拉薩裂腹魚魚卵振動敏感性及其適宜孵化模式

曾本和，劉海平，旺 久，牟振波，王萬良，王金林，周建設(shè)，朱成科，楊瑞斌

( 1.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院 水產(chǎn)科學(xué)研究所，西藏 拉薩 850002； 2.西南大學(xué)榮昌校區(qū) 水產(chǎn)系，淡水魚類資源與生殖發(fā)育教育部重點實驗室，水產(chǎn)科學(xué)重慶市市級重點實驗室，重慶 402460； 3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，湖北 武漢 430070 )

拉薩裂腹魚(Schizothoraxwaltoni)俗稱拉薩弓魚、貝氏裂腹魚、尖嘴魚，屬鯉形目、鯉科、裂腹魚亞科、裂腹魚屬，僅分布于西藏地區(qū)雅魯藏布江中上游干、支流及附屬水體，資源量少，生長速度緩慢，性成熟年齡較遲，為我國的特有種，也是西藏地區(qū)主要的經(jīng)濟魚類之一[1]。受傳統(tǒng)和宗教的影響，藏民不食魚，目前拉薩裂腹魚還有一定數(shù)量種群。然而，自20世紀50年代以來，大量外來人口入藏開發(fā)，捕魚強度不斷增強，尤其是近年來，隨著人們生活水平的提高，吃“高原魚”在很多地方成了一種時尚；拉薩裂腹魚的需求量快速增長，捕撈量不斷加大，已遠超種群的增長速度[2]。另外，許多入侵種在雅魯藏布江中已經(jīng)形成了自然種群[3]，與土著魚類競爭食物和生態(tài)位，也造成目前拉薩裂腹魚的種群數(shù)量銳減。因此，研究及保護拉薩裂腹魚資源迫在眉睫。然而目前有關(guān)拉薩裂腹魚的研究較少，僅見分類[4-5]、起源和演化[4,6]方面的資料。隨著西藏地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，對拉薩裂腹魚的研究開始增多，但也僅集中在分子系統(tǒng)發(fā)育與生物地理學(xué)[7-8]、年齡與生長[9]、食性組成[10]和人工馴養(yǎng)[11-13]方面，未見其受精卵孵化及敏感期的報道，不利于其種群資源的保護和合理利用。

開展拉薩裂腹魚的人工繁育技術(shù)研究是其資源保護及合理利用的一項重要舉措。自2010年以來，西藏相關(guān)單位便開展了拉薩裂腹魚的繁育工作[14]，但還有許多基礎(chǔ)研究尚未開展。目前拉薩裂腹魚受精卵孵化一般采用水泥池+孵化框的原始孵化方法，水霉嚴重，挑取死卵耗費大量人力，苗種生產(chǎn)能力弱，嚴重阻礙了拉薩裂腹魚規(guī)?；a(chǎn)。同時，在以往的繁殖生產(chǎn)中還發(fā)現(xiàn)，拉薩裂腹魚受精卵存在對水流敏感的現(xiàn)象，但目前尚未見拉薩裂腹魚受精卵水流敏感期的相關(guān)研究。筆者以同一批繁殖的受精卵為試驗對象，選擇受精卵質(zhì)量較好、一般、較差的3尾魚受精卵，平列槽孵化方式受精率分別為91.23%、64.26%和45.65%(以下記為受精率91.23%、64.26%和45.65%受精卵)，用于孵化模式試驗，平均分為3份，于平列槽、立式孵化器、圓柱形孵化器3種孵化器(非黏性、沉性卵常見的孵化模式)中孵化，每日對受精卵拍照，通過照片計算死卵數(shù)，直至出膜，統(tǒng)計孵化率；另選1尾魚的受精卵(受精率88.54%)發(fā)育至不同時期時用不同頻率振蕩5 min，探索拉薩裂腹魚適宜孵化模式以及振動對其孵化的影響；筆者旨在為選擇及優(yōu)選孵化方式和規(guī)模生產(chǎn)提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2018年5月，拉薩裂腹魚受精卵取自西藏自治區(qū)拉薩市曲水縣西藏土著魚類增殖育種場(冷水性魚卵、沉性卵、非黏性卵)，受精率分別為91.32%、64.26%和45.66%；用于振蕩試驗的受精卵受精率為88.54%。

1.2 方法

1.2.1 魚卵孵化模式試驗

將受精率91.23%、64.26%和45.65%的受精卵(2.5、2.7、2.8萬粒)分別平均分為3份(體積法)，于平列槽、立式孵化器及圓柱形孵化器中孵化。孵化用水為曝氣后的井水，水溫(13.3±0.5) ℃，溶解氧8.5～9.9 mg/L。

平列槽：規(guī)格2.7 m×0.5 m×0.25 m，孵化盤規(guī)格49 cm×35 cm×3.5 cm，一端進水，另一端排水。水體交換頻率每6～8 min交換1次。孵化盤中微流水，水流速率為(0.013±0.001) m/s。3尾魚受精卵孵化密度分別為4.85、5.25、5.44粒/cm2。每日撿出死卵，并記錄。

