大鱗鲃性腺發(fā)育組織學(xué)觀察

姜愛蘭，王信海，藺玉華，丁辰龍

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 宿遷農(nóng)科所，江蘇 宿遷 223800）

大鱗鲃性腺發(fā)育組織學(xué)觀察

姜愛蘭，王信海，藺玉華，丁辰龍通信作者

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 宿遷農(nóng)科所，江蘇 宿遷 223800）

采用石蠟組織切片法，對蘇北地區(qū)養(yǎng)殖大鱗鲃的性腺發(fā)育進行組織學(xué)研究，系統(tǒng)地描述了各期精巢和卵巢的形態(tài)結(jié)構(gòu)、特征及變化。結(jié)果表明：大鱗鲃精巢和卵巢發(fā)育均分為6個時期。6月齡性腺開始出現(xiàn)分化，卵巢和精巢發(fā)育在時間上基本是一致的，第Ⅰ期都是最早出現(xiàn)在9月齡，第Ⅱ期出現(xiàn)在第12～18月齡，第Ⅲ期出現(xiàn)在第22～24月齡，第Ⅳ期都在28月齡開始出現(xiàn)，在這之后，雄魚發(fā)育開始稍快于雌魚，雄魚在32月齡達到性成熟，此時體重為（686.49±25.38）g，成熟系數(shù)10.69％，雌魚在34月齡達到性成熟，此時體重為（1 349.63±29.56）g，成熟系數(shù)10.36％。卵巢發(fā)育屬于同步分批產(chǎn)卵類型，為一次分批產(chǎn)卵魚類。

大鱗鲃；性腺發(fā)育；組織學(xué)；產(chǎn)卵類型

大鱗鲃魚（Barbus capito）屬于鯉科，鲃亞科，鲃屬[1]，分布于烏茲別克斯坦塞格達爾亞和阿穆達里亞水域，是該國名貴的大型經(jīng)濟魚類，現(xiàn)為野生種，已被列為烏國珍稀瀕危魚類。大鱗鲃為廣溫性魚類，具有肉質(zhì)鮮美，生長速度快、抗逆性強和耐鹽堿等優(yōu)良性狀。鑒于我國鹽堿水域廣闊，養(yǎng)殖種類單一，缺少大型經(jīng)濟魚類，2003年本課題組藺玉華研究員首次將之引入我國。近年來經(jīng)過科技工作者的努力，完成了大鱗鲃魚的引進、馴化、繁育和養(yǎng)殖工作，在江蘇、山東、重慶、天津等地養(yǎng)殖成功，并進行了繁殖生理、營養(yǎng)生理、遺傳、養(yǎng)殖生物學(xué)等方面的研究[2-9]，本文采用石蠟切片的方法對大鱗鲃魚性腺發(fā)育進行了研究，系統(tǒng)的觀察了其性腺發(fā)育的全過程及周期性變化，探索其性腺發(fā)育規(guī)律，以期為大鱗鲃魚全人工繁殖技術(shù)的完善提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用魚于2012年5月取自江蘇省農(nóng)科院宿遷農(nóng)科所養(yǎng)殖親魚繁殖的魚苗。從3月齡開始取樣，每月齡魚取樣6尾，測定其全長、體長、體高、體重等生物學(xué)指標(biāo)，解剖魚樣并稱重，取性腺固定在Bouin’s液中，用于組織切片。

1.2 方法

按此公式計算成熟系數(shù)（gonadosomatic index，GSI）：成熟系數(shù)＝（性腺質(zhì)量/體質(zhì)量）×100％。

取固定好的樣品，經(jīng)梯度酒精脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，切片厚度5～7 μm，連續(xù)切片，恒溫箱烤片，再經(jīng)二甲苯脫蠟，梯度酒精復(fù)水，H·E染色，脫水，透明，中性樹膠封片，Olympus CX4顯微鏡觀察并拍照，性腺分期主要參考已報道的分期方法[10-12]。

