贛江吻胚胎發(fā)育及胚后發(fā)育觀察

章海鑫 王生 付輝云

摘要：通過人工授精方式獲得吻受精卵，觀察吻胚胎和胚后發(fā)育情況并分析其發(fā)育特征。結(jié)果顯示，在水溫為22.5 ℃條件下，吻受精卵經(jīng)30 h孵化出膜，總積溫為724.02 ℃·h;成熟吻卵卵徑為1.26 mm，吸水膨脹后最大卵膜徑為6.86 mm，出膜仔魚全長5.32 mm;胚胎發(fā)育過程分為受精卵、卵裂、囊胚、原腸、神經(jīng)胚、器官發(fā)生和出膜7個階段26個時期;胚后仔魚經(jīng)96 h發(fā)育（全長8.00 mm）后眼、鰭、消化道、鰓和鰾等器官形成，開口攝食，下沉水底。吻胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育較穩(wěn)定，對于緩流水體適應(yīng)性強，有利于開展吻人工繁殖。

關(guān)鍵詞：吻（Rhinogobio typus Bleeker）;胚胎發(fā)育;胚后發(fā)育

吻（Rhinogobio typus Bleeker）別稱麻桿，屬于鯉形目鯉科亞科吻屬，是我國的特有種[1]。吻是棲息于長江上游和長江中游的支流上游底部的特有小型魚類，是“長江上游珍稀特有魚類國家自然保護區(qū)”保護名錄66種特有魚類之一[2]，喜歡棲息于透明度高、沙泥和碎石底質(zhì)的緩流河口、沱灣內(nèi)的底棲魚類。吻歷來是長江上游和贛江的漁獲對象之一[3]，但由于水電項目開建、挖沙、過度捕撈以及污染等原因?qū)е挛亲匀毁Y源受到巨大挑戰(zhàn)。熊飛等調(diào)查發(fā)現(xiàn)長江江津江段吻的資源開發(fā)率（066） 超過了其最大資源開發(fā)率（0.62）[2]。比較漢江中游吻產(chǎn)卵情況可以發(fā)現(xiàn)，吻自然水體產(chǎn)卵數(shù)在水電項目影響下持續(xù)下降[4-5]。表明吻野生資源已被過度開發(fā)，資源量持續(xù)下降，亟待保護和恢復(fù)[6]。開展吻人工繁殖和增殖放流是保護吻資源，恢復(fù)其種群資源量的手段之一。目前，對于吻的研究主要集中在生物學(xué)[1]、繁殖力[7]等方面，對于其人工繁殖與養(yǎng)殖方面的研究較少。研究魚類的早期生活史對魚類人工繁殖體系的建立具有重要的作用[8]。因此，本研究利用人工催產(chǎn)技術(shù)獲得1 086顆吻受精卵，觀察吻胚胎發(fā)育的全過程和胚后發(fā)育，獲得吻胚胎發(fā)育規(guī)律，旨在豐富吻早期生活史資料，為吻人工繁育提供基礎(chǔ)理論。

1 材料與方法

1.1 研究材料

2018年4月在江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所開始試驗，吻受精卵利用江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所培育的親魚通過人工催產(chǎn)、人工授精獲得，并放入孵化環(huán)道中孵化。孵化水溫為（22.5±0.6） ℃，溶氧濃度（DO）為 8 mg/L，pH值為6.8～8.0，水流速度為01～0.2 m/s。

1.2 研究方法

從精液和卵混合后開始計時，每隔5 min撈取30粒受精卵使用Olympus顯微鏡觀察1次，照相并記錄時序和水溫。到囊胚中期后每隔1 h撈取30粒受精卵使用Olympus顯微鏡觀察1次，照相并記錄時序和水溫，直到出膜。胚胎發(fā)育分期參照吳興兵等的方法[9-10]，按照觀察到50%受精卵達到某一發(fā)育時期的時間計算胚胎發(fā)育時間[11]。在顯微鏡下測量成熟卵和受精卵吸水膨脹到最大時的卵膜徑（精確到0.01 mm）。用Photoshop軟件編排胚胎發(fā)育照片。計算胚胎發(fā)育積溫，方法如下：

胚胎發(fā)育各階段的積溫（ ℃·h）=此階段胚胎發(fā)育時間（h）×水溫（ ℃）。

出膜后每天撈取20尾魚苗使用Olympus解剖鏡觀察仔魚發(fā)育生長情況并拍照記錄，測量魚體長。

2 結(jié)果與分析

2.1 吻胚胎發(fā)育時序

吻受精卵在水溫為（22.5±0.6） ℃條件下，經(jīng)過30 h出膜，總積溫為724.02 ℃·h。整個胚胎發(fā)育過程分為7個階段26個時期。即受精卵階段、卵裂階段、囊胚階段、原腸階段、神經(jīng)胚階段、器官形成階段和出膜階段。胚胎發(fā)育各個時期特征描述見表1和圖1。

