凹目白鮭胚胎發(fā)育的研究

程先友++李勝忠++馬壯++侯玉軍

摘要 為了掌握凹目白鮭胚胎發(fā)育的規(guī)律，提高凹目白鮭的孵化率，本文采用顯微鏡觀察法對(duì)凹目白鮭的受精卵形態(tài)、胚胎發(fā)育過(guò)程和破膜仔魚(yú)形態(tài)，進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：①受精卵呈圓球形、橙黃色，具有黏性，含有許多大小不一的油球，卵徑范圍在2.0～2.5 mm，卵裂方式為盤(pán)狀卵裂。②凹目白鮭胚胎發(fā)育所需孵化積溫為529.85 ℃·d，受精卵歷時(shí)97 d孵化出膜。③凹目白鮭胚胎發(fā)育持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，發(fā)育過(guò)程分為受精卵、卵裂、囊胚、原腸、神經(jīng)胚、器官發(fā)生、破膜7個(gè)發(fā)育階段。④仔魚(yú)具有好動(dòng)、動(dòng)作靈敏、游動(dòng)迅速等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 凹目白鮭；胚胎發(fā)育；發(fā)育分期；形態(tài)特征

中圖分類號(hào) S964.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）16-0232-02

Abstract The fertilized egg，embryo development and larvae of Coregonus autumnalis were observed by using the microscope method，in order to master the regular pattern of Coregonus autumnalis′s embryonic development and improve the hatchability of Coregonus autumnalis.The results showed that：① the fertilized egges were of round ball，orange with sticky.There were many different sizes of the oil droplet in the fertilized egges.The diameter of fertilized egg was from 2.0 mm to 2.5 mm.The cleavaging way was plate cleavage.② The accumulative temperatures of Coregonus autumnalis′embryonic development were 529.85 ℃·d.The fries were hatched by needing 97 d after fertilizing.③ Coregonus autumnalis′embryonic development process was divided into a fertilized egg，cleavage，blastula，primitive gut，neural embryo，organogenesis，membrane perforation seven stages.The process was longer.④ The characteristic of Coregonus autumnalis′ fries was with active，action quick，swimming quickly etc.

Key words Coregonus autumnalis；embryonic development；developmental stages；morphological characteristics

凹目白鮭（Coregonus autumnalis）屬于鮭形目鮭科白鮭屬，為冷水性魚(yú)類，原分布于俄羅斯北冰洋地帶[1]。凹目白鮭為深水區(qū)生活的魚(yú)類，是高山冷水性湖泊立體增養(yǎng)殖的較好品種，對(duì)水溫要求比較苛刻[2]，1998年由新疆工作者從俄羅斯引入我國(guó)賽里木湖。凹目白鮭在賽里木湖的最小性成熟年齡，雄性為3+ 齡；雌性為4+ 齡，主要以鉤蝦、搖蚊幼蟲(chóng)及其他浮游動(dòng)物為食[1]。該魚(yú)的體型為長(zhǎng)形，具有生長(zhǎng)快、適應(yīng)力強(qiáng)、肉質(zhì)鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，深受國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)品市場(chǎng)的歡迎[3]。

目前，關(guān)于凹目白鮭的研究涉及其生長(zhǎng)研究、生物學(xué)研究以及精子活力影響因素研究，還有關(guān)于它的肌肉、卵的營(yíng)養(yǎng)分析評(píng)價(jià)，但是在凹目白鮭的胚胎發(fā)育方面的相關(guān)研究卻很少。從已有的文獻(xiàn)中可以看出，凹目白鮭能適應(yīng)我國(guó)賽里木湖水域生態(tài)環(huán)境條件，并且生長(zhǎng)發(fā)育正常。但該類魚(yú)為洄游性產(chǎn)卵魚(yú)類[1]，而賽里木湖無(wú)法滿足這點(diǎn)。本研究對(duì)人工繁殖條件下凹目白鮭胚胎發(fā)育過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察，同時(shí)也用照片清晰地記錄了胚胎發(fā)育過(guò)程中的發(fā)育特點(diǎn)，目的在于完善人工繁殖條件下凹目白鮭胚胎發(fā)育的數(shù)據(jù)，為該魚(yú)種人工繁殖條件下孵化率及苗種質(zhì)量的提高提供一定的理論指導(dǎo)，也為魚(yú)類甚至其他脊椎動(dòng)物的胚胎發(fā)育提供了基本技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 親魚(yú)來(lái)源

