈(Lota lota)等珍稀名貴冷水魚類物種。額爾齊斯河是中國重要的冷水魚種質(zhì)資源庫[1]。人類的過度捕撈、外來物種引入和水利工程建設(shè)活動等都對額爾齊斯河中的魚類的生存產(chǎn)生了嚴重威脅,破壞了其棲息環(huán)境,使哲羅鮭、北極茴魚、高體雅羅魚(Leuciscus idus)等土著物種瀕危,額爾齊斯河中的魚類資源明顯衰退[2-4]。
高體雅羅魚隸屬于鯉科(Cyprinidae)、雅羅魚屬(Leuciscus),在中國僅分布于額爾齊斯河水系[1],屬于喜冷水魚類,具有春季時由下游上溯至上游河道并在較低的水溫下產(chǎn)卵繁殖的習(xí)性[5]。因為高體雅羅魚的個體較大且肉質(zhì)鮮美,所以其是當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟魚類[6-7],但是,高體雅羅魚種群資源已經(jīng)處于瀕危狀態(tài),被新疆維吾爾自治區(qū)列為二級保護魚類[8-9]。目前,通過人工繁育和采取增殖放流等措施,對額爾齊斯河中的高體雅羅魚的種群資源進行保護[10]。
魚類胚胎發(fā)育的形態(tài)學(xué)觀察既是魚類生活史研究的重要內(nèi)容,也是繁殖生物學(xué)研究的重要內(nèi)容。對魚類胚胎發(fā)育特征和發(fā)育時序的了解有助于在育苗生產(chǎn)中對受精卵孵化和魚苗培育環(huán)節(jié)的把握,從而提高孵化率和魚苗成活率[11]。在自然條件下,冷水性魚類繁殖環(huán)境的水溫較低,例如,秦嶺細鱗鮭(Brachymystax lenok tsinlingensis)[12]、川陜哲羅鮭(Hucho bleekeri)[13]、烏蘇里白鮭(Coregonus ussuriensis)[14]和北極茴魚[15]等的胚胎發(fā)育具有發(fā)育時間長和積溫高的特點,這也是對寒冷環(huán)境下的適應(yīng)性發(fā)育特征。額爾齊斯河中的白斑狗魚(Escox lucius)[16]、梭鱸(Sander lucioperca)[17]和河鱸(Perca fluvitills)[18]也是喜冷水性魚類,與高體雅羅魚具有相似的自然繁殖習(xí)性。通過開展這些魚類物種的繁殖生態(tài)學(xué)研究,可以為額爾齊斯河中的魚類資源的保護與管理提供理論依據(jù)。
本研究以從額爾齊斯河中捕撈的野生高體雅羅魚為親本,通過人工催產(chǎn)、授精,獲得高體雅羅魚的受精卵,在其胚胎發(fā)育的各個時期,對胚胎進行觀察和拍照,詳細描述和記錄高體雅羅魚胚胎發(fā)育的特征,旨在豐富高體雅羅魚的早期發(fā)育的生物學(xué)資料,為高體雅羅魚的人工繁育和種質(zhì)資源保護提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
2021 年4 月初至中旬,在額爾齊斯河布爾津河段,采用拉網(wǎng)方式,捕獲高體雅羅魚樣本200尾。利用高錳酸鉀,給捕獲到的高體雅羅魚樣本消毒;然后,將高體雅羅魚樣本混合放入水泥池中暫養(yǎng),在每日的9時、15時和20時各投喂一次。高體雅羅魚樣本暫養(yǎng)和孵化用水都為從引水渠中引入的自然河水。4月底,當(dāng)水溫上升并穩(wěn)定在8 ℃以上時,便可以對高體雅羅魚進行人工催產(chǎn)。
