波紋巴非蛤性腺發(fā)育周年變化與人工催產(chǎn)

王萬(wàn)東

(云霄縣水產(chǎn)技術(shù)推廣站，福建云霄 363300)

波紋巴非蛤[Paratapesundulatus(Born，1778)]系雙殼類(lèi)軟體動(dòng)物，隸屬瓣鰓綱、簾蛤目、簾蛤科，是福建沿海重要的經(jīng)濟(jì)性貝類(lèi)之一[1]。目前養(yǎng)殖方式主要為灣內(nèi)底播，苗種主要來(lái)源于天然海區(qū)。近年來(lái)，波紋巴非蛤自然繁殖苗種產(chǎn)量的不穩(wěn)定及資源日趨減少成為制約該品種養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此研究波紋巴非蛤的自然繁殖規(guī)律，對(duì)于指導(dǎo)種苗培育和自然海區(qū)資源恢復(fù)具有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)已有對(duì)波紋巴非蛤性腺發(fā)育和生殖周期進(jìn)行了相關(guān)研究，如趙志江等于1991年采用組織學(xué)方法對(duì)福建云霄礁美自然海區(qū)波紋巴非蛤的性腺發(fā)育和生殖周期進(jìn)行了研究[2]。吳洪流及其研究團(tuán)隊(duì)于2000—2002年先后對(duì)廣西北海自然海區(qū)波紋巴非蛤雄性生殖腺組織學(xué)結(jié)構(gòu)[3]、雌性生殖腺組織學(xué)結(jié)構(gòu)及其發(fā)育變化[4]、波紋巴非蛤性腺周年發(fā)育[5]以及性逆轉(zhuǎn)時(shí)生殖腺的組織學(xué)變化[6]等進(jìn)行了研究。自2007年起，關(guān)于波紋巴非蛤人工育苗技術(shù)的研究已在福建閩南地區(qū)積極地開(kāi)展[7]，2008—2009年，洪一川等進(jìn)行了波紋巴非蛤生產(chǎn)性人工育苗技術(shù)的初探[8]；方鎮(zhèn)熔于2010年成功進(jìn)行了波紋巴非蛤人工育苗。本研究利用組織切片技術(shù)對(duì)云霄縣礁美自然海區(qū)的波紋巴非蛤性腺發(fā)育的周年變化進(jìn)行研究，同時(shí)在4—11月之間每月進(jìn)行了1～2次的人工催產(chǎn)實(shí)驗(yàn)。將性腺發(fā)育周年變化、人工催產(chǎn)實(shí)驗(yàn)和自然海區(qū)水溫等數(shù)據(jù)相互印證，得到了在本地區(qū)適時(shí)地開(kāi)展人工育苗生產(chǎn)及自然資源恢復(fù)的重要基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本研究所用波紋巴非蛤樣品為2014年1月至12月采集自云霄縣礁美海區(qū)，每月采集一次。選取殼長(zhǎng)44～52 mm、健康完整的2～3齡親貝作為本研究樣品。

1.2 方法

1.2.1 測(cè)量

用游標(biāo)卡尺測(cè)量、記錄樣品的殼長(zhǎng)、殼高、殼寬。用海水水溫計(jì)定期測(cè)量波紋巴非蛤棲息的自然海區(qū)表層水溫。

1.2.2 組織切片的制作與觀察

從每月采集的樣本中隨機(jī)抽取25～30個(gè)，解剖觀察，取部分性腺用Bouin’s液固定，濃度梯度乙醇脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，切片厚度5 μm，HE染色，中性樹(shù)膠封片，組織切片用Motic BA600全自動(dòng)生物顯微鏡觀察并拍照記錄。

