團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體的肌間骨形態(tài)學(xué)分析

關(guān)檸楠，聶春紅,2，陳宇龍,2，劉莉芳,2，高澤霞,2

( 1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，農(nóng)業(yè)動(dòng)物遺傳育種與繁殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部淡水生物繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070； 2.淡水水產(chǎn)健康養(yǎng)殖湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430070 )

團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體的肌間骨形態(tài)學(xué)分析

關(guān)檸楠1，聶春紅1,2，陳宇龍1,2，劉莉芳1,2，高澤霞1,2

( 1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，農(nóng)業(yè)動(dòng)物遺傳育種與繁殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部淡水生物繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070； 2.淡水水產(chǎn)健康養(yǎng)殖湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430070 )

對(duì)86尾雌核發(fā)育團(tuán)頭魴群體肌間骨的數(shù)目、形態(tài)、分布和長(zhǎng)度進(jìn)行了比較分析。肌間骨數(shù)目為100～136，平均數(shù)為121。依據(jù)肌間骨的數(shù)目分四區(qū)間，100～109、110～119、120～129和≥130，其中肌間骨數(shù)目在100～109的個(gè)體數(shù)占到雌核發(fā)育群體的10.5%，明顯多于正常團(tuán)頭魴群體肌間骨數(shù)目為100～109的個(gè)體在群體中所占比例(3.3%)。軀干軸下肌的肌間骨數(shù)目顯著少于其他部位(P<0.05)，尾部軸上肌和尾部軸下肌的肌間骨數(shù)目也存在顯著差異性(P<0.05)。雌核發(fā)育群體100～109組合個(gè)體的肌間骨數(shù)目減少涉及到軀干部軸上肌和軸下肌以及尾部軸上肌和軸下肌4個(gè)部位的減少。雌核發(fā)育群體肌間骨數(shù)目的減少為團(tuán)頭魴的良種選育提供了選育方向和基礎(chǔ)育種材料。

團(tuán)頭魴；雌核發(fā)育；肌間骨；數(shù)目；形態(tài)特征

肌間骨(又稱肌間刺)是指位于椎骨兩側(cè)肌間隔中的硬骨小刺，由肌隔結(jié)締組織直接骨化而成。按位置可分為髓弓小骨、椎體小骨和脈弓小骨，其僅存在于真骨魚類中，通過結(jié)締組織連在其他骨骼上[1-2]。我國(guó)淡水主要養(yǎng)殖魚類，包括四大家魚在內(nèi)的鯉科魚類，普遍存在肌間骨。然而肌間骨的存在大大影響了水產(chǎn)品加工以及消費(fèi)者的食用，因此如何培養(yǎng)出肌間骨較少或不存在的真骨魚類是現(xiàn)在人們主要的關(guān)注方向。國(guó)內(nèi)對(duì)魚類肌間骨的研究始于20世紀(jì)60年代，先后對(duì)鯉魚(Cyprinuscarpio)、鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙魚(Hypophthalmichthysnobilis)和異育銀鯽(Carassiusauratusgibelio)等常見鯉科魚類肌間骨進(jìn)行了初步觀察[3-4]。之后，呂耀平等[5]對(duì)低等真骨魚類肌間骨的形態(tài)學(xué)進(jìn)行了相對(duì)較系統(tǒng)地比較研究，柯中和等[6]對(duì)鰱魚的肌間骨發(fā)生發(fā)育的形態(tài)學(xué)進(jìn)行了觀察和分析，黎玲等[7]通過比較不同倍性鯽魚的肌間骨數(shù)目，提出了通過魚類遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)選育較少肌間骨優(yōu)良品種的遺傳改良方法。此外，徐曉鋒等[8]在雌核發(fā)育群體中發(fā)現(xiàn)了一尾生長(zhǎng)發(fā)育正常且無(wú)肌間骨的草魚(Ctenopharyngodonidella)突變體。

團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala)俗稱武昌魚，屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、魴屬，是我國(guó)特有的重要草食性經(jīng)濟(jì)魚類之一[9-11]。目前，團(tuán)頭魴肌間骨的發(fā)育過程及形態(tài)研究已有相關(guān)報(bào)道[4,12-13]。筆者對(duì)團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體肌間骨的數(shù)目和形態(tài)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，為魚類雌核發(fā)育群體肌間骨的研究積累原始資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