挑選出健康、無傷且胸鰭或頭部珠星明顯的雄魚10 尾和腹部松軟膨大的雌魚5 尾,分別置于不同的網(wǎng)箱中,等待注射催產(chǎn)針。用于催產(chǎn)的雄魚的(平均體質(zhì)量±標準誤)為(660.79±148.75)g,雌魚的(平均體質(zhì)量±標準誤)為(665.68±140.11)g。
對每千克雌魚注射10 μg 促黃體素釋放激素(LHRH-A2)和2 000 IU 絨毛膜促性腺激素(HCG),對每千克雄魚的注射劑量減半。從魚的胸鰭基部凹陷處注射,注射完成后,將雌魚和雄魚分開暫養(yǎng)。分別于注射后24 h 和48 h,用手輕壓雄魚和雌魚腹部,若有白色精液和成熟卵子流出,便可以進行人工授精工作。
采用干法,對高體雅羅魚進行人工授精。用準備好的干毛巾擦干魚體,將卵子和精子先后擠入盆中,立即加入生理鹽水,同時用羽毛攪拌5 min,使其充分受精;因為高體雅羅魚的卵為黏性卵,因此,在受精結(jié)束后,需要立即倒入攪拌好的泥漿,對受精卵進行脫黏,以免受精卵在后續(xù)的發(fā)育過程中因粘連而缺氧死亡;靜置10 min后,將受精卵倒入準備好的孵化槽中,并不定時地進行攪拌,以避免受精卵粘連,增加氧氣含量,使其能夠正常發(fā)育。若干天后,待魚苗破膜完成度達到90%以上時,將魚苗放入新的孵化框中,依然采用微流水刺激,讓其進行下一步的發(fā)育。采用隨用隨取的方法,取用受精卵和魚苗。在本次實驗中,共采集魚卵100 000 粒,受精率為85.22%,孵化成功率為32.85%。
1.3.1 胚胎觀察方法
參照對硬骨魚類胚胎發(fā)育研究的結(jié)果[16],將高體雅羅魚胚胎發(fā)育過程劃分為受精卵期、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和孵化期。
在受精結(jié)束后,立刻采集受精卵樣品,進行觀察、拍照和記錄。為了更清楚地監(jiān)測高體雅羅魚胚胎發(fā)育的過程,在受精卵期和卵裂期,每10 min采樣和觀察一次;在囊胚期,每30 min采樣和觀察一次;在原腸胚期,每1 h采樣和觀察一次;在神經(jīng)胚期、器官形成期和孵化期,每2 h 采樣和觀察一次。
每次采樣,采集20~30 個受精卵樣品,利用Leica S6D解剖鏡,觀察樣品,并拍照和記錄,當(dāng)樣品中超過60%受精卵已經(jīng)發(fā)育至某個時期,便將此時間定為該時期的起始時間,從前一個時期到下一個時期的持續(xù)時間為該發(fā)育時期的間隔時間。
利用HOBO Water Temp Pro v2 測溫儀,每15 min 測一次水環(huán)境溫度,實時監(jiān)測受精卵的發(fā)育溫度,用于計算積溫。受精卵每一個發(fā)育時期的積溫(℃·h)等于每一個發(fā)育時期的平均溫度(℃)乘以該發(fā)育時期所經(jīng)歷的時間(h)。
利用4%的甲醛溶液,固定保存各個發(fā)育時期的受精卵,以便查驗。
1.3.2 仔魚觀察方法
當(dāng)魚苗的孵化率約為90%時,此時的魚苗即被定為初孵仔魚(0 d)。隨機撈取2~3 條初孵仔魚,對其全長、頭部、卵黃囊進行觀察、拍照和測量;之后,在每天的同一時間,采用同樣的方法,進行觀察、拍照和測量,記錄的天數(shù)依次為0 d、1 d、2 d、3 d……,直至觀察到魚苗的卵黃囊消失、開口攝食為止。
魚苗的卵黃囊體積的計算公式為:
公式(1)中,V為卵黃囊的體積;L為卵黃囊的長徑;D為卵黃囊的短徑。
利用Excel 2019 軟件,對所有實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理。利用GraphPad Prism 8.4.0軟件,繪圖。