2 結(jié)果與分析

2012年5月孵化的大鱗鲃魚苗，在蘇北地區(qū)淡水池塘的養(yǎng)殖條件下，6月齡性腺開始出現(xiàn)分化，32月齡雄性魚性成熟，全長（40.12±3.46）cm，體重（686.49±25.38）g，成熟系數(shù)10.69％（表1），精巢發(fā)育至Ⅴ期（圖版Ⅰ：圖1）；34月齡雌魚性成熟，全長（48.23±4.21）cm，體重（1 349.63± 29.56）g，成熟系數(shù)10.36％（表1），卵巢發(fā)育到Ⅴ期，卵巢充滿腹腔，并且結(jié)締組織被膜上可見粗大血管，卵粒清晰可見（圖版Ⅰ：圖2）。

表1 大鱗鲃魚不同發(fā)育時期樣品信息表

圖版Ⅰ 大鱗鲃魚親魚性腺解剖圖（注：圖1 為大鱗鲃魚精巢解剖圖；圖2 為大鱗鲃魚卵巢解剖圖）

2.1 雄性魚生殖周期

Ⅰ期：肉眼觀察精巢呈透明細線狀，乳白色，肉眼分不出雌雄。切片顯示：其中存在有大量的精原細胞。精原細胞呈圓形，體積較大，細胞核明顯，并有增殖排列成束的趨勢（圖版Ⅱ：圖1、圖2）。9月齡魚體重（31.42±1.92）g，性腺重＜0.01 g的個體性腺發(fā)育處于這一時期。成熟系數(shù)為0.02％。

Ⅱ期：肉眼觀察精巢呈細帶狀，乳白色，半透明，肉眼依舊分不出雌雄。此時精原細胞的分裂增多，排列成束，形成精小葉，生殖細胞與Ⅰ時期相似（見圖版Ⅱ：3、4）。12～18月齡魚，體重（40.26±3.65）～（138.52±9.24）g、性腺重（0.01±0.01）～（1.26±0.13）g的個體性腺處于這一時期。成熟系數(shù)0.02％～0.91％。

圖版Ⅱ 大鱗鲃魚精巢的發(fā)育（注：1.Ⅰ期精巢（×100）；2.Ⅰ期精巢（×400）；3. Ⅱ期精巢（×100）；4. Ⅱ期精巢（×400）；5. Ⅲ期精巢（×100）；6. Ⅲ期精巢（×400）；7. Ⅳ期精巢（×100）；8. Ⅳ期精巢（×400）；9. Ⅴ期精巢（×100）；10. Ⅵ期精巢（×100）；Sg：精原細胞；SL：精小葉；Ps：初級精母細胞；Ss：次級精母細胞；Sp：精子；L：管腔；Bv：血管）

Ⅲ期：肉眼觀察精巢呈棒狀，乳白色，長度接近成熟時期，表面富有彈性，血管發(fā)達。切片觀察顯示其精小葉（壺腹）增大，生精囊的中央出現(xiàn)管腔，生精細管的發(fā)育程度不一，生殖細胞主要由精原細胞、初級精母細胞、次級精母細胞以及少量的精子組成（圖版Ⅱ：5、6）。22～24月齡魚，體重（329.26±11.36）～（513.64±21.35）g、性腺重（3.79±0.18）～（19.78±0.21）g的個體性腺處于這一時期。成熟系數(shù)1.15％～3.85％。

Ⅳ期：肉眼觀察精巢已很發(fā)達，乳白色，橫斷面為圓形或橢圓形，表面血管發(fā)達。此時的晚期擠壓腹部會有白色精液流出。切片顯示其精小葉腔內(nèi)充滿大量的精母細胞和精子（圖版Ⅱ：7、8）。28～30月齡魚，體重（620.31±25.32）～（650.29±26.25）g，性腺重（29.84±0.14）～（61.71±0.25）g的個體性腺處于這一時期。成熟系數(shù)4.81％～9.49％。