2.2 吻胚胎發(fā)育及分期

2.2.1 受精卵階段 成熟吻卵呈圓球形，淡黃色，卵膜緊貼在卵表面，漂流性卵，為端黃卵，卵徑（126±0.08） mm。受精后10 min，卵膜吸水開始膨脹（圖1-1），25 min后，原生質(zhì)逐漸向動物極移動隆起形成胚盤（圖1-2）。

2.2.2 卵裂階段 受精后30 min，受精卵進入卵裂階段。首先是胚胎分裂成2個大小相似的細胞（圖1-3）;然后接著分裂成大小相似的4個細胞（圖1-4）;3次卵裂后，動物極形成排列整齊的2排8個細胞（圖1-5）;接著分裂成16個大小相似的細胞（圖1-6）、32個大小相似的細胞（圖1-7）。隨后卵裂越來越快，在受精后2 h，動物極形成一個隆起的多細胞團（圖1-8）。之后隨著胚胎發(fā)育進程，細胞分裂加快，細胞越來越小，細胞數(shù)目越來越多。

2.2.3 囊胚階段 受精后2 h 30 min，細胞隆起到最高，呈桑葚形，胚胎發(fā)育進入囊胚早期（圖1-9）。此時吸水后的膜徑達到（6.86±0.64） mm，之后隨著胚胎發(fā)育進程，隆起的細胞開始降低，變矮變平，在受精后3 h 40 min胚胎進入囊胚中期（圖1-10），此后囊胚層向下發(fā)育變薄。受精后5 h 30 min，囊胚層像一個帽子包住胚胎 1/3，即進入囊胚晚期（圖1-11）。

2.2.4 原腸階段 受精后7 h 30 min，胚層下包至1/2位置，赤道位置出現(xiàn)1個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，即胚環(huán)，胚胎發(fā)育進入原腸早期（圖1-12）。胚層細胞繼續(xù)下包并向內(nèi)卷入，受精后9 h 40 min，囊胚層細胞下包至2/3，出現(xiàn)胚盾，胚胎發(fā)育進入原腸中期（圖1-13）。然后，胚盾膨大，背唇出現(xiàn)，胚胎被包3/4即到原腸晚期（圖1-14）。

2.2.5 神經(jīng)胚階段 受精后13 h 20 min 胚胎大部分被包，卵黃栓明顯，出現(xiàn)神經(jīng)板雛形，即到神經(jīng)胚期（圖1-15）;然后胚孔封閉，神經(jīng)管形成（圖1-16）。

2.2.6 器官形成階段 受精后17 h，開始出現(xiàn)肌節(jié)（圖1-17），19 h 30 min后頭部兩側(cè)出現(xiàn)橢圓形眼囊（圖1-18），20 h 40 min時在腦后方、體節(jié)前部出現(xiàn)1個橢圓形的耳囊，肌節(jié)22對（圖1-19）。受精后20 h 40 min，尾芽逐漸游離（圖1-20），到肌肉效應(yīng)期為受精后22 h 50 min，肌肉收縮約12次/min，此時肌節(jié)約38對（圖1-21）。受精后24 h 50 min，出現(xiàn)耳石和心臟原基（圖1-22），27 h時心臟開始搏動（圖1-23）。

2.2.7 出膜階段 隨著胚胎進一步發(fā)育，頭尾開始擺動并在膜內(nèi)轉(zhuǎn)動（20～30次/min），約在受精后29 h進入出膜前期。隨后胚胎開始出膜，頭部先出膜，在受精后30 h時進入出膜高峰期。初孵仔魚全長（4.32±0.31） mm，心跳平均40～50次/min，眼內(nèi)有少量色素沉淀（圖1-24）。

2.3 吻胚后發(fā)育觀察

吻經(jīng)過胚胎發(fā)育后出膜，初孵仔魚長度為（5.32±0.31） mm，無油球，除眼球腹面內(nèi)側(cè)出現(xiàn)1對黑色斑點外，身體無色透明，鰭條未分化（背鰭與尾鰭相連），隨水流漂?。▓D1-24）。出膜后24 h卵黃囊明顯，頭部骨骼開始形成，眼球明顯色素增多（圖2-A）。出膜后48 h仔魚頭部出現(xiàn)色素，頭部出現(xiàn)嗅囊，眼睛色素加深，腹部開始出現(xiàn)色素，口下位、背鰭和尾鰭分離，卵黃囊吸收成狹長形（圖2-B）。72 h仔魚[全長（6.80±0.52） mm]身體色素加深（腹部色素較背部深），眼球形成，頭部三角區(qū)形成，鰾出現(xiàn)，頜部開始前突成吻，消化道發(fā)育完整，卵黃囊殘留少，可見鰓絲運動，開始平游（圖2-C）。96 h仔魚[全長（8.00±0.65） mm]卵黃囊消失，背部色素增多，尾鰭出現(xiàn)色素，仔魚開始下沉，并能觀察到鰓部運動，鰓蓋骨開始出現(xiàn)但不能覆蓋整個鰓部，開始攝食（圖2-D）。