在水溫為(13.34±0.14)℃條件下,高體雅羅魚胚胎由受精卵發(fā)育到魚苗出膜歷時234 h 20 min,經(jīng)歷了受精卵期、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和孵化期,共需積溫3 136.36 ℃·h(表1)。
表1 高體雅羅魚胚胎發(fā)育各時期時長和積溫Table 1 Durations and accumulative temperatures at different stages of embryonic development of Leuciscus idus
在受精卵期,高體雅羅魚的卵呈暗黃色,不透明,吸水后發(fā)生膨脹,卵受精后,原生質(zhì)向動物極移動(圖1a)。卵受精50 min 后,由于原生質(zhì)的移動、聚集,動物極已經(jīng)出現(xiàn)與卵黃囊有明顯分層的隆起,即胚盤隆起(圖1b)。
圖1 高體雅羅魚胚胎發(fā)育各時期的形態(tài)的照片(a:受精卵;b:胚盤隆起;c:2細胞期;d:4細胞期;e:8細胞期;f:16細胞期;g:32細胞期;h:64細胞期;i:128細胞期;j:桑葚胚;k:高囊胚期;l:低囊胚期;m:原腸早期;n:原腸中期;o:原腸晚期;p:神經(jīng)胚期;q:胚孔封閉期;r:眼基出現(xiàn)期;s:眼囊出現(xiàn)期;t:耳囊出現(xiàn)期;u:尾芽出現(xiàn)期;v:尾鰭出現(xiàn)期;w:晶體出現(xiàn)期;x:耳石期;y:將孵期;z:孵化期)Fig.1 Photographs of the morphology of different stages of embryonic development of Leuciscus idus(a:fertilized eggs;b:blastoderm stage;c:2-cell stage;d:4-cell stage;e:8-cell stage;f:16-cell stage;g:32-cell stage;h:64-cell stage;i:128-cell stage;j:morula phase;k:high blastuta stage;l:Low blastuta stage;m:early gastrula stage;n:mid-gastrula stage;o:late gastrula stage;p:neurula stage;q:blastopore closing stage;r:eye base appears period;s:visual sac formation stage;t:Otocyst stage;u:fail bud apperance;v:rudiment of tail fin;w:crystal stage of eyes;x:appearance of statolith;y:Hatching stage;z:newly hatched larvae)