從賽里木湖養(yǎng)殖場(chǎng)挑選數(shù)尾自然成熟度好、體表無(wú)外傷且活力強(qiáng)的個(gè)體作為試驗(yàn)親魚(yú)，其中雌魚(yú)體重1.5～2.3 kg、雄魚(yú)體重1.0～1.5 kg。

1.2 受精卵獲得與孵化

通過(guò)擠壓法采集卵子（2～4 kg），放入一個(gè)清潔且干燥的搪瓷盆中，再采取2～3尾雄魚(yú)的精液混入其中，并用羽毛沿著同一方向進(jìn)行攪拌，后用清水沖洗。將受精卵放在孵化車間的溫室孵化器中進(jìn)行孵化，孵化水溫控制在2.0～11.2 ℃。

1.3 胚胎發(fā)育觀察

全部發(fā)育過(guò)程均用麥克奧迪SMZ-168型體視顯微鏡進(jìn)行觀察、照相，并詳細(xì)記錄胚胎在每個(gè)發(fā)育期的主要形態(tài)特征和發(fā)育時(shí)序。每隔5～10 d觀察記錄 1次，每次隨機(jī)抽取15粒受精卵進(jìn)行觀察。以所觀察樣本中有50%表現(xiàn)出相應(yīng)發(fā)育期特征為標(biāo)準(zhǔn)記錄時(shí)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 凹目白鮭胚胎發(fā)育過(guò)程

凹目白鮭在賽里木湖的絕對(duì)懷卵量為22440～95380 e，平均為57860 e，相對(duì)懷卵量為30～76 e/g，其在賽里木湖的繁殖期為10月下旬至11 月中旬，其受精卵卵粒呈橙黃色，具有黏性。整個(gè)胚胎發(fā)育過(guò)程大體劃分為7個(gè)大的階段，胚胎發(fā)育時(shí)序見(jiàn)表1。

2.1.1 受精卵時(shí)期。本次試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，凹目白鮭的卵為端黃卵，其受精卵是圓球形，Ⅳ期時(shí)呈現(xiàn)金黃色，Ⅴ期時(shí)呈淡黃色且透明，未吸水時(shí)卵徑為2.0～2.5 mm。受精卵分裂方式屬于盤(pán)狀卵裂。受精卵發(fā)育2 d時(shí)，可觀察到其內(nèi)部有許多大小不一的油滴（圖1）。

2.1.2 卵裂期。受精后出現(xiàn)第1次卵裂，形成均等的2個(gè)細(xì)胞；第2次卵裂，此時(shí)2次卵裂面互相垂直，受精卵進(jìn)入4細(xì)胞期；第3次卵裂在動(dòng)物極卵裂出現(xiàn)8細(xì)胞；第4次卵裂，形成16細(xì)胞期；第5次卵裂形成32細(xì)胞期，此時(shí)細(xì)胞大小不均等并且排列不規(guī)則；第6次卵裂胚胎發(fā)育進(jìn)入64細(xì)胞期，由于分裂的速度不甚一致，細(xì)胞大小不一，排列也不整齊；隨著細(xì)胞的繼續(xù)分裂，卵裂球越分越小，數(shù)量也變多、且開(kāi)始重疊，形成多細(xì)胞胚體，進(jìn)入分裂后期。