立式孵化器：0.8 m×0.8 m×1.0 m，分為8層，每層孵化盤規(guī)格為35 cm×30 cm×1 cm，水從最上層流入，最下層流出，每2 min交換1次。孵化盤中微流水，水流速率為(0.018±0.006) m/s。3尾魚受精卵孵化密度分別為7.94、8.57、8.89粒/cm2。每日拍照，通過照片統(tǒng)計受精卵死亡率。

圓柱形孵化器：直徑25 cm，高度60 cm，底部為倒放的圓錐形，水從下端進，最上端出，每1 min交換1次，水流速率為(0.385±0.177) m/s。每日拍照，通過照片統(tǒng)計每日受精卵死亡率。圓柱形孵化器孵化受精卵2次，第1次5月2日卵，進水口水流速率過大，第5天受精卵全部死亡；第2次5月22日卵，水流速率調(diào)節(jié)至(0.385±0.177) m/s時，能使受精卵剛飄浮起來，不會重疊，結(jié)果有部分魚苗出膜；因此選擇第2次孵化數(shù)據(jù)。

1.2.2 振蕩對受精卵死亡率影響試驗

選取同一尾魚的受精卵(受精率88.54%)3.2萬粒，于平列槽中孵化，孵化盤規(guī)格為49 cm×35 cm×3.5 cm，孵化密度為18.66粒/cm2，由受精到出膜，每一個發(fā)育時期隨機撈取受精卵540粒，平均分為6個試驗組，每組3個平行，每個平行30粒卵，于水浴恒溫振蕩器(SHZ-A)中，水溫13 ℃，振動頻率分別為0、50、100、150、200、250 r/min(換算為水流速率分別為0、0.157、0.314、0.471、0.628、0.785 m/s)，振蕩5 min后轉(zhuǎn)移到平列槽20 cm×20 cm的孵化盤中繼續(xù)孵化，直到發(fā)育到下一個時期，統(tǒng)計受精卵或胚胎死亡數(shù)。

1.3 計算公式

R1=n1/n×100%

R2=n2/n×100%

R3=n3/n×100%

式中，R1為受精率(%)，R2為死亡率(%)，R3為孵化率(%)，n為總卵數(shù)，n1為平列槽孵化方式受精卵原腸中期時活卵數(shù)，n2為死卵數(shù)，n3為出膜仔魚數(shù)。

1.4 統(tǒng)計方法

試驗結(jié)果采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)錄入和初步統(tǒng)計；采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行單因子方差分析，若差異顯著，則進行Duncan′s多重比較，差異顯著水平為0.05。

2 結(jié) 果

2.1 拉薩裂腹魚受精卵在3種孵化器中的孵化率

3種孵化模式中拉薩裂腹魚受精卵的孵化率見表1、圖1。3種孵化器中，平列槽孵化率最高，91.23%、64.26%、45.66%的3種受精率受精卵的孵化率分別為81.74%、40.30%、6.08%；其次為立式孵化器，3種受精率受精卵的孵化率分別為32.77%、2.59%、0；圓柱形孵化器孵化率最低，3種受精率受精卵的孵化率分別為5.42%、0、0。平列槽孵化模式下，受精率91.23%的受精卵死亡主要集中在第1、2、11天，占總死亡數(shù)74.64%；受精率為64.26%和45.66%的受精卵，死亡主要集中在第1～5天、第9～11天，分別占總死亡數(shù)的96.52%和93.51%。立式孵化器模式下，受精率為91.23%的受精卵死亡主要集中在第1、2、7～11天，占總死亡數(shù)的90.95%；受精率為64.26%的受精卵，死亡主要集中在第1、2、6～11天，占總死亡數(shù)的95.20%；受精率為45.66%的受精卵，死亡集中在前7 d，第7天受精卵全部死亡。圓柱形孵化器孵化模式下，受精率91.23%的受精卵每日死亡數(shù)均較多；受精率為64.26%的受精卵死亡主要集中在第1～3天，占總死亡數(shù)89.11%，孵化第5天后受精卵全部死亡；受精率為45.66%的受精卵死亡主要集中在第1～3天，占總死亡數(shù)96.81%，孵化第4天后受精卵全部死亡。

表1 3種孵化模式下拉薩裂腹魚受精卵孵化率 %Tab.1 Hatching rates of fertilized eggs of S. waltoni under three incubation modes

圖1 不同孵化模式下拉薩裂腹魚不同受精率受精卵累積死亡率Fig.1 Cumulative mortality of eggs with different fertilization rates in S. waltoni under different hatching modesa.受精率91.23%受精卵; b.受精率64.26%受精卵; c.受精率45.66%受精卵.a.fertilized egg with 91.23% fertilization rate; b.fertilized egg with 64.28% fertilization rate; c.fertilized egg with 45.66% fertilization rate.