1.2.3 性成熟率(R)的計(jì)算

性腺指數(shù)(GSI)=(生殖腺重量/體重)×100%，性腺指數(shù)是生殖腺重量的比例，是性成熟度的一個(gè)指標(biāo)。

1.2.4 人工催產(chǎn)及孵化

采用陰干、流水刺激誘導(dǎo)產(chǎn)卵的催產(chǎn)方法：親貝清洗后，先陰干4～5 h，用過(guò)濾海水沖洗干凈后裝入網(wǎng)框中，移入催產(chǎn)池中進(jìn)行強(qiáng)充氣模擬流水狀刺激產(chǎn)卵。2～3 h后即可發(fā)現(xiàn)親蛤開(kāi)始排卵、排精，再經(jīng)約2 h后親貝排卵、排精達(dá)到高峰并持續(xù)1～2 h。

2 結(jié)果

2.1 性腺發(fā)育分期

波紋巴非蛤大部分為雌雄異體，但也有雌雄同體現(xiàn)象。本研究主要根據(jù)波紋巴非蛤性腺的組織學(xué)觀察，結(jié)合肉眼觀察性腺的外表形狀、顏色以及飽滿程度的變化，將波紋巴非蛤的性腺發(fā)育分為五期：休止期(Ⅰ)、增殖期(Ⅱ)、生長(zhǎng)期(Ⅲ)、成熟期(Ⅳ)及排放期(Ⅴ)。

休止期(Ⅰ)如圖1a所示，軟體部非常消瘦，內(nèi)臟團(tuán)表面透明呈水泡狀，看不到性腺分布。此時(shí)期配子排放后，濾泡為一大空腔，形狀不規(guī)則，濾泡壁變薄且呈萎縮退化狀態(tài)，濾泡內(nèi)僅存少量處于原始生殖細(xì)胞階段的生殖細(xì)胞和個(gè)別未排出的成熟配子細(xì)胞。雌性生殖腺中，濾泡內(nèi)個(gè)別存在少量未產(chǎn)出的成熟卵子及卵母細(xì)胞，這些成熟卵子及卵母細(xì)胞逐漸變得萎縮或破裂，處于被吸收狀態(tài)(如圖2a)；雄性生殖腺中，濾泡上零星分布少量的原始生殖細(xì)胞和精原細(xì)胞，個(gè)別濾泡能見(jiàn)到少量殘存的精子(如圖3a)。

增殖期(Ⅱ)如圖1b所示，性腺開(kāi)始形成，內(nèi)臟團(tuán)表面形成很薄一層、顏色淺淡的性腺組織，除性腺分布區(qū)以外，其余部分仍透明，但雌、雄差異不明顯。濾泡開(kāi)始出現(xiàn)，濾泡腔大小不一，數(shù)量由少到多。濾泡間有大量的結(jié)締組織，濾泡壁開(kāi)始增厚，壁上的生殖原細(xì)胞處在活躍增殖狀態(tài)，不斷從濾泡壁分裂增殖，卵原細(xì)胞隨著分裂沿濾泡壁遷移，在濾泡壁四周出現(xiàn)不連續(xù)的單層卵(精)原細(xì)胞。雌性生殖腺中，濾泡內(nèi)部分卵原細(xì)胞開(kāi)始分化形成初級(jí)卵母細(xì)胞，并開(kāi)始其早期生長(zhǎng)(如圖2b)；雄性生殖腺中，濾泡壁上原始生殖細(xì)胞開(kāi)始分化并分裂增殖，形成1～2層精原細(xì)胞，分布于濾泡壁四周，同時(shí)濾泡內(nèi)部分精原細(xì)胞開(kāi)始分化形成精母細(xì)胞(如圖3b)。

生長(zhǎng)期(Ⅲ)如圖1c所示，外形略顯肥滿，性腺不斷增大，逐漸連成片，并向腹面擴(kuò)展，覆蓋內(nèi)臟團(tuán)的1/3～2/3左右，雌、雄仍不可分辨。但此期與增殖期并無(wú)明顯的界限，采用肉眼觀察很難從內(nèi)臟團(tuán)表面把兩者區(qū)別開(kāi)來(lái)。濾泡數(shù)量增多，體積增大，分布范圍擴(kuò)大，濾泡腔空隙逐漸縮小，濾泡間結(jié)締組織減少，濾泡內(nèi)卵(精)原細(xì)胞繼續(xù)分裂增殖和分化。在雌性生殖腺中，濾泡內(nèi)的卵原細(xì)胞繼續(xù)分化形成卵母細(xì)胞并開(kāi)始生長(zhǎng)。濾泡壁上卵母細(xì)胞發(fā)育不盡同步，濾泡內(nèi)存在不同發(fā)育時(shí)期卵母細(xì)胞(如圖2c)；雄性生殖腺中，由于精子發(fā)生的不同步性，濾泡內(nèi)充滿大量精原細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞和精子細(xì)胞(如圖3c)。