2.1.3 囊胚期。隨著動(dòng)物極細(xì)胞分裂的繼續(xù)進(jìn)行，胚胎發(fā)育進(jìn)行到囊胚早期，分裂球數(shù)目愈來(lái)愈多的同時(shí)也愈來(lái)愈小，彼此之間的界線模糊。在植物極與動(dòng)物極之間形成囊胚腔，形狀好似高帽，其高度大約為卵徑的 1/4。受精5 d后，此時(shí)期積溫達(dá)54 ℃·d，可看見(jiàn)多個(gè)大小不一的油球，漸漸地隆起的囊胚層開(kāi)始向四周擴(kuò)張，并且高度逐漸降低，這時(shí)其高度大約為卵徑的1/5，此時(shí)已進(jìn)入囊胚中期。此時(shí)的胚層開(kāi)始向卵黃部分?jǐn)U伸。到了囊胚后期，外層細(xì)胞界限開(kāi)始變得模糊不清，隆起的囊胚層也變扁了，邊緣細(xì)胞出現(xiàn)了向下包圍的趨勢(shì)，此時(shí)囊胚層的高度大約為卵徑的1/6。

2.1.4 原腸胚期。受精后囊胚層細(xì)胞沿著卵黃的表面并向其四周下包，但由于卵黃的阻礙，下包至大約1/3處，形成似帽緣狀胚環(huán)，為原腸早期。受精10 d，此時(shí)期積溫達(dá)49 ℃·d，油球數(shù)量繼續(xù)增多，隨著胚層繼續(xù)下包，至大約1/2時(shí)進(jìn)入原腸中期。續(xù)后，胚層下包至3/4，進(jìn)入原腸晚期。

2.1.5 神經(jīng)胚期。受精22 d后，此時(shí)期積溫達(dá)到 108.6 ℃·d，胚盤(pán)下包4/5，神經(jīng)板形成，胚體輪廓清晰并且轉(zhuǎn)為側(cè)臥，油球數(shù)量少于原腸中期，此時(shí)進(jìn)入神經(jīng)胚期。一段時(shí)間后，胚孔逐漸縮小而后封閉，胚體匍匐在卵黃上，神經(jīng)板出現(xiàn)下凹，脊索呈柱狀，為胚孔封閉期。

2.1.6 器官形成期。胚孔閉合后，神經(jīng)板頭端隆起，胚體中部出現(xiàn)2對(duì)肌節(jié)，胚胎此時(shí)進(jìn)入肌節(jié)出現(xiàn)期。在第2、3對(duì)肌節(jié)形成后，腦前端兩側(cè)出現(xiàn)一對(duì)腎狀突起，為眼的原基。隨后油球數(shù)量繼續(xù)減少，腦部開(kāi)始分化，可觀察到前、中、后腦泡，尾部也開(kāi)始伸長(zhǎng)，肌節(jié)增至7～8對(duì)出現(xiàn)呈長(zhǎng)橢圓形眼囊，稱為眼囊期，此時(shí)為受精的28 d，該期積溫為51.6 ℃·d。肌節(jié)增加到9～10對(duì)，可見(jiàn)一團(tuán)暗色斑塊在眼前方腹面，稱為嗅囊。此后油球變得又小又少，胚體尾部向后發(fā)育延長(zhǎng)，在胚體后端出現(xiàn)圓錐狀尾芽，呈現(xiàn)上翹狀態(tài)，同時(shí)視囊依舊分化，眼睛開(kāi)始變圓，肌節(jié)已有10～15對(duì)，為尾芽期，此時(shí)為受精的33 d，該期積溫為40.25 ℃·d。

在尾芽形成后，后腦兩側(cè)出現(xiàn)耳囊，肌節(jié)增加到16～18對(duì)，此時(shí)眼開(kāi)始內(nèi)陷，形成眼杯，胚體繞卵黃囊大約有1/2，這階段稱為耳囊期。之后體節(jié)繼續(xù)增加，眼杯持續(xù)擴(kuò)大，肌節(jié)為19～26對(duì)，尾部邊緣的表皮外突形成鰭，呈半圓折扇狀，尾鰭出現(xiàn)。受精38 d，此時(shí)期積溫達(dá)34.5 ℃·d，此時(shí)肌節(jié)為27～33對(duì)，油球已經(jīng)幾乎消失，眼杯口處出現(xiàn)圓形的晶體且輪廓清晰，顏色較暗，此時(shí)胚體繞卵黃囊2/3，腦部的分化較明顯，為晶體出現(xiàn)期（圖1）。受精44 d起，該期積溫達(dá)到 33 ℃·d，眼色素沉積明顯，眼睛由灰黑逐漸變成黑色，肉眼可見(jiàn)頭部有明顯兩個(gè)黑色眼點(diǎn)，此時(shí)為發(fā)眼期。

