清江河多鱗白甲魚胚胎發(fā)育觀察

李松 李宏 張明建 王仁泉 李鑫 秦開華

摘要：通過對(duì)多鱗白甲魚（Onychostoma macrolepis）胚胎發(fā)育特征研究，旨在為該魚的科學(xué)保護(hù)和合理開發(fā)提供技術(shù)支撐。結(jié)果顯示：多鱗白甲魚卵徑1.90±0.02mm，吸水后的卵徑可達(dá)2.60±0.03mm。在水溫19±1℃的條件下，經(jīng)歷80h孵化出膜，總積溫1 551.98h·℃。根據(jù)胚胎的外部形態(tài)特征可將胚胎發(fā)育分為受精卵、卵裂、囊胚、原腸胚、神經(jīng)胚、器官形成及出膜7個(gè)階段共26個(gè)時(shí)期。初孵仔魚全長(zhǎng)6.00-7.00mm。

關(guān)鍵詞：多鱗白甲魚；胚胎發(fā)育

基金項(xiàng)目：多鱗白甲魚的人工繁殖技術(shù)研究（廣元市重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：17ZDYF0116）。

多鱗白甲魚（Onychostoma macrolepis）隸屬于鯉形目、鯉科、鲃亞科、白甲魚屬（Onychostoma Günther）[1]。多鱗白甲魚具有豐富的地理遺傳資源，其原因是分布區(qū)域的不連續(xù)性，它主要分布于渭河水系，嘉陵江和漢水水系的中上游，淮河上游，山東泰山、伊河和洛河[2] 等不同地理區(qū)域的水系。資料顯示，分布我國(guó)最北的一種鲃亞科魚類是多鱗白甲魚，它對(duì)研究魚類生態(tài)適應(yīng)性以及地理分布機(jī)制具有重要的作用 [3]。另外，調(diào)查資料表明多鱗白甲魚是秦巴山區(qū)[4]、長(zhǎng)青自然保護(hù)區(qū)[5]和清江河特有魚類國(guó)家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的魚類資源多樣性重要物種。

當(dāng)前，多鱗白甲魚的生態(tài)習(xí)性與開發(fā)利用[6]、親魚仿生態(tài)培育[7]和人工繁殖[3，8]都取得成功，同時(shí)對(duì)其資源保護(hù)[9]、生物學(xué)特性[10]、形態(tài)組織學(xué)[11]、脂肪代謝[12]、營(yíng)養(yǎng)需求[13]和餌料[14-15]等方面也進(jìn)行了相關(guān)的研究和報(bào)道。雖然，2008年陳紅菊等對(duì)泰山地區(qū)的多鱗白甲魚胚胎發(fā)育進(jìn)行了研究[16]，但關(guān)于不同生活水系的環(huán)境差異對(duì)該魚在早期生活史的發(fā)育是否存在影響，未見報(bào)道。基于此，本文以清江河多鱗白甲魚為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)其胚胎發(fā)育進(jìn)行觀察和描述，同時(shí)記錄發(fā)育過程中的水溫，旨在詳細(xì)了解該魚的胚胎發(fā)育規(guī)律，對(duì)保護(hù)魚類資源和探索該魚室內(nèi)工廠化苗種培育具有重要的實(shí)踐意義，同時(shí)也為人工繁殖和養(yǎng)殖提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 受精卵的來(lái)源及孵化

2019年4-6月，在四川龍洋漁業(yè)有限公司繁殖場(chǎng)，挑選出馴養(yǎng)成熟的多鱗白甲魚親魚，經(jīng)干法授精獲得受精卵。將受精卵放入孵化框（50cm×25cm×20cm）中進(jìn)行流水孵化。孵化期間，水流量為0.4-0.7t/h，水溫為18.0-20.0℃，溶解氧為7.5-9.0mg/L，氨氮<0.05mg/L。

1.2 胚胎的觀察及數(shù)據(jù)測(cè)量

用SZM體視顯微鏡對(duì)胚胎進(jìn)行觀察及拍照。在人工授精后的1min內(nèi)及時(shí)取部分卵放置于玻璃皿中以觀察其發(fā)育，大致上按開始階段每30min觀察一次受精卵，每次隨機(jī)取30粒。隨后根據(jù)其發(fā)育情況，可隔1-2h觀察一次。實(shí)際上，平常要經(jīng)常觀察，還要根據(jù)胚胎發(fā)育實(shí)際情況加密觀察。每次觀察、照相的同時(shí)，詳細(xì)記錄好其形態(tài)發(fā)育特征、時(shí)間、溫度。因達(dá)到各發(fā)育期的時(shí)間存在個(gè)體差異，各發(fā)育期的劃分參照文獻(xiàn)[17]的方法，按照50%以上個(gè)體達(dá)到該時(shí)期特征的時(shí)間來(lái)劃分[18]。