Ⅴ期：肉眼觀察精巢柔軟而膨脹，提起魚頭或輕壓腹部，乳白色的精液會從泄殖孔自動流出體外（版圖Ⅰ：1）。切片觀察顯示各精小葉空腔顯著擴大，大量的精子充滿其中，染色很深（圖版Ⅱ：9）。與其他鯉科魚類相似，大鱗鲃魚的精巢從Ⅳ向Ⅴ期的轉(zhuǎn)變時間間隔很短，組織切片各級精母細胞變化不明顯。32～36月齡體重（686.49±25.38）～（750.25±23.31）g、性腺重（73.39±0.36）～（77.59±0.57）g的個體性腺處于這一時期。成熟系數(shù)10.69％～10.34％。

Ⅵ期：肉眼觀察排精后的精巢體積大大縮小，精巢萎縮呈松弛細帶狀且充血呈淡紅色。精巢處于不規(guī)則的中空狀，其中殘留有精子（圖版Ⅱ：10）。

2.2 雌性魚生殖周期

Ⅰ期：肉眼觀察此時期卵巢呈細線狀，乳白色，透明，肉眼分不出雌雄，為卵母細胞發(fā)育的最早時期。顯微鏡下觀察生殖細胞由卵原細胞（即Ⅰ時相卵母細胞）和原始的生殖細胞組成，胞體非常小，細胞質(zhì)少，核大而明顯（圖版Ⅲ：1、2）。9月齡體重（32.68±2.34）g，性腺重＜0.01 g的個體性腺發(fā)育處于這一時期。成熟系數(shù)0.03％。

Ⅱ期：肉眼觀察卵巢呈透明細囊狀。切片顯示生殖細胞主要由初級卵母細胞（即Ⅱ時相卵母細胞）組成，Ⅱ時相卵母細胞呈不規(guī)則的多角圓形，在細胞質(zhì)中出現(xiàn)卵黃核，靠近核膜內(nèi)側(cè)分布的核仁增多（圖版Ⅲ：3、4）。12～18月齡魚，體量（47.49±5.64）～（156.36±10.29）g，性腺重（0.02±0.01）～（1.57±0.21）g的個體性腺發(fā)育處于這一時期。成熟系數(shù)0.04％～1.00％。

Ⅲ期：肉眼觀察卵巢呈棒狀，明顯增大并且增厚。卵粒出現(xiàn)，但不易剝離。顯微鏡下觀察以Ⅲ時相卵母細胞為主，胞漿內(nèi)出現(xiàn)液泡，在液泡間開始沉積卵黃，且直徑不斷擴大，卵質(zhì)中尚未完全充滿卵黃，卵膜變厚，外周出現(xiàn)輻射帶（圖版Ⅲ：5、6）。22～24月齡魚，體重（345.24± 15.67）～（562.52±24.52）g，性腺重（4.66± 0.25）～（5.93±0.31）g的個體性腺發(fā)育處于這一時期。成熟系數(shù)1.35％～4.61％。

圖版Ⅲ 大鱗鲃魚卵巢的發(fā)育（注：1.Ⅰ期卵巢（×100）；2.Ⅰ期卵巢（×400）；3. Ⅱ期卵巢（×100）；4. Ⅱ期卵巢（×400）；5. Ⅲ期卵巢（早期）（×400）；6. Ⅲ期卵巢（晚期）（×400）；7. Ⅳ期卵巢（×100）；8. Ⅳ期卵巢（×400）；9. Ⅴ期卵巢（×100）；10. Ⅵ期卵巢（×100）；Yn：卵黃核；Nu:核仁；V：液泡；ZR：輻射帶；M：細胞膜；N：細胞核；Y：卵黃顆粒；Ef：空濾泡）