當(dāng)肌節(jié)為35～38對(duì)，在耳囊前下方、眼后下方間出現(xiàn)了圍心腔，為橢圓形，腔內(nèi)有數(shù)個(gè)串狀細(xì)胞即心臟原基，為心臟出現(xiàn)期。受精50 d起，心臟形成后，剛開(kāi)始時(shí)微弱搏動(dòng)，跳動(dòng)不規(guī)律，時(shí)而快時(shí)而慢，大約2～7 次/min，隨后逐漸加快，約經(jīng)30 min后，心跳逐漸加快至74 次/min，肌節(jié)為39對(duì)時(shí)，進(jìn)入心跳期。受精60 d，胚體出現(xiàn)間歇性顫動(dòng)狀況，大約1～2 次/min，此時(shí)體節(jié)為41對(duì)，為肌肉效應(yīng)期。

2.1.7 破膜期。受精72 d，肌節(jié)達(dá)45對(duì)時(shí)，胚體開(kāi)始大幅度扭動(dòng)，尾部彎曲，身體呈“S”狀，此時(shí)魚(yú)胚體上出現(xiàn)少量灰暗色斑點(diǎn)。肌節(jié)增至48～50對(duì)，胚體黑斑增多且顏色加深，尾部呈游離狀態(tài)，此時(shí)胚體轉(zhuǎn)動(dòng)加劇，轉(zhuǎn)動(dòng)活潑。魚(yú)胚體尾部劇烈抽動(dòng)，胚體轉(zhuǎn)動(dòng)頻繁，心跳大約97～100 次/min，為出膜前期。在肌節(jié)增至61對(duì)時(shí)，心跳加快至110 次/min，頭部向卵黃囊方向彎曲，胚體扭動(dòng)更加劇裂，開(kāi)始破膜而出。破膜時(shí)頭部先出的占大部分，也有少數(shù)尾部先出者，此時(shí)是受精97 d，積溫達(dá)529.85 ℃·d，為出膜期。到出膜期，胚體長(zhǎng)度可繞卵黃囊一周，少數(shù)尾部可伸至眼后。

2.2 初孵仔魚(yú)的形態(tài)特征

剛出膜的魚(yú)體通體透明，無(wú)色素，魚(yú)體有黑色斑點(diǎn)，心跳次數(shù)120～124 次/min，出膜后的仔魚(yú)好動(dòng)，動(dòng)作靈敏，游動(dòng)迅速。

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

3.1.1 凹目白鮭胚胎發(fā)育特點(diǎn)。凹目白鮭的卵裂方式以及胚胎發(fā)育時(shí)期與大多數(shù)硬骨魚(yú)類相同，分成7個(gè)大的發(fā)育階段；但與一些魚(yú)類相比它又具有自己的特點(diǎn)：①凹目白鮭的卵為淡黃色，具有卵膜厚、卵黃相對(duì)大和胚盤(pán)較小等特點(diǎn)，受精卵具有黏性，且含有大量大小不一的油滴。②凹目白鮭器官發(fā)育階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，在破膜時(shí)基本形態(tài)結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，眼原基在胚孔封閉之后形成，這與紅尾皇冠（Aequideus rivulatus）[4]、菊黃東方鲀（Takifugu flavidus）[5]、太湖翹嘴紅鲌（Erythroculter ilishaeformis Bleeker）[6]等魚(yú)類的胚胎發(fā)育過(guò)程相似。③凹目白鮭卵黃囊內(nèi)含有大量的油滴，而大多數(shù)淡水魚(yú)卵黃囊無(wú)或只有少量的油滴，僅少數(shù)如河川沙塘鱧（Odontobutis potamophila Günther）[7]、虹鱒（Oncor-hyncus mykiss）[8]、太湖短尾銀魚(yú)（Neosalanx tangkehkeii taih-uensis）[9]等卵黃囊表面有油球分布。④凹目白鮭為11月中旬至12月中旬，孵化85 d左右破膜，具有繁殖季節(jié)早，孵化持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，水溫低等特征。

