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七彩鲑胚胎发育的观察和研究

  • 投稿王盐
  • 更新时间2015-09-15
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张耀红1,葛京1,高倩1,妥志利2,徐建华2,尹殿江2,薛建敏3

(1.保定市水产技术推广站,河北 保定 071000;2.涞源县畜牧业发展服务中心,河北 涞源 074300;

3.河北省水产养殖病害防治监测总站 石家庄 050011)

基金项目:河北省现代农业产业技术体系淡水养殖创新团队资助。

作者简介:张耀红(1966.12-),女,推广研究员,保定中华鳖和冷水鱼高效养殖综合试验推广站站长。bdsczyh@sina.com

DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.12.013

七彩鲑鱼(Salvelinus Fontinalis),学名美洲红点鲑,属于鲑形目、鲑科、红点鲑属,与北极鲑、雷克鲑、多丽鲑、公牛鲑并称五大名鲑。主要分布于加拿大东部的拉布拉多地区,因其体表像珠宝一样光彩夺目,故而在加拿大七彩鲑又被誉为冰水皇后。

七彩鲑引入我国已有十几年的历史,人工养殖、人工繁殖、病害防治等在我国均获得成功,河北、甘肃、北京、山东等地也已形成了一定的规模,取得了较好的效益,这些在相关文献中多有报道,但关于该鱼胚胎发育方面的报道较少。系统地观察七彩鲑的胚胎发育,对其发育过程进行详尽的描述为同行提供技术参考是很有必要的。

1材料与方法

1.1材料

试验亲鱼为河北省冷水鱼良种场——涞源昌源渔场培育的4龄盛产亲鱼,平均规格2.1 kg/尾。2013年10月底,亲鱼陆续自然成熟,人工采卵、授精,将11月3日所获受精卵3万余粒用作胚胎发育观察。

1.2方法

将受精卵放入平列槽中流水孵化,孵化期间水温9~14.5 ℃,溶氧 6.0~8.5 mg/L,控制水量12~18 L/min。每隔2 h随机采卵30~50粒,采用1~4.5连续变倍体视显微镜(目镜10×物镜1~4.5)观察。以观察卵数的30%以上个体达到某个时期计为该发育阶段的起始时间,从前一发育阶段到下一发育阶段的起始时间为间隔时间,记录起始阶段水温,对各个时期的典型特征进行拍照。为避免拍照观察对试验卵受刺激产生发育误差,故观察后的卵单独孵化。

2结果

在孵化水温9~14.5 ℃条件下,七彩鲑受精卵到孵化出膜历时673 h。胚胎发育过程受精卵阶段、卵裂阶段、囊胚阶段、原肠阶段、神经胚阶段、器官形成阶段。主要发育时期见表1。

2.1受精卵

七彩鲑鱼的成熟卵为圆形,黄色,有粘性,比重大于1,含大量卵黄。吸水前22~24粒/g,卵径4.0~4.2 mm;受精卵吸水55 min,卵径达最大为4.2~4.5 mm,21粒/g左右;卵黄与卵膜之间出现周隙。受精后2~3 h,原生质逐渐向动物极集中,并在卵球表面隆起出现盘状胚盘,卵质分布均匀。

2.2卵裂期

10 h后,受精卵出现第一次卵裂,开始卵裂为经裂,胚盘中央产生裂痕并逐渐加深形成分裂沟,进而将胚盘一分为二,为2细胞期;第二次卵裂与第一次垂直,形成4个大小均等的细胞为4细胞期;10.5 h即有8细胞出现,同时仍有4细胞存在。之后经过16细胞、32细胞,进入多细胞期(图1)。此时,分裂球越来越小,层次越来越多,界限逐渐模糊,排列规律不太明显,多层细胞高高位于卵黄之上,形如桑葚,进入桑葚期(图2)。

2.3囊胚期

受精后48 h,随着细胞的持续分裂,分裂球呈半圆形堆积在卵黄上方,与卵黄物质交界明显,此时隆起最高为囊胚早期(图3);细胞继续分裂,囊胚边缘细胞逐步增多,胚盘面积不断变大,开始向植物极下包和内卷,囊胚顶端变得稍稍扁平,胚胎进入囊胚中期(图4);受精99 h后,囊胚细胞继续下包内卷,胚盘高度下降变为扁平贴在卵黄囊上,并形成不太明显的胚环,进入囊胚晚期(图5)。

2.4原肠期

受精121 h后,囊胚细胞继续下包,内卷明显,胚胎中轴部分出现增厚的盾状突起即胚盾,此时下包到卵黄的1/3,为原肠早期;受精127 h,胚环继续下包到1/2,胚盾明显增大,进入原肠中期(图6);受精155 h,胚盘下包到卵黄2/3处,植物极由胚层包裹形成胚孔,进入原肠晚期(图7)。