Ⅳ期：肉眼觀察卵巢明顯粗大、飽滿，呈囊狀，乳白色，肉眼可見增大的卵粒。生殖細胞以Ⅳ時相細胞為主，還有少量Ⅱ、Ⅲ時相卵母細胞。卵母細胞由于擠壓呈現(xiàn)不規(guī)則的多角形。卵黃顆粒幾乎充滿整個核外空間（見圖版Ⅲ：7、8）。28～32月齡魚，體重（758.28±28.65）～（1 137.46±35.65）g，性腺重（64.76±0.16）～（84.06±0.45）g的個體性腺發(fā)育處于這一時期。成熟系數(shù)8.54％～7.39％。

Ⅴ期：肉眼觀察卵巢完全成熟，乳白色，半透明，松軟，卵粒已排于卵巢腔中，輕輕擠壓腹部，卵粒立即從生殖孔中流出。組織切片生殖細胞以Ⅴ時相卵母細胞為主，仍有少量Ⅲ時相和Ⅳ時相卵母細胞。Ⅴ時相卵母細胞的胞質(zhì)中充滿粗大的卵黃顆粒，遇水后即膨脹，出現(xiàn)黏性（圖版Ⅲ：9）。34～36月齡魚，體重（1 349.63± 29.56）～（1 630.36±36.23）g，性腺重（139.82± 0.68）～（172.60±0.69）g的個體性腺發(fā)育處于這一時期。成熟系數(shù)10.36％～10.56％。

Ⅵ期：肉眼觀察卵巢松弛、縮小，由于充血而呈現(xiàn)紅色。切面顯示卵巢中還有少量未產(chǎn)出的Ⅱ、Ⅲ時相卵母細胞和大量的空濾泡（圖版Ⅲ：10）。

3 討論

3.1 卵膜結(jié)構(gòu)與生理適應(yīng)的意義

與其他大多數(shù)硬骨魚類一樣，大鱗鲃魚的卵膜結(jié)構(gòu)變化與卵母細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累密切相關(guān)。大鱗鲃魚在卵母細胞的早期，細胞外只有一層濾泡細胞，無放射帶；在第Ⅲ時相卵母細胞后期開始出現(xiàn)明顯的放射管道。顆粒細胞的形態(tài)也發(fā)生變化，細胞膜開始變得不明顯，在第Ⅲ時相卵母細胞晚期、第Ⅳ時相卵母細胞早期，均質(zhì)膜與濾泡細胞之間開始出現(xiàn)一層完整的卵膜，生成次級卵膜，這與卡拉白魚、納木錯裸鯉、青海湖裸鯉相似[13-15]。在放射帶和次級卵膜出現(xiàn)后，卵母細胞核的四周開始出現(xiàn)卵黃顆粒，并向細胞質(zhì)周圍推進，這說明卵黃顆粒的出現(xiàn)和次級卵膜有關(guān)，即卵黃顆粒是由卵細胞外源物質(zhì)合成的。

卵膜形態(tài)的差異也反映出魚類對不同生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性。大鱗鲃魚的成熟卵具有黏性與其卵膜結(jié)構(gòu)有關(guān)。黏性卵膜分為卵膜細胞膜、放射帶和包卵膜。一般認為放射帶是由卵母細胞和濾泡細胞的微絨毛及細胞膜突起互相深入共同形成的，卵母細胞通過這層膜與外界進行物質(zhì)和信息交換[16]。大鱗鲃魚和其他具有黏性卵的魚類一樣，在排卵前，濾泡細胞的突起與濾泡細胞失去聯(lián)系，濾泡與卵母細胞分離，其突起或融合成角質(zhì)卵膜，或不融合，呈絨毛狀或絲狀，因而具有黏性。