在卵裂期,高體雅羅魚卵進行盤狀分裂,受精后3 h 50 min,在隆起的胚盤中央出現(xiàn)明顯裂痕,胚盤分裂為兩個大小基本相等的分裂球,自此進入2 細胞期(圖1c)。卵受精4 h 50 min 后,胚盤隆起不再明顯,此時出現(xiàn)了一條與第一條裂痕垂直的裂痕,將胚盤分為了4份,4個分裂球基本等大,進入4 細胞期(圖1d)。卵受精5 h 50 min 后,在兩條裂痕的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了兩條新的裂痕,平行于第一條,垂直于第二條,將胚盤分為了8個分裂球,中間的4 個分裂球比四周的4 個分裂球略大(圖1e)。卵受精6 h 20 min 后,胚盤進一步分裂,胚盤被分為16細胞,細胞形狀變小,分為四排排列在一個平面上(圖1f)。卵受精8 h 20 min 后,胚盤在原有的基礎(chǔ)上被分成了32個細胞,細胞進一步變小,此時細胞仍處于同一平面(圖1g)。卵受精10 h 20 min后,胚盤繼續(xù)分裂,細胞變得更小,而且因為不斷地分裂而堆積,此時細胞已經(jīng)聳立在卵黃囊上方,通過計數(shù),可以發(fā)現(xiàn)受精卵進入了64 細胞期(圖1h)。卵受精12 h 20 min 后,胚盤進一步分裂,帽狀分裂球開始往兩邊堆積,胚盤比前一個時期略寬,此時細胞之間的界限仍然清楚,進入128 細胞期(圖1i)。卵受精16 h 20 min 后,胚盤繼續(xù)分裂,此時細胞更小、數(shù)量更多,而且細胞之間的界限已經(jīng)出現(xiàn)模糊感,無法計數(shù),形成的分裂球堆積在一起,呈帽狀高舉在卵黃囊上,達到最高點,而且胚盤和卵黃囊有一條清晰的界線,此時的胚盤稱為桑葚胚(圖1j)。
在囊胚期,卵受精24 h 20 min后,胚層由高聳的帽狀結(jié)構(gòu)逐漸變低、變平,此時胚層細胞之間的界限徹底消失,胚層已經(jīng)有向下包裹的趨勢(圖1k);卵受精40 h 20 min后,胚層繼續(xù)下陷,變的更加扁平,囊胚層的細胞已經(jīng)向下包裹至1/3 處,此時進入低囊胚期(圖1l)。
在原腸胚期,卵受精46 h 20 min后,囊胚層繼續(xù)下包,由于受到卵黃囊的阻擋,致使在下包的前端形成了一周略厚的胚環(huán),此時已經(jīng)下包至1/2處,進入原腸早期(圖1m);卵受精50 h 20 min 后,囊胚層繼續(xù)向植物極下包至2/3處,此時由于卵黃囊的阻擋和囊胚層的堆積,形成了一個特殊的結(jié)構(gòu)——胚盾,標志著受精卵進入了原腸中期(圖1n);卵受精52 h 20 min 后,胚環(huán)下包至3/4 處,由于囊胚層的包裹、擠壓,卵黃囊在植物極由未被包裹的卵黃囊形成了卵黃栓,胚環(huán)則繼續(xù)下包封閉,形成胚孔,同時胚盾也進一步延伸、膨大,后續(xù)將發(fā)育為腦部的重要結(jié)構(gòu)(圖1o)。
在神經(jīng)胚期,受精后62 h 20 min,胚環(huán)已下包至4/5 處,在植物極形成一圓形胚孔,此時胚體已經(jīng)清晰可見,與卵黃囊有明顯的顏色差異,界限清晰,并且可以看到胚體兩端并不等大,較膨大的一端將發(fā)育為頭部(圖1p);卵受精64 h 20 min后,胚體膨大的一端出現(xiàn)明顯凸起,出現(xiàn)了頭部的雛形,同時囊胚層下包至100%處,胚孔封閉,標志著受精卵進入胚孔封閉期(圖1q)。
在器官形成期,卵受精81 h 20 min后,胚體繞至卵黃囊5/6 處,頭部兩側(cè)出現(xiàn)對稱的腎性突起,為眼的原基,顏色也比頭部的顏色略深,這一時期稱為眼基出現(xiàn)期(圖1r);卵受精86 h 20 min 后,眼基繼續(xù)發(fā)育,已經(jīng)沒有了前一時期凸出,開始下陷,同時形成了橢圓形的眼囊(圖1s);卵受精92 h 20 min 后,頭部開始分化,頭頂向上凸出,與軀體產(chǎn)生了明顯層次感,同時在胚體前端、眼囊后緣出現(xiàn)了一個透明空腔,稱為耳囊,這一時期稱為耳囊出現(xiàn)期(圖1t);卵受精98 