用電子游標(biāo)卡尺（永康市飛爾工貿(mào)有限公司，精確度0.01mm，測(cè)量范圍0-150mm）測(cè)量卵徑。用Corel DRAW X4 SP2軟件處理胚胎照片。胚胎發(fā)育各時(shí)期的積溫為胚胎某發(fā)育階段的時(shí)間與水溫的乘積[19]。

2 結(jié)果

2.1 胚胎發(fā)育各階段經(jīng)歷時(shí)間和積溫

在水溫（19±1）℃條件下，多鱗白甲魚整個(gè)胚胎發(fā)育過程可分為受精卵、卵裂、囊胚、原腸胚、神經(jīng)胚、器官形成及出膜7個(gè)階段共26個(gè)時(shí)期（表1，圖1），胚胎從受精卵到孵化出膜歷時(shí)80h，積溫1 551.98h·℃，其中受精卵耗時(shí)1h 20min，積溫26.67h·℃，卵裂期耗時(shí)9h5min，積溫173.82h·℃，囊胚期耗時(shí)5h 30min，積溫100.25h·℃，原腸期耗時(shí)11h 51min，積溫228.75h·℃，神經(jīng)胚期耗時(shí)2h 14min，積溫43.67h·℃，器官形成期耗時(shí)33h，積溫638.82h·℃，出膜期耗時(shí)17h，積溫340.00h·℃。

2.2 多鱗白甲魚胚胎發(fā)育分期及特征

2.2.1 胚盤隆起階段

受精卵圓球形，呈金黃色，卵膜堅(jiān)韌，卵徑1.90±0.02mm。遇水產(chǎn)生較強(qiáng)黏性，20min后充分吸水，黏性減弱，卵周隙逐漸變大，吸水后卵徑2.60±0.03mm（圖1A）。受精后1h20min，原生質(zhì)集中在卵子的動(dòng)物極而形成隆起的胚盤（圖1B）。

2.2.2 卵裂階段

受精后2h4min，胚盤表面出現(xiàn)明顯的分裂溝，胚盤進(jìn)行第1次卵裂形成大小相等的2個(gè)卵裂球（圖1C）。3h11min胚盤第2次分裂為4個(gè)相同的細(xì)胞（圖1D）。3h50min進(jìn)行第3次卵裂，兩條分裂溝平行分裂一次，形成兩列，每列四個(gè)，進(jìn)入8細(xì)胞期（圖1E）。受精后4h47min和5h56min，胚胎發(fā)育分別進(jìn)入32細(xì)胞期（圖1F）和64細(xì)胞期（圖1G）。此后，隨著細(xì)胞的不斷分裂，受精后10h25min，胚胎發(fā)育進(jìn)入多細(xì)胞期（圖1H），細(xì)胞很小，排列極不規(guī)則。

2.2.3 囊胚期

受精后12h 50min，胚盤開始變高，表面趨近光滑，只有個(gè)別細(xì)胞及邊緣的分裂細(xì)胞能夠看清，整個(gè)胚層如小丘，胚體進(jìn)入囊胚早期（圖1I）。隨著胚胎進(jìn)一步發(fā)育，高聳的細(xì)胞團(tuán)開始降低，受精后14h 40min，囊胚層變矮變平，胚胎進(jìn)入囊胚中期（圖1J）。此后，囊胚層繼續(xù)降低，受精后15h 55min，整個(gè)胚層更為扁平，囊胚細(xì)胞向卵黃部分下包1/3，胚胎發(fā)育進(jìn)入囊胚晚期（圖1K）。

2.2.4 原腸胚期

受精后22h 24min，胚層內(nèi)卷，形成胚環(huán)，胚層下包卵黃囊近1/2進(jìn)入，胚胎發(fā)育進(jìn)入原腸早期（圖1L）。隨著胚胎細(xì)胞繼續(xù)下包并向內(nèi)卷入，受精后24h 10min，囊胚層細(xì)胞下包卵黃囊約2/3，胚盾出現(xiàn)，胚胎發(fā)育進(jìn)入原腸中期（圖1M）。受精后27h 46min，胚盤下包3/4，胚盾膨大，胚胎發(fā)育進(jìn)入原腸晚期（圖1N）。