3.2 產(chǎn)卵類型

關(guān)于產(chǎn)卵類型的劃分，有的根據(jù)卵巢組織學(xué)特征和產(chǎn)卵習(xí)性將硬骨魚類的產(chǎn)卵類型劃分為一次性產(chǎn)卵魚類和多次性產(chǎn)卵魚類；施麗芳[17]根據(jù)卵母細胞在卵巢中的發(fā)育形態(tài)，將魚類生殖的產(chǎn)卵類型分為3種：完全同步型、分批同步型和分批非同步型。

在本研究中，處于性成熟期的第Ⅴ期卵巢中，有少量的第Ⅲ、Ⅳ時相卵母細胞，產(chǎn)完卵的第Ⅵ期卵巢中，也有部分第Ⅱ、Ⅲ時相卵母細胞和正在被吸收的卵母細胞，此說明大鱗鲃卵類型屬于部分同步發(fā)育類型，由此可見，大鱗鲃與我國4大家魚產(chǎn)卵類型相同，屬于一年多次產(chǎn)卵魚類。但迄今為止，養(yǎng)殖實踐證明大鱗鲃一年只產(chǎn)一次卵，可能是受溫度、營養(yǎng)條件影響所致。

3.3 繁殖生理特征

大鱗鲃魚與中華倒刺鲃同屬鲃亞科魚類，然而，在繁殖生理方面，兩者則有較大差異[18-19]。在蘇北地區(qū)，池塘養(yǎng)殖的大鱗鲃3年性成熟，成熟魚體量（1 630.36±36.23）g，成熟系數(shù)10.56％，倒刺鲃4年性成熟，3年雌魚個體體重一般是750～900 g，大鱗鲃繁殖期無明顯副性征，繁殖期鑒別性別依靠外部體征依據(jù)：雄魚身體細長，個體偏小，雌魚個體大，腹部膨脹，而中華倒刺鲃雄魚鰓蓋處有珠星；大鱗鲃魚卵巢顏色乳白、透明，而中華倒刺鲃卵巢呈橙黃色。

根據(jù)3齡Ⅴ期卵巢切片顯示，卵母細胞仍以第Ⅳ時相卵母細胞為主，沒有完全達到成熟。3齡魚催產(chǎn)率僅達40％左右，產(chǎn)卵量大約2～5萬粒/尾，而4齡雌魚體重達到（2 050.60±125.63）g，成熟系數(shù)達到17.4％，催產(chǎn)率90％左右，產(chǎn)卵量5～15萬粒/尾，由此可見，蘇北地區(qū)養(yǎng)殖大鱗鲃3齡雌魚部分性成熟，初產(chǎn)魚的產(chǎn)卵量較低，4齡大鱗鲃完全性成熟，產(chǎn)卵量較高，這與王四澤等研究黑龍江地區(qū)的大鱗鲃性腺發(fā)育性成熟期不同[7]。建議在我國華北、中原一帶養(yǎng)殖大鱗鲃，其后備親魚雄魚培育至3齡，雌魚培育至4齡時，進行人工繁殖較為適宜。

[1] 尼科里斯基. 分門魚類學(xué)[M]. 繆學(xué)祖，譯. 北京：高等教育出版社，1958.

[2] 藺玉華，耿龍武，王信海，等. 池塘馴養(yǎng)大鱗鲃某些生物學(xué)特性研究[J]. 天津師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，29（4）：72-75.

[3] 藺玉華，耿龍武. 大鱗鲃形態(tài)特征測量與分析[J]. 天津師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，26（2）：16-18.

[4] 耿龍武，徐偉，藺玉華，等. 大鱗鲃人工繁殖技術(shù)初報[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，32（2）：218-220.

[5] 徐偉，耿龍武，李池陶，等. 大鱗鲃的人工繁殖、胚胎發(fā)育和耐鹽堿測定[J]. 水產(chǎn)學(xué)報，2011，35（2）：255-260.