h 20 min 后,胚體繼續(xù)發(fā)育,此時胚體已環(huán)繞至卵黃囊6/7 處,尾部明顯凸出,高于卵黃囊,呈圓鈍形,但是仍貼合于卵黃囊(圖1u);卵受精108 h 20 min 后,眼睛由橢圓形逐漸變?yōu)閳A形,并開始內(nèi)陷,尾部繼續(xù)延伸,已經(jīng)不再貼合于卵黃囊,呈游離狀態(tài)(圖1v);卵受精126 h 50 min后,胚體繞卵黃囊約一周,頭部分化更加明顯,尾鰭和胚體腹部幾乎一半的胚體已經(jīng)完全游離,并開始做無規(guī)律抽動,但是頻率極低,卵黃囊也由之前的圓形轉(zhuǎn)變?yōu)榻茍A柱形,同時在內(nèi)陷的眼囊中,開始出現(xiàn)黑色素和晶體,標志著進入了晶體出現(xiàn)期(圖1w);卵受精138 h 20 min 后,頭部發(fā)育完全,在耳囊里面出現(xiàn)了一對明亮的鈣狀顆粒,尾鰭的抽動頻率也略有增加,但是頻率仍然很低(圖1x)。
在孵化期,卵受精144 h 20 min 后,此時胚體已經(jīng)繞卵黃囊一周多,甚至可以達到眼部后緣,胚體轉(zhuǎn)動頻率增加,扭動幅度加大,等待出膜(圖1y);卵受精234 h 20 min后,胚體比前期扭動地更加劇烈,開始破膜,破膜的仔魚大多數(shù)為頭部先出,也有的尾部先出,剛破膜的仔魚的卵黃囊呈長條狀附著在仔魚的胸腹部(圖1z)。
根據(jù)高體雅羅魚胚胎發(fā)育過程的不同形態(tài)特征,可以將其胚胎發(fā)育過程進一步細分為26 個時期,其各項指標值詳見表2。
表2 高體雅羅魚胚胎發(fā)育過程中的各項指標值Table 2 The value of each index in the process of embryonic development of Leuciscus idus
出膜0 d 的仔魚的卵黃囊飽滿,鰓蓋尚未形成,通過解剖鏡觀察不到腸道,泄殖腔處呈現(xiàn)鈍形,處于封閉狀態(tài),魚鰾未出現(xiàn),但是在卵黃囊左上方有一條暗黑色的條帶,為魚鰾原基,在心臟位置和泄殖腔左上方可以看到有血液,但是在脊柱下方不易觀察到血管(圖2a、圖2b和圖2c)。
圖2 高體雅羅魚仔魚出膜后5 d內(nèi)發(fā)育狀況的照片(a:出膜后0 d全長;b:出膜后0 d眼徑;c:出膜后0 d卵黃囊;d:出膜后1 d全長;e:出膜后1 d眼徑;f:出膜后1 d卵黃囊;g:出膜后2 d全長;h:出膜后2 d眼徑;i:出膜后3 d卵黃囊;j:出膜后3 d全長;k:出膜后3 d眼徑;l:出膜后3 d卵黃囊;m:出膜后4 d全長;n:出膜后4 d眼徑;o:出膜后4 d卵黃囊;p:出膜后5 d全長;q:出膜后5 d眼徑;r:出膜后5 d卵黃囊)Fig.2 Photographs of development status of larvae of Leuciscus idus within 5 days after filming(a:total length 0 day after filming;b:eye diameter 0 day after filming;c:yolk sac 0 day after emergence;d:total length 1 day after filming;e:eye diameter 1 day after filming;f:yolk sac 1day after emergence;g:total length 2 