2.2.5 神經(jīng)胚期

神經(jīng)胚期（圖10）是出現(xiàn)在受精后的29h，此時(shí)胚層幾乎完全下包，僅剩卵黃栓，神經(jīng)板初步形成，胚體明顯隆起及處于側(cè)臥狀態(tài)。受精后30h，隨著胚盤的繼續(xù)下包，胚體前端隆起，后端變寬變薄，卵黃栓逐漸變小，胚體延長(zhǎng)，胚孔封閉，胚胎發(fā)育進(jìn)入胚孔封閉期（圖1P）。

2.2.6 器官形成期

受精后33h 21min，在胚體中前部出現(xiàn)1-4對(duì)肌節(jié)，腦區(qū)膨大，整個(gè)胚體處于側(cè)臥狀態(tài)（圖1Q）。眼基（圖1R）和眼囊（圖1S）分別于受精后36h 36min和38h 49min出現(xiàn)，肌節(jié)13±2～17±2對(duì)。41h 48min尾端略突出，腦明顯分化，尾芽逐漸游離卵黃囊（圖1T）。受精后43h 51min，肌節(jié)增至20-22對(duì)，卵黃囊開始拉長(zhǎng)，頭尾距離增加，腦區(qū)顯著隆起，此時(shí)胚胎發(fā)育進(jìn)入聽囊期（圖1U）。受精后53h 13min，胚體微弱地抽搐（21次/min），腦區(qū)發(fā)達(dá)，明顯隆起，胚體和卵黃囊繼續(xù)拉長(zhǎng)，此時(shí)胚胎發(fā)育進(jìn)入肌肉效應(yīng)期（圖1V）。57h 22min胚體和卵黃拉得更長(zhǎng)，胚體擺動(dòng)，頭部與卵黃連接處出現(xiàn)心臟原基（圖1W）。耳石出現(xiàn)在受精后的59h 37min，此時(shí)胚體伸直，頭部仍卷曲于卵黃囊前端，胚體擺動(dòng)加強(qiáng)，卵黃囊呈棒槌形，前寬后窄（圖1X）。受精后63h，心臟開始跳動(dòng)，胚體不斷翻滾（圖1Y）。

2.2.7 出膜期

受精后80h，胚體在卵膜內(nèi)劇烈翻滾，尾部破膜而出，心跳85～90次/min（圖1Z）。初孵仔魚體透明，卵黃囊棒槌狀，常靜止水底。

3 討論

3.1 四川省青川縣清江河與泰山多鱗白甲魚胚胎發(fā)育的比較

陳紅菊等[16]（2008年）報(bào)道了泰山赤鱗魚（多鱗白甲魚）的胚胎發(fā)育特征，獲得了泰山赤鱗魚卵徑、孵化時(shí)間、胚胎發(fā)育時(shí)序等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本研究的孵化水溫（19±1℃）與陳紅菊等[16]（2008年）基本保持一致。比較發(fā)現(xiàn)，清江河和泰山的多鱗白甲魚胚胎發(fā)育都經(jīng)歷受精卵、卵裂、囊胚、原腸胚、神經(jīng)胚、器官形成及出膜7個(gè)階段，但清江河多鱗白甲魚卵徑（1.90mm）稍大于泰山多鱗白甲魚（1.65～1.82mm）。同樣的，清江河多鱗白甲魚受精卵孵化歷時(shí)長(zhǎng)于泰山多鱗白甲魚（80h>46h 50min）。功能器官的發(fā)育時(shí)序，清江河多鱗白甲魚也要長(zhǎng)于泰山多鱗白甲魚。綜上所述，清江河和泰山多鱗白甲魚的胚胎發(fā)育存在差異，可能是由于生活的環(huán)境條件不同，如海拔高度（西部山區(qū)普遍高于東部山區(qū)）、水文條件、營(yíng)養(yǎng)條件等，而自身做出的一種生活策略選擇。

3.2 多鱗白甲魚胚胎發(fā)育與鲃亞科其他魚類的比較

魚類胚胎發(fā)育具有種的特異性[9]，在不同的水溫條件下，胚胎發(fā)育歷時(shí)以及胚胎發(fā)育到某個(gè)時(shí)期的時(shí)間都是不相同的。多鱗白甲魚與鲃亞科其他魚類胚胎發(fā)育比較見表2。

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