團(tuán)頭魴和松浦鏡鯉(C.carpiosongpu)均取自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院團(tuán)頭魴遺傳育種中心(湖北省黃岡市團(tuán)風(fēng)縣團(tuán)風(fēng)鎮(zhèn)白鶴林村)。團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體獲得的具體操作參照文獻(xiàn)[14]的方法，在繁殖季節(jié)，通過注射催產(chǎn)藥物，獲得團(tuán)頭魴卵子和松浦鏡鯉精子。將松浦鏡鯉精子進(jìn)行紫外線滅活處理后，用于激活團(tuán)頭魴卵子，冷休克抑制卵子第二極體的排出，使卵子發(fā)育為正常的二倍體團(tuán)頭魴。正常團(tuán)頭魴群體為雌雄人工催產(chǎn)后受精獲得。試驗(yàn)使用的團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體及正常群體的體質(zhì)量與體長(zhǎng)見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

將團(tuán)頭魴試驗(yàn)魚用氨基甲酸乙酯(100 mg/L)麻醉5～10 min后，用紗布將魚體擦干，進(jìn)行體質(zhì)量與體長(zhǎng)的測(cè)量，并記錄數(shù)據(jù)。后用紗布將魚體包好，置沸水鍋中煮8～10 min，取出，自然冷卻2 min再除去紗布，用解剖刀從側(cè)線處割開魚皮并用鑷子小心剝離。剝?nèi)テつw后，參考文獻(xiàn)[4]的方法將魚體劃分為軀干部軸上肌、軀干部軸下肌、尾部軸上肌和尾部軸下肌4個(gè)部位，背腹兩部分以脊椎骨作為界限，前后兩部分以背鰭后基部與泄殖孔的連線為界限，小心剔除肌肉，依次從前往后取出肌間骨，將其在黑色卡紙上擺放整齊，然后用數(shù)碼相機(jī)拍照記錄不同部位肌間骨的形態(tài)及數(shù)目，以便對(duì)肌間骨形態(tài)進(jìn)行分析，用游標(biāo)卡尺測(cè)定各肌間骨的長(zhǎng)度。

表1 團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體和正常群體的體質(zhì)量與體長(zhǎng)

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用單因子方差分析檢驗(yàn)不同部位、不同形態(tài)的肌間骨數(shù)目的差異顯著性。數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著性水平設(shè)定為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 肌間骨數(shù)目

本試驗(yàn)86尾雌核發(fā)育團(tuán)頭魴肌間骨的數(shù)目范圍為100～136，平均數(shù)目為121，根據(jù)肌間骨數(shù)目的多少分為4個(gè)區(qū)間，即100～109、110～119、120～129和≥130。而正常團(tuán)頭魴群體的肌間骨數(shù)目為108～130，肌間骨數(shù)目平均為119，數(shù)目在100～109的為3.3%，而在雌核發(fā)育群體中肌間骨數(shù)目在100～109的個(gè)體占到了10.5% (表2)。雌核發(fā)育群體肌間骨數(shù)目≥130的個(gè)體所占比例(17.5%)也明顯大于正常群體的≥130組的個(gè)體所占比例(5.6%)。軀干軸下肌的肌間骨數(shù)目顯著少于其他3個(gè)部位(P<0.05)，尾部軸上肌和尾部軸下肌的肌間骨數(shù)目也存在顯著差異性(P<0.05)。不同區(qū)間肌間骨數(shù)目統(tǒng)計(jì)分析顯示，個(gè)體肌間骨總數(shù)的較少或較多都是基于4個(gè)部位肌間骨數(shù)目共同的減少或增加所致，而不是單一部位的變化導(dǎo)致的(表3)。

2.2 肌間骨長(zhǎng)度

通過對(duì)雌核發(fā)育群體中每尾試驗(yàn)魚的所有肌間骨長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果顯示在100～109、110～119、120～129、≥130這4個(gè)區(qū)間中，肌間骨長(zhǎng)度分別為(16.46±4.99) cm，(15.51±7.66) cm，(16.27±7.05) cm，(15.76±7.14) cm。通過分析各區(qū)間肌間骨長(zhǎng)度與體質(zhì)量的關(guān)系表明，肌間骨數(shù)目100～109組的肌間骨長(zhǎng)度與個(gè)體體質(zhì)量增長(zhǎng)的線性相關(guān)性較大(即r2值較大)，中間兩者次之，而肌間骨數(shù)目最多的第4區(qū)間則表現(xiàn)為肌間骨長(zhǎng)度與個(gè)體體質(zhì)量增長(zhǎng)的相關(guān)性較小且增長(zhǎng)幅度也最小(表4，圖1)。