day after filming;h:eye diameter 2 day after filming;i:yolk sac 2 day after emergence;j Total length 3 day after filming;k:Eye diameter 3 day after filming;l:Yolk sac 3 day after emergence;m:Total length 4 day after filming;n:Eye diameter 4 day after filming;o:Yolk sac 4 day after emergence;p:Total length 5 day after filming;q:Eye diameter 5 day after filming;r:Yolk sac 5 day after emergence)
出膜1 d 的仔魚的卵黃囊前部和中部因為吸收出現(xiàn)凹陷,鰓蓋出現(xiàn)層次感,頭部上方出現(xiàn)星狀黑色素斑點,一直延伸背部,魚鰾原基顏色進一步加深,并從條帶狀變?yōu)楸鈾E圓形,可以清楚地看到腸道,此時仔魚仍然在吸收卵黃囊,并未開口攝食,腸道為透明色,并且因為魚鰾未完全形成,未對腸道產(chǎn)生壓迫,此時腸道為一條直線,心臟處血液明顯,可以看到心臟的大致形態(tài),同時在脊柱下方已經(jīng)出現(xiàn)一條清晰的血管,也可以依稀看到另外一條血管的走向(圖2d、圖2e和圖2f)。
出膜2 d的仔魚的卵黃囊的凹陷更加明顯,頭部上方星狀斑點顏色加深,鰓蓋層次感更加明顯,魚鰾進一步增長,黑色陰影下面已經(jīng)出現(xiàn)魚鰾輪廓,而且腸道因為魚鰾的擠壓已經(jīng)出現(xiàn)輕微彎曲,可以明顯觀察到肛突,隨著仔魚的發(fā)育,兩條血管都可以被看見,基本可以看清血液循環(huán)的路徑(圖2g和圖2h)。
出膜3 d 的仔魚的卵黃囊的后半部分因為吸收已經(jīng)與凹陷持平,鰓蓋進一步生長發(fā)育,并且已經(jīng)出現(xiàn)橫向的紋路,此時魚鰾形成,呈現(xiàn)上黑下白的顏色,腸道因為魚鰾的擠壓,彎曲為凹形,而且仍然透明,并且肛突更加明顯,魚鰾上面的血管也因為擠壓而微微彎曲、變形,隨著時間的推移,心臟處的血液顏色更加鮮艷、明顯(圖2i、圖2j、圖2k和圖2l)。
出膜4 d 的仔魚的卵黃囊的前半部分已經(jīng)與后半部分在同一水平上,鰓蓋已經(jīng)發(fā)育完全,但是其開合不太明顯,魚鰾比第4天時更加飽滿,腸道的前2/3 部分仍然呈現(xiàn)透明色,但是后1/3 部分里面已經(jīng)出現(xiàn)黑色糞便,血管也因為魚體顏色的加深而觀察不到(圖2m、圖2n和圖2o)。
出膜5 d的仔魚的鰓蓋能明顯開合,卵黃囊已經(jīng)被吸收干凈,在仔魚的腸道中,已經(jīng)充滿了黑色糞便,腸道不再透明(圖2p、圖2q和圖2r)。
高體雅羅魚仔魚的卵黃囊體積(V)與仔魚出膜后的天數(shù)(x)的擬合方程式為V=0.0013x4-0.026x3+0.1977x2-0.6858x+1.0357(n=7,R2=0.993)。
高體雅羅魚仔魚的全長(TL)與仔魚出膜后的天數(shù)(x)的擬合方程式為TL=-0.0031x4+0.0461x3-0.2112x2+0.4539x+6.4317(n=6,R2=0.995)。
高體雅羅魚仔魚的眼徑(EL)與仔魚出膜后的天數(shù)(x)的擬合方程式為EL=-0.0004x4+0.0053x3-0.0212x2+0.0459x+0.46(n=6,R2=0.989)。