[6] 魯翠云，耿龍武，李超，等. 微衛(wèi)星標(biāo)記分析大鱗鲃養(yǎng)殖群體的遺傳結(jié)構(gòu)及生長性狀[J]. 水產(chǎn)學(xué)報，2013，37（8）：1121-1128.

[7] 王四澤，張穎，耿龍武，等. 大鱗鲃生長、血清性激素水平和性腺發(fā)育的研究[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報，2016，31（4）：351-356.

[8] 耿龍武，徐偉，金國雄，等. 4種常用水產(chǎn)藥物對大鱗鲃的急性毒性試驗[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，33（3）：568-572.

[9] 金國雄，徐偉，耿龍武，等. 大鱗鲃消化系統(tǒng)早期發(fā)育的組織學(xué)觀察[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，2013，32（6）：1003-1111.

[10] 婁允東. 組織胚胎學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[11] 施瑔芳，尹伊偉，胡傳林，等. 鰱魚性腺周年變化的研究[J]. 水生生物學(xué)期刊，1964，5（1）：77-94.

[12] 劉筠. 中國養(yǎng)殖魚類繁殖生理學(xué)[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1993.

[13] 姜愛蘭，劉俊得，丁辰龍，等. 卡拉白魚性腺發(fā)育組織學(xué)觀察[J]. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，33（2）：144-150.

[14] 唐洪玉，陳大慶，史建全，等. 青海湖裸鯉性腺發(fā)育的組織學(xué)研究[J]. 水生生物學(xué)報，2006，30（2）：166-171.

[15] 何德奎，陳毅峰，蔡斌. 納木錯裸鯉性腺發(fā)育的組織學(xué)研究[J]. 水生生物學(xué)報，2001，25（1）：1-13.

[16] 施麗芳. 魚類性腺發(fā)育研究新進展[J]. 水生生物學(xué)報，1988，12（3）：248-258.

[17] 施麗芳. 魚類生理學(xué)[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1991.

[18] 唐洪玉，劉建虎. 中華倒刺鲃性腺發(fā)育觀察[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998，20（1）：91-94.

[19] 蔡焰值，何長仁，蔡燁強. 中華倒刺鲃生物學(xué)初步研究[J]. 淡水漁業(yè)，2003，33（3）：16-18.

Histological Observation of the Gonad Development inBarbus capito

JIANG Ai-lan，WANG Xin-hai，LIN Yu-hua，DING Chen-longCorrespondingAuthor
（Suqian Institute of Agricultural Sciences, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Suqian 223800, Jiangsu Province, China）

The gonadal development ofBarbus capitowas studied by light-micro-scope feeded in northern Jiangsu, and the characters of the ovary and the testis at different stages were described. The gonadal developments of the fish were divided into 6 stages. The gonads started to divide from 6 months old. It’s consistent in development time of the ovary and the testis, the earliest time of the stageⅠ all appeared in the 9 months, the stage Ⅱ appeared in the 12-18 months, the stage Ⅲ appeared in the 22-24 months, the stage Ⅳ appeared in the 28 months, from now on, the male fish growed faster than the female fish, the male at maturity in the 32 months, the weight was（686.49±25.38）g, the gonado-somatic index（GSI）was 10.69％, the female at maturity in the 34 months, the weight was（1 349.63±29.56）g, the GSI was 10.36％. The ovaries development inBarbus capitois synchronous.

Barbus capito; gonadal development; histology; spawning pattern

A

1008-5394（2016）04-0009-05

2016-09-20

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目“大鱗鲃魚人工繁殖與新品系選育技術(shù)研究”（CX（14）2076）

姜愛蘭（1982-），女，山東汶上人，助理研究員，碩士，主要從事水生動物繁育與發(fā)育生物學(xué)研究。E-mail：93665867@qq.com。

丁辰龍（1977-），男，江蘇泗陽人，副研究員，碩士，主要從事特種水產(chǎn)品繁養(yǎng)殖研究。E-mail：651082687@qq.com。