表2 團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體與正常群體肌間骨數(shù)目區(qū)間的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)

表3 雌核發(fā)育群體不同肌間骨數(shù)目區(qū)間的4個(gè)部位肌間骨數(shù)目統(tǒng)計(jì)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)

注：同列數(shù)據(jù)后有相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)；同行數(shù)據(jù)后有相同大寫字母表示差異不顯著(P>0.05).

表4 雌核發(fā)育群體體長(zhǎng)與肌間骨長(zhǎng)度在不同肌間骨數(shù)目區(qū)間中的線性關(guān)系

注：x:體長(zhǎng)，y:肌間骨.

圖1 雌核發(fā)育群體4種肌間骨數(shù)目區(qū)間的體質(zhì)量與肌間骨長(zhǎng)度關(guān)系

2.3 肌間骨的形態(tài)與分布

研究發(fā)現(xiàn)，雌核發(fā)育團(tuán)頭魴群體的肌間骨形態(tài)共有6種，為“1”形、“y”形、“(”形、 “卜”形、一端多叉形和兩端多叉形，主要以“1”形和“y”形為主。各個(gè)形態(tài)在不同試驗(yàn)魚分布的位置、個(gè)數(shù)也不盡相同，在軀干軸上肌主要是形態(tài)較復(fù)雜的肌間骨，如“y”形、一端多叉形及兩端多叉形；而尾部軸上肌和尾部軸下肌則主要以形態(tài)簡(jiǎn)單的“1”形為主，有少量的“y”形、“卜”形、一端多叉形和兩端多叉形等(表5)，軀干軸下肌的肌間骨數(shù)目最少且形態(tài)單一。隨著肌間骨數(shù)目的增多，每一種形態(tài)的肌間骨數(shù)目都表現(xiàn)為增多的趨勢(shì)(表6)。

表5 雌核發(fā)育群體不同肌間骨數(shù)目區(qū)間的肌間骨形態(tài)統(tǒng)計(jì)

注：同列數(shù)據(jù)后字母不同表示差異顯著(P<0.05).

表6 不同肌間骨數(shù)目區(qū)間的肌間骨形態(tài)數(shù)目的比較(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)

注：同列數(shù)據(jù)后有相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)；同行數(shù)據(jù)后有相同大寫字母表示差異不顯著(P>0.05).

3 討 論

人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育，可以迅速獲得純合基因型，從而使純合二倍體的突變基因性狀得以表現(xiàn)。徐曉鋒等[8]在草魚雌核發(fā)育群體中報(bào)道了生長(zhǎng)發(fā)育正常的無(wú)肌間刺草魚突變體，推測(cè)通過人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育純合二倍體使突變基因的性狀得以表現(xiàn)。其在采用X-射線透視分析后發(fā)現(xiàn)其肌肉中未檢測(cè)到可分辨的肌間骨，僅在背部肌肉中見到比野生型個(gè)體的肌間骨顯著粗大、分布間隔均勻、折光不均勻的少量條紋，因此推斷通過雌核發(fā)育技術(shù)產(chǎn)生了無(wú)肌間骨的突變草魚個(gè)體。除此之外，其推測(cè)草魚肌間骨的發(fā)育可能受多個(gè)基因的控制，且其調(diào)控機(jī)制極其復(fù)雜。本研究采用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)解剖的方法分析團(tuán)頭魴雌核發(fā)育群體的肌間骨數(shù)目，結(jié)果顯示雌核發(fā)育技術(shù)僅使團(tuán)頭魴群體肌間骨數(shù)目低于正常范圍的個(gè)體出現(xiàn)的頻率增加，并且肌間骨數(shù)目的減少伴隨著軀干部軸上肌和軸下肌以及尾部軸上肌和軸下肌4個(gè)部位數(shù)目的減少而表現(xiàn)，但并未產(chǎn)生真正的無(wú)肌間骨的團(tuán)頭魴個(gè)體。此外，基于雌核發(fā)育獲得了肌間骨數(shù)目較少的團(tuán)頭魴雌性群體，這為下一步篩選與肌間骨數(shù)目相關(guān)遺傳標(biāo)記奠定了基礎(chǔ)。可以結(jié)合雌核發(fā)育與雄激素轉(zhuǎn)雄獲得性逆轉(zhuǎn)的雄性個(gè)體，利用肌間骨較少雌核發(fā)育雌性親本與雌核發(fā)育轉(zhuǎn)雄親本進(jìn)行人工繁殖，從而獲得穩(wěn)定的肌間骨數(shù)目較少的品系。