高體雅羅魚成熟的受精卵呈暗黃色,屬黏性卵,其比同水域中的白斑狗魚、鯉(Cyprinus carpio)和鯽(Carassius auratus)的卵的黏性都大,而且其受精卵的卵黃大、胚盤較小、卵膜較厚、透光性差,透過卵膜不容易觀察到卵的內(nèi)部結(jié)構(gòu),因此需要剝膜觀察。另外,高體雅羅魚的受精卵遇水后便發(fā)生膨脹,卵周隙增大。魚類受精卵的卵周隙增大可以為胚胎建立一個更好的生存環(huán)境,當(dāng)魚卵受到來自外界的沖擊時,能更好地保護胚體,提高受精卵的成活率[19-20]。
在本研究中,將高體雅羅魚的胚胎發(fā)育過程劃分為受精卵期、卵裂期、囊胚期、原腸期、神經(jīng)胚期、器官形成期和出膜期共7 個時期,并將7 個時期進一步細分為26 個時期;高體雅羅魚的卵裂方式和胚胎發(fā)育時序與大多數(shù)硬骨魚類相似,大致遵循“卵裂—胚體形成—器官分化—孵出”的順序[21]。鯉科魚類物種間的胚胎各發(fā)育時期的劃分存在明顯差異。例如,拉薩裂腹魚(Schizathorax waltoni)[22]的胚胎發(fā)育過程被劃分為8個時期(進一步細分為33 個時期)。細鱗裂腹魚(Schizothorax chongi)[23]的胚胎發(fā)育過程被劃分為6個時期(進一步細分為25 個時期)。與高體雅羅魚同在額爾齊斯河中生存的白斑狗魚[16]的胚胎發(fā)育過程被劃分為6個時期(進一步細分為33個時期);梭鱸[17]的胚胎發(fā)育過程被劃分為6 個時期(進一步細分為24個時期),而河鱸[18]的胚胎發(fā)育過程僅被劃分為16個時期,并未對發(fā)育時期進行詳細的劃分。由此可見,魚類的胚胎發(fā)育并不是僅受單一因素的影響,而是其自身的遺傳特性和周圍環(huán)境共同作用的結(jié)果。因此,在親緣關(guān)系較近的同科魚類之間和生活在同一水環(huán)境中的魚類之間的胚胎發(fā)育都存在較大差異。
處于胚胎發(fā)育前期的魚類對周圍環(huán)境非常敏感[24]。高體雅羅魚的受精卵有很大的黏性,在高體雅羅魚的胚胎發(fā)育過程中,如果水中的雜質(zhì)和泥沙過多,就會黏附在受精卵上,阻礙其正常的新陳代謝,卵粒之間也會因粘連而極易導(dǎo)致缺氧、發(fā)霉,從而導(dǎo)致受精卵死亡,影響孵化率。為了減少受精卵的損失,一般會將原腸中期之后的受精卵放入洗卵機,通過沖洗,將霉卵、水中雜質(zhì)和有害物質(zhì)去除,從而提高孵化率??梢钥闯觯l(fā)育至原腸中期之后的高體雅羅魚的受精卵處于相對穩(wěn)定狀態(tài),對于環(huán)境變化的敏感度降低,抗逆能力大大增強。
水溫是影響魚類胚胎發(fā)育的重要環(huán)境因素[25]。水溫過高或者過低都會影響魚類胚胎的正常發(fā)育。水溫過高容易使魚類胚胎畸形,水溫過低則會增加魚類胚胎發(fā)育的時間。在合適的水溫范圍內(nèi),魚類胚胎發(fā)育的速率與水溫正相關(guān)[9]。適當(dāng)?shù)靥岣唪~類胚胎的孵化溫度,可以提高魚類生產(chǎn)的效率,減少因疾病、感染等因素造成的胚胎死亡數(shù)量。