成熟期(Ⅳ)如圖1d所示，個(gè)體顯得肥碩與豐滿，性腺繼續(xù)增大，并擴(kuò)展到腹緣，緊密相連，覆蓋內(nèi)臟團(tuán)的3/4左右，性腺顏色已明顯可辨，雄性性腺呈乳白色，雌性性腺呈淺黃色。此時(shí)期濾泡最飽滿，濾泡間的空隙基本消失，濾泡壁因充分伸展而變薄。在雌性生殖腺中，濾泡壁上新生的卵原細(xì)胞形成數(shù)量減少，沿著濾泡壁具有少量帶卵柄的未成熟卵母細(xì)胞，整個(gè)濾泡腔充滿卵黃合成后期卵母細(xì)胞和成熟卵子(如圖2d)；雄性生殖腺中，濾泡壁上新生的精原細(xì)胞形成減少，大量的精母細(xì)胞分化形成精細(xì)胞，整個(gè)濾泡內(nèi)充滿大量呈菊花狀或輻射狀排列的精細(xì)胞和變態(tài)的精子(如圖3d)。

排放期(Ⅴ)如圖1e所示，個(gè)體未排放前性腺更肥碩、豐滿，此時(shí)性腺已完全成熟，內(nèi)臟團(tuán)全部被性腺覆蓋，并延伸到足基部，手指輕壓性腺，富有彈性，稍加擠壓，即可見(jiàn)有卵子或精液流出。個(gè)體排放后，濾泡出現(xiàn)大小不等的空腔，濾泡壁薄，有些濾泡壁因排放而破裂。濾泡腔逐漸萎縮，出現(xiàn)較多空隙，濾泡間的結(jié)締組織逐漸增多。在排放后雌性個(gè)體生殖腺中，一些濾泡內(nèi)殘留一定數(shù)量的排列稀疏、發(fā)育不同步的卵母細(xì)胞和少量未產(chǎn)出的成熟卵子殘存的卵母細(xì)胞將逐漸退化和重吸收(如圖2e)；排放后雄性個(gè)體生殖腺中，濾泡腔內(nèi)精子數(shù)量顯著減少且呈流水狀排列，濾泡壁內(nèi)存在不同發(fā)育時(shí)期的精原細(xì)胞、精母細(xì)胞和精子(如圖3e)。

注：a.休止期； b.增殖期； c.生長(zhǎng)期； d.成熟期； e.排放期

Notes：a.Resting phase； b.Multiplication； c.Growth； d.Mature stage； e.Spawning stage.

注:a. 休止期; b.增殖期; c.生長(zhǎng)期; d.成熟期; e.排放期。Notes:a.Resting phase; b.Multiplication; c.Growth; d.Mature stage; e.Spawning stage. 注:a.休止期; b.增殖期; c.生長(zhǎng)期; d.成熟期; e.排放期。Notes:a.Resting phase; b.Multiplication; c.Growth; d.Mature stage; e.Spawning stage.