3.1.2 受精卵中油球的數(shù)量與胚胎發(fā)育的關(guān)系。泰國(guó)斗魚(yú)（Betta splendens）[10]，屬于熱帶生存魚(yú)類，其受精卵中沒(méi)有油滴，當(dāng)水溫為（28.0±0.5） ℃ 時(shí)，其受精 34.5 h后，開(kāi)始有個(gè)別仔魚(yú)孵化出膜；牙鲆（Paralichthys olivaceus）[11]，屬于冷水性魚(yú)類，其受精卵中有一個(gè)油滴，在 14～16 ℃ 水溫條件下經(jīng)過(guò) 93 h 的發(fā)育后孵化出膜；暗紋東方鲀（Takifugu Obscurus）[12]，其受精卵中含有許多小顆粒油滴，在 （21.0±0.5） ℃，歷時(shí) 131.25 h開(kāi)始孵出仔魚(yú)。本次試驗(yàn)中觀察到凹目白鮭受精卵含有許多大小不一的油球，在2～11.4 ℃水溫條件下，歷時(shí)97 d開(kāi)始孵出仔魚(yú)。由此可以看出，受精卵中油滴含量與胚胎發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短有著密切的關(guān)系。孵化溫度高，孵化時(shí)間短，消耗量小，所需要提供的能量少，因此不需要脂肪或儲(chǔ)存大量脂肪；孵化溫度較低，孵化時(shí)間長(zhǎng)，消耗量大，需要提供大量的能量，因此需要大量?jī)?chǔ)存脂肪。冷水魚(yú)中其他白鮭魚(yú)類是否也存在像凹目白鮭受精卵中含有許多大小不一的油球的現(xiàn)象，有待于進(jìn)一步研究去證實(shí)。

3.1.3 心跳期和肌肉效應(yīng)期出現(xiàn)順序與仔魚(yú)活動(dòng)之間的關(guān)系。七彩神仙魚(yú)（Symphysodon aequifasciata）[13]和白斑狗魚(yú)（Escox lucius Linnaeus）[14]的胚胎發(fā)育過(guò)程中，心跳期先于肌肉效應(yīng)期出現(xiàn)，它們的仔魚(yú)活動(dòng)靈敏、游動(dòng)迅速、采食靈敏；雜交鱖的胚胎發(fā)育過(guò)程中，肌肉效應(yīng)期先于心跳期出現(xiàn)，其仔魚(yú)無(wú)平游能力，通常側(cè)臥或是仰臥在水底，間歇性的憑借尾部急劇擺動(dòng)，自上而下的螺旋躥動(dòng)。本試驗(yàn)中，觀察到凹目白鮭胚胎發(fā)育過(guò)程中心跳期先于肌肉效應(yīng)期出現(xiàn)，且仔魚(yú)出膜后好動(dòng)，動(dòng)作靈敏，游動(dòng)迅速，這與七彩神仙魚(yú)、白斑狗魚(yú)一致。這種情況的出現(xiàn)，可能說(shuō)明心跳期先出現(xiàn)的魚(yú)類屬于好動(dòng)型，而肌肉效應(yīng)期先出現(xiàn)的魚(yú)可能擅長(zhǎng)間歇性活動(dòng)，多數(shù)時(shí)候?qū)儆谛菹顟B(tài)，至于事實(shí)情況是不是如此，有待于進(jìn)一步的研究。

3.2 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)凹目白鮭胚胎發(fā)育過(guò)程觀察，得出其卵為淡黃色，具有卵膜厚、卵黃相對(duì)大和胚盤(pán)較小等特點(diǎn)，受精卵具有黏性，且含有大量大小不一的油滴。凹目白鮭器官發(fā)育階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，眼原基在胚孔封閉之后形成，心跳期先于肌肉效應(yīng)期形成。另外，還發(fā)現(xiàn)將凹目白鮭受精卵孵化總積溫為529.85 ℃·d。根據(jù)該試驗(yàn)所得孵化積溫，可以初步推斷凹目白鮭孵化所需時(shí)間。

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