由表3可知,高體雅羅魚受精卵孵化所需時間比擬赤梢魚(Pseudaspius leptocephalus)[26]、拉薩裂腹魚、細鱗裂腹魚和白斑狗魚的都長,但是比川陜哲羅鮭和秦嶺細鱗鮭的短,由此推測,魚類胚胎孵化時間的長短是由物種的差異和孵化溫度決定的;除了秦嶺細鱗鮭和川陜哲羅鮭以外,高體雅羅魚胚胎孵化所需的總積溫大于擬赤梢魚、拉薩裂腹魚、細鱗裂腹魚和白斑狗魚,但是,高體雅羅魚的初孵仔魚全長僅大于擬赤梢魚而小于其他5 種物種,表明初孵仔魚身體的長短與受精卵孵化所需積溫的關(guān)系并不密切。貝加爾雅羅魚(Leuciscus baicalensis)受精卵孵化所需積溫約為10 545 ℃·h,其與高體雅羅魚都為雅羅魚屬物種,二者有高度的親緣關(guān)系,但是貝加爾雅羅魚受精卵孵化所需的積溫卻是高體雅羅魚的數(shù)倍[27],而成年的高體雅羅魚個體的全長則遠大于貝加爾雅羅魚。由此可見,魚類受精卵孵化所需積溫與魚類個體的大小無必然關(guān)系,但是魚類體長與積溫之間的潛在關(guān)系有待進一步研究。在與其他魚類受精卵孵化溫度的對比中發(fā)現(xiàn),高體雅羅魚受精卵孵化的溫度僅高于秦嶺細鱗鮭、川陜哲羅鮭和白斑狗魚,而秦嶺細鱗鮭和川陜哲羅鮭為典型的冷水性魚類,白斑狗魚也是新疆當(dāng)?shù)刂匾睦渌贼~類,這進一步印證了高體雅羅魚是冷水性魚類以及其喜冷水的特性。
表3 高體雅羅魚與其他魚類物種受精卵孵化指標的比較Table 3 Comparison of hatching indexes of fertilized eggs of Leuciscus idus with other fish species
一般將魚類的早期生活史劃分為胚胎、仔魚和稚魚3 個階段[28]。仔魚階段是指從魚類的孵出期開始一直延續(xù)到鱗片開始出現(xiàn)。仔魚階段又可以分為早期仔魚階段和晚期仔魚階段。早期仔魚階段是指仔魚孵化出膜至其卵黃囊即將被完全吸收階段;晚期仔魚階段是指仔魚的卵黃囊被完全吸收至鱗片開始出現(xiàn)階段[16]。本研究的重點是仔魚孵化出膜至其卵黃囊吸收完畢階段。
與其他鯉科物種相比,初孵的高體雅羅仔魚全長略長于鯉、青魚(Mylopharyngodon piceus)、擬赤梢魚,而短于拉薩裂腹魚、細鱗裂腹魚和略短于鳙(Aristichthys nobilis)[29],這說明高體雅羅魚初孵仔魚全長處于中等水平。高體雅羅魚胚后發(fā)育的主要特點包括出膜后24 h 鰓蓋雛形出現(xiàn)、72 h 鰓蓋便發(fā)育完全、可以清楚地觀察到鰓蓋上的條紋;高體雅羅魚初孵仔魚發(fā)育5 d 后,其全長僅增加了0.93 mm,小于拉薩裂腹魚、細鱗裂腹魚在出膜后5 d 生長的長度;在出膜后第4 天,高體雅羅魚仔魚腸道中便出現(xiàn)了黑色食糜,但是卵黃囊直至第5天才被吸收殆盡,證明仔魚在前3 d進行內(nèi)源性的卵黃囊吸收,第4天已經(jīng)開口攝食,開始了內(nèi)源性和外源性營養(yǎng)混合吸收的方式,直至第5 天完全轉(zhuǎn)變?yōu)橥庠葱誀I養(yǎng)吸收。雖然高體雅羅生長得較慢,但是,其食物營養(yǎng)較早地轉(zhuǎn)變?yōu)橥庠葱誀I養(yǎng),很快地長出鰓蓋,其吻部也很快地前突成吻,能更快地適應(yīng)環(huán)境,以提高自身的成活率。
在水溫為13.34 ℃條件下,高體雅羅魚胚胎由受精卵發(fā)育到魚苗出膜經(jīng)歷了受精卵期、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和孵化期,歷時234 h 20 min。
高體雅羅魚的仔魚能夠通過食物來源的快速轉(zhuǎn)變和器官的快速發(fā)育等生理變化,增強自身對環(huán)境的適應(yīng)能力,提高自身的成活率。