表1 波紋巴非蛤人工催產(chǎn)結(jié)果

2.2 人工催產(chǎn)結(jié)果

根據(jù)海水水溫計(jì)定期測(cè)量的波紋巴非蛤棲息的自然海區(qū)水溫(圖4)，從4月中旬開(kāi)始至12月上旬，自然海區(qū)水溫在20℃以上，研究表明，波紋巴非蛤最適溫度范圍為20～28℃[9]，因此，選擇從4月下旬至11月下旬進(jìn)行波紋巴非蛤人工育苗實(shí)驗(yàn)。人工催產(chǎn)選取處于排放期(Ⅴ)的個(gè)體作為親貝，此期的親貝人工刺激排放的精卵能夠受精發(fā)育。催產(chǎn)情況如表1，從表1中可以看出，6月份、7月份的催產(chǎn)效果最好，9月份、10月份的催產(chǎn)效果次之，其他月份較差。

表2 波紋巴非蛤性腺周年樣品的切片樣本顯微觀察結(jié)果

2.3 波紋巴非蛤性腺發(fā)育特征

根據(jù)2014年1月至12月對(duì)波紋巴非蛤性腺周年樣品的切片樣本顯微觀察結(jié)果表明(表2)，福建云霄縣礁美海區(qū)的波紋巴非蛤性腺發(fā)育成熟期從6月份持續(xù)至10月份，R值都在0.7以上。處于排放期的波紋巴非蛤個(gè)體較集中于6月、7月(R值達(dá)0.86、0.93)；而處于成熟期的個(gè)體較集中于9月、10月(R值為0.74、0.75)。

3 討論

3.1 關(guān)于波紋巴非蛤性腺發(fā)育的分期問(wèn)題

本研究波紋巴非蛤性腺發(fā)育的分期雖與吳洪流等不完全相同，但與眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)雙殼貝類(lèi)性腺發(fā)育的分期是一致的，通過(guò)對(duì)波紋巴非蛤性腺周年樣品的切片樣本的顯微觀察，云霄縣礁美海區(qū)波紋巴非蛤性腺發(fā)育規(guī)律應(yīng)為：增殖期→生長(zhǎng)期→成熟期→排放期→休止期，這樣能較好地反映礁美海區(qū)波紋巴非蛤性腺發(fā)育的特點(diǎn)。

3.2 關(guān)于波紋巴非蛤的繁殖特征

研究結(jié)果表明，云霄縣礁美海區(qū)波紋巴非蛤的繁殖期為從6月份持續(xù)至10月份，R值都在70%以上，月平均水溫為26.7℃。根據(jù)波紋巴非蛤性腺周年樣品的切片樣本顯微觀察結(jié)果(表2)及親貝催產(chǎn)效果(表1)，6月份、7月份波紋巴非蛤比較集中的處于排放期(Ⅴ)，且6月份、7月份人工催產(chǎn)效果最好，自然海區(qū)水溫在26.3～27.7℃之間，推測(cè)波紋巴非蛤以6月份、7月份進(jìn)入第一個(gè)繁殖高峰期，為主要繁殖季節(jié)；9月份、10月份的波紋巴非蛤較多處于成熟期，人工催產(chǎn)效果僅次于6—7月，為第二個(gè)繁殖高峰期。自12月份開(kāi)始，生殖活動(dòng)基本結(jié)束，波紋巴非蛤性腺發(fā)育進(jìn)入休止期，該期一直延續(xù)到3月份，性腺重新恢復(fù)。而吳洪流等報(bào)道的廣西北海自然海區(qū)波紋巴非蛤的繁殖期為6—11月，主要繁殖季節(jié)為7—8月[5]，這可能是由于波紋巴非蛤在不同海區(qū)、不同的環(huán)境因素影響下其繁殖活動(dòng)不同，貝類(lèi)的生殖周期從配子發(fā)生到排放的整個(gè)過(guò)程都與環(huán)境因素(溫度、餌料、水環(huán)境等)密切相關(guān)[10]，而其中溫度被認(rèn)為是影響海洋無(wú)脊椎動(dòng)物生殖周期的重要因素，且已有許多研究者報(bào)道了溫度控制雙殼貝類(lèi)的生殖活動(dòng)，在適溫范圍內(nèi)，性腺發(fā)育隨著水溫的升高而發(fā)育加快。廣西北海自然海區(qū)波紋巴非蛤的主要繁殖季節(jié)比云霄礁美海區(qū)波紋巴非蛤晚一個(gè)月左右，可能是由于廣西北海自然海區(qū)水溫達(dá)到波紋巴非蛤性腺發(fā)育的適宜溫度比云霄海區(qū)約晚一個(gè)月。根據(jù)切片的顯微觀察可知，波紋巴非蛤生殖細(xì)胞的發(fā)育存在一定程度的不同步性，隨著成熟生殖細(xì)胞的不斷排出，處于不同發(fā)育時(shí)期的生殖細(xì)胞相繼發(fā)育成熟，使波紋巴非蛤的生殖細(xì)胞分批成熟、分批排放，這與趙志江等進(jìn)行波紋巴非蛤的性腺發(fā)育和生殖周期的研究結(jié)果[2]及王萬(wàn)東在進(jìn)行波紋巴非蛤人工育苗技術(shù)研究過(guò)程中的觀察一致[11]。