Perazza等[15]在巴西大蓋巨脂鯉(Colossomamacropomum)養(yǎng)殖群體中發(fā)現(xiàn)，有50尾個(gè)體無(wú)肌間骨，這些無(wú)肌間骨的個(gè)體能正常運(yùn)動(dòng)并繁殖后代。筆者認(rèn)為，因?yàn)榧￠g骨在魚體內(nèi)第一根出現(xiàn)、第二根、第三根直至所有的肌間骨出現(xiàn)以及肌間骨的生長(zhǎng)發(fā)育是一個(gè)逐漸的過程，有一個(gè)發(fā)生和發(fā)育的過程，在這個(gè)發(fā)生發(fā)育的過程中可能受到較多基因的控制。基于Perazza等[15]報(bào)道的無(wú)肌間骨大蓋巨脂鯉的現(xiàn)象，推測(cè)魚類肌間骨的發(fā)生極有可能是受單基因或幾個(gè)關(guān)鍵基因的調(diào)控，由于基因的突變，從而產(chǎn)生了無(wú)肌間骨大蓋巨脂鯉群體，至于是何因素導(dǎo)致了基因的突變，以及是何基因突變導(dǎo)致了肌間骨的缺失，還不得而知。而肌間骨的數(shù)目可能是受多個(gè)基因控制，從而使得群體內(nèi)不同個(gè)體的肌間骨數(shù)目存在一定程度的差異。

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MorphologicalCharacteristicsofIntermuscularBonesinGynogeneticPopulationofBluntnoseBlackBreamMegalobramaamblycephala

GUAN Ningnan1, NIE Chunhong1,2, CHEN Yulong1,2, LIU Lifang1,2, GAO Zexia1,2

( 1. Key Laboratory of Agricultural Animal Genetics, Breeding and Reproduction, Ministry of Education，Key Laboratory of Freshwater Animal Breeding, Ministry of Agriculture, College of Fisheries, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070，China; 2. Freshwater Aquaculture Collaborative Innovation Center of Hubei Province, Wuhan 430070, China )

In the present study, the morphologic characteristics of intermuscular bones was investigated in gynogenetic population of bluntnose black breamMegalobramaamblycephalaand compared with normal population. Among the 86 individuals from gynogenetic population, the number of intermuscular bones was ranged from 100 to 136 with the average number of 121. The fish from gynogenetic population were divided into 4 intervals according to the number of intermuscular bones, including 100—109, 110—119, 120—129, and ≥130 intervals, respectively. The individuals with 100—109 intermuscular bones accounted for 10.5%, more than that in the normal population (3.3%). In gynogenetic population, the number of intermuscular bones in hypaxial muscle of dorsal part was significantly less than the other three parts including hypaxial muscle, epiaxial muscle of tail part, and epiaxial muscle of dorsal part (P<0.05). There was significant difference between hypaxial intermuscular bone and epiaxial intermuscular bone of tail part (P<0.05). The less number of intermuscular bones in 100—109 interval was found in four different parts. The less number of intermuscular bones will provide the breeding directions and basic breeding material for bluntnose black bream in future studies.

Megalobramaamblycephala; gynogenesis; intermuscular bone; number; morphologic characteristics

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.05.009

2016-07-28；

2017-01-20.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31472271)；國(guó)家大宗淡水魚類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(CARS-46-05)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(2662015PY088)；武漢市青年科技晨光計(jì)劃項(xiàng)目(2016070204010143).

關(guān)檸楠(1994-)，女，碩士研究生；研究方向：魚類遺傳育種.E-mail:ningnang06@163.com.通訊作者：高澤霞(1982-)，女，副教授，博士；研究方向：魚類遺傳育種.E-mail:gaozx@mail.hzau.edu.cn.

S965.119

A

1003-1111(2017)05-0596-05