2.5神经胚期

受精后179 h,神经板形成,脑部逐步膨大可看出头部雏形,胚盘下包4/5,未包入的卵黄形成卵黄栓,受精后205.5 h胚孔继续收缩,逐步合拢关闭,脊索呈柱状,脑泡原基清晰可见,胚体初步形成。

2.6器官形成期

受精224 h,进入肌节分化期。肌节先在胚体后部分化,最初隐约可见4对肌节对称分布,随后肌节数量陆续增多,胚体前部肌节也清晰可辨。受精后232 h,在脑两侧出现一对肾状突起,为眼原基(图8),之后脑开始分化,明显分为前、中、后脑,随后在头部后方出现胸鳍原基;受精后310 h,眼原基进一步发育形成长椭圆形眼囊(图9);受精后323 h,尾部从卵黄囊分离变细,形成尾牙;受精348 h,眼原基发育形成晶体;受精后373 h,胚体开始微弱的肌肉收缩,6次/min;受精后404 h,眼部开始出现黑色素,眼囊逐步变黑,进入发眼卵阶段(图10);受精后475 h可看到扁圆状心脏搏动,70次/min;周身血流清晰,卵黄囊上分布大量血管,血液为淡红色,进入循环期(图11)。随着发育时间的延长,心脏变为红色,心室心房清晰,血管分布清晰,血液循环清晰,心脏搏动频率增加至100次以上,跳动幅度大而有力;受精后753 h,胚体在卵膜内不停地转动,肌肉抽动加剧,心跳达106~120次/min;卵膜变薄,在胚体运动的牵拉下破膜而出。经过观察,绝大多数以头部破膜(图12)。刚破膜的仔鱼头部向卵黄囊弯曲,长度0.9~1.1 cm,静卧水底,卵黄囊为长椭圆形。

3讨论

七彩鲑作为引进的冷水鱼类,目前未见有其详细、系统胚胎发育的研究报道。七彩鲑鱼卵裂方式和胚胎发育时期与虹鳟及大多数硬骨鱼类相同,都分为6个大的阶段[1]。在水温9~15 ℃,溶氧、pH等因子在最适宜范围时,七彩鲑卵需要753 h、394.5 ℃·d破膜。与同批孵化的虹鳟比较,发眼较虹鳟晚51~60 ℃·d,破膜较虹鳟晚10~15 ℃·d。与同科的几种冷水鱼比较,该鱼的卵也是寡质卵,沉性,卵膜较厚,富含脂肪滴,卵黄较多,胚盘较小,发育时间长。成熟卵为淡橙黄色或黄色,直径为4~4.2 mm,显著小于虹鳟卵径5.236 mm[2],显著小于哲罗鲑卵径5.55 mm[3],显著小于白点鲑卵径6.17±0.15 mm,与细鳞鲑的受精卵卵径4.32±0.21 mm基本相同[4],显著大于白斑狗鱼卵径2.20 mm(乔德亮等,2005)[4],显著大于江鳕卵径0.8~1.0 mm(高晓田等,2011)[5]。

张永泉等报道:卵径的大小是影响鱼类破膜所需时间与积温的因素之一,而温度对鱼类破膜所需时间和积温的影响要强于卵径大小;卵径是决定初孵仔鱼全长的重要因素。殷名称指出,卵的大小与初孵仔鱼大小密切相关,一般个体大的仔鱼生长迅速,存活率高[6]。我们在胚胎发育观察过程中也发现了个体大的胚胎,心脏跳动更有利,破膜整齐,破膜后死亡率较低。因此,建议在选择亲鱼时,不仅考虑产卵量,还要选择所产卵的卵径要大,可以更好地提高初孵仔鱼的生长与成活率。

本次试验,未对七彩鲑卵采取剥膜处理,虽然不影响明显的发育分期标志的观察,但直接影响拍照效果,因而虽能较准确地分期,但可用的图片寥寥。在今后沉性大卵径鱼卵的观察中,最好用透明液、胰蛋白酶对卵进行预处理,使卵膜变薄或采用甲醛固定剥除卵膜。

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参考文献

[1] 刘雄,王昭明,金国善,等.虹鳟养殖技术[M].北京:中国农业出版社,1990

[2] 黄金善,等.沉性大卵径鱼卵的观察方法与虹鳟的胚胎发育[J].经济动物学报,2005,9(4):236-238

[3] 张永泉,尹家胜,等,哲罗鲑胚胎和仔鱼发育的研究[J].大连水产学院学报,2008,23(6):425-430

[4] 乔德亮,李思发,凌去非,等.白斑狗鱼胚胎和卵黄囊期仔鱼发育[J].上海水产大学学报,2005,14(1):12-18

[5] 高晓田,肖国华,等.江鳕胚胎发育的研究[J].淡水渔业,2011,41(6):85-90

[6] 殷名称.鱼类生态学[M].北京:中国农业出版社,1995,134-272

(收稿日期:2014-11-08)