3.3 波紋巴非蛤性腺發(fā)育周年變化與人工育苗的關(guān)系

通過(guò)人工催產(chǎn)實(shí)驗(yàn)(表1)可知，在適溫范圍內(nèi)，即使不處于繁殖期內(nèi)，在一定的外界條件的刺激下也可以使波紋巴非蛤完成人工催產(chǎn)生殖，這表明理論上整年都可進(jìn)行人工育苗生產(chǎn)。但實(shí)際的生產(chǎn)性人工育苗中，即使是在繁殖期內(nèi)直接采集自然海區(qū)親貝進(jìn)行人工催產(chǎn)，也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)人工育苗的失敗，可能是由于在波紋巴非蛤親貝產(chǎn)卵不集中、產(chǎn)卵量低、孵化率低等原因。方鎮(zhèn)熔等于2007—2010年分別進(jìn)行波紋巴非蛤人工育苗技術(shù)的研究，成功與否的主要原因?yàn)槭欠瘾@得足夠數(shù)量的成熟親貝和掌握判斷波紋巴非蛤性腺成熟和繁殖高峰的特點(diǎn)以及對(duì)親貝人工暫養(yǎng)催熟的技術(shù)等[8，12]。目前許多育苗生產(chǎn)單位仍選擇在波紋巴非蛤繁殖期內(nèi)進(jìn)行育苗生產(chǎn)，其目的在于為了獲得足夠數(shù)量的成熟親貝，保證育苗生產(chǎn)的成功。因此掌握波紋巴非蛤性腺發(fā)育的周年變化對(duì)于適時(shí)進(jìn)行人工育苗是至關(guān)重要的。根據(jù)礁美海區(qū)波紋巴非蛤性腺發(fā)育周年觀察(表2)，可在波紋巴非蛤性腺開(kāi)始發(fā)育后，即除了繁殖期6—10月外的時(shí)間段均可進(jìn)行親貝暫養(yǎng)促熟，促進(jìn)性腺提前成熟，適時(shí)把握產(chǎn)卵時(shí)機(jī)，采用合適的方法刺激親貝排放精卵，進(jìn)行提前育苗及多茬育苗。

根據(jù)云霄自然海區(qū)波紋巴非蛤周年性腺發(fā)育情況(表2)，6—7月為自然海區(qū)波紋巴非蛤自然成熟進(jìn)入排放期的繁殖高峰期，為了更好地保護(hù)海區(qū)種質(zhì)資源和自然群體恢復(fù)，建議在此時(shí)期建立自然海區(qū)保護(hù)區(qū)，禁止或控制波紋巴非蛤的捕撈。同時(shí)可以在此時(shí)期采集親貝，進(jìn)行人工催產(chǎn)和育苗，提高繁殖率，并在苗種穩(wěn)定后投放回海區(qū)。這樣有利于自然海區(qū)種質(zhì)資源的保護(hù)和被破壞種群資源的恢復(fù)。

綜上所述，波紋巴非蛤人工育苗的生產(chǎn)效率與當(dāng)?shù)厮疁亍⒉y巴非蛤性腺發(fā)育的成熟度有著十分密切的關(guān)系。本研究為開(kāi)展波紋巴非蛤人工育苗和自然海區(qū)種質(zhì)資源保護(hù)及恢復(fù)提供了重要的參考。

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