3 討論

3.1 吻胚胎發(fā)育特點

部分產(chǎn)漂流性卵魚類胚胎發(fā)育比較見表2。吻受精卵為漂流性卵，圓形，淡黃色，無黏性，卵膜透明且薄。因為同科的不同種類，早期發(fā)育中主要形態(tài)特征的發(fā)育存在基本一致的變化規(guī)律[13]。吻與長鰭吻（Rhinogobio ventralis）均屬于吻屬[15]，其胚胎發(fā)育過程與長鰭吻類似，也可以分為7個階段26個時期。與長鰭吻不同的發(fā)育特點有：（1）吻出膜時間（30 h）、總積溫（724.02 ℃ ·h）低于長鰭吻出膜時間（73.5 h）和總積溫（1 275.44 ℃ ·h）[9]，但與長江鳡（Elopichthys bambusa）相差不大（663.00 ℃ ·h和27 h 45 min）[14]。這主要與孵化水溫有關(guān)，因為魚苗的出膜時間在相當(dāng)程度上是受外界環(huán)境條件所影響的（如水溫、溶氧水平、水流的機械作用等）[13]，長鰭吻孵化水溫（17.35 ℃）低于吻，所以出膜時間和積溫高于吻。胚胎發(fā)育時間短相類似的魚類[16]均為漂流性非黏性卵，其生境不穩(wěn)定（水流條件等）且復(fù)雜，胚胎發(fā)育時間短則縮短了受精卵漂流的時間，提高了魚卵成活率。這也可以解釋為什么長鰭吻只能生活在長江上游急流水域，而吻

在中下游和一些支流中同樣存在。（2）吻受精卵卵徑小于長鰭吻，但吸收膨脹后的卵膜大于長鰭吻（表2），出膜前胚體和出膜后仔魚[（5.32±0.31） mm] 均小于卵膜徑。這也與四大家魚胚胎發(fā)育不同 [13]，草魚（Ctenopharyngodon idellus）出膜前胚體遠長于卵膜徑，尾部蜷曲很多;鰱魚（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙魚（Aristichthys nobilis）胚體稍長于卵膜徑，尾部稍蜷曲;青魚（Mylopharyngodon piceus）胚體與卵膜徑大小基本一致。岳興建等認為漂流性卵吸水膨脹后大小與孵化生境水流急緩有一定的關(guān)系，膜徑大更適應(yīng)緩流水體[17]，這也說明吻比長鰭吻更適應(yīng)緩流水體繁殖。此外，吳興兵等認為長鰭吻胚體小于卵膜徑可以作為長鰭吻早期發(fā)育階段的鑒定[9]，本研究同樣發(fā)現(xiàn)吻早期發(fā)育階段具有類似的特點。這一特征可以作為吻和長鰭吻早期發(fā)育階段的鑒定依據(jù)，但是不是整個吻屬均具有此特征還有待進一步研究。

3.2 吻胚后發(fā)育特點

與其他鯉科魚類相比，吻初孵仔魚全長（532±0.31 mm）略短于長鰭吻[9]與四大家魚[13]，稍長于蒙古鲌[18]、黑尾近紅鲌[19]和銀（Squalidus argentatus）[12]，說明吻初孵仔魚全長處于中等水平。吻仔魚胚后發(fā)育的主要特點有：（1）與團頭魴（Megalobrama amblycephala）[20]初孵仔魚頭部有顆粒狀孵化腺細胞和三角魴（Megalobrama terminalis）[21]初孵仔魚胸鰭原基發(fā)生期出現(xiàn)黑色素眼點不一樣，初孵吻仔魚體表除了頭部兩側(cè)的眼球外，其余部分無色素但不透明。出膜后48 h頭部出現(xiàn)嗅囊并在頭部出現(xiàn)了斑狀黃色色素，腹部色素出現(xiàn)早于背部，尾鰭色素出現(xiàn)早于胸鰭和腹鰭等。（2）吻仔魚口在出膜后48 h出現(xiàn)雛形，72 h成形，之后吻部開始前突成吻。鰓絲也開始運動，96 h鰓蓋骨出現(xiàn)并開始覆蓋鰓部。（3）吻初孵仔魚生長較快，從初孵的全長（5.32±0.31） mm，到全長 （8.00±0.65） mm只經(jīng)歷了96 h，此時開始攝食并下沉至水體底部。說明仔魚發(fā)育速度較快，對環(huán)境具有較強的適應(yīng)性。

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