2.2 不同流速對不同發(fā)育時期拉薩裂腹魚胚胎死亡率的影響

不同流速對拉薩裂腹魚不同發(fā)育期胚胎死亡率的影響見表2、表3。流速為0時，受精卵死亡率最低[(0.22±0.15)%]，與流速為0.157～0.471 m/s組間差異不顯著(P>0.05)，顯著低于0.628～0.785 m/s組(P<0.05)；流速為0.157～0.628 m/s組受精卵死亡率組間差異不顯著(P>0.05)；流速0.785 m/s組死亡率最高，顯著高于其他試驗組(P<0.05)。流速0～0.471 m/s條件下發(fā)育時期對受精卵死亡率影響見表4。原腸晚期死亡率最高，為(10.00±5.61)%，顯著高于其他試驗組(P<0.05)；其次是多細胞期，為(5.83±2.85)%，與原腸中期、64細胞期、尾芽出現(xiàn)期、神經(jīng)胚期、尾泡出現(xiàn)期、眼晶出現(xiàn)期、耳囊出現(xiàn)期、32細胞期差異不顯著(P>0.05)，顯著高于其他各發(fā)育時期(P<0.05)。流速0.157～0.628 m/s條件下發(fā)育時期對受精卵死亡率影響見表5。64細胞期死亡率最高，為(26.67±23.45)%，與原腸晚期、多細胞期差異不顯著(P>0.05)，顯著高于其他各發(fā)育時期(P<0.05)。流速0.785 m/s條件下心臟原基期及心臟搏動期死亡率最低，為0，其他各發(fā)育時期均較高。4細胞期、8細胞期、64細胞期、多細胞期、囊胚晚期死亡率超過90%，囊胚早期死亡率超過80%，16細胞期死亡率超過70%，胚盤期、2細胞期、32細胞期、高囊胚期、囊胚中期死亡率超過60%，尾芽出現(xiàn)期、耳石期死亡率超過50%。

表2 不同流速下拉薩裂腹魚胚胎各發(fā)育時期死亡率 %Tab.2 Mortality of embryos of S. waltoni at different developmental stages at different flowing rates

表3 流速對拉薩裂腹魚胚胎死亡率的影響Tab.3 Effect of flowing rate on mortality of embryos of S. waltoni

3 討 論

3.1 流速對拉薩裂腹魚受精卵孵化的影響

水溫[15]、光照[16]、鹽度[17]、溶解氧[18]、水流速率[18]等諸多因素均會影響魚卵孵化。已有的研究表明，七彩鮭(Salvelinusfontinalis)[19]、細鱗魚(Brachymystaxlenok)[20]、大銀魚(Protosalanxhyalocranius)[21]、金鱒(Oncorhynchusmykiss)、虹鱒(O.mykiss)[22]魚卵在不同的發(fā)育期對振動均有不同程度的敏感。本試驗中，流速≤0.471 m/s時，各發(fā)育時期受精卵死亡率均較低，且差異不顯著；流速≥0.628 m/s時，受精卵死亡率顯著升高。各流速下死亡率較高的發(fā)育時期有：64細胞期、多細胞期、囊胚晚期、原腸晚期、尾芽出現(xiàn)期及耳石期。在自然界中，拉薩裂腹魚選擇水流相對平緩或靜水流域產(chǎn)卵孵化，卵產(chǎn)出受精后吸水膨脹，沉落于鵝卵石縫中發(fā)育孵化[23]，拉薩裂腹魚受精卵具有振動敏感期，不在急流水域中產(chǎn)卵孵化是魚類長期生活對環(huán)境的適應(yīng)。本試驗初步確定，拉薩裂腹魚受精卵具有振動敏感期，但具體原因尚不清楚，有待進一步研究。建議選擇平列槽等靜水裝置對魚卵進行孵化，同時盡量在對水流敏感性相對較弱的時期神經(jīng)胚期—尾泡出現(xiàn)期(13 ℃，第4天)及心臟原基—心臟搏動期(13 ℃，第6～9天)進行消毒、挑卵或者短途運輸?shù)裙ぷ鳌?/p>

3.2 3種模式孵化拉薩裂腹魚受精卵的比較

目前冷水性、沉性、非黏性卵常見的孵化方法有水泥池+孵化框、平列槽+孵化框、立式孵化器、圓柱形孵化器。本試驗結(jié)果表明，拉薩裂腹魚受精卵在平列槽中孵化效果最好，立式孵化器次之，圓柱形孵化器最差。平列槽水流速率0.013 m/s，受精卵基本不受流速影響，同時每日挑取死卵，防止水霉感染，因此孵化率最高；但人工挑取死卵耗費大量的人力和財力，同時，平列槽孵化方式占地面積大。立式孵化器占地空間小，可批量孵化魚苗；在孵化前期立式孵化器受精卵死卵率和平列槽差異不大，第5～7天開始暴發(fā)水霉，受精卵開始大量死亡；因此，采用立式孵化器孵化要研究防控水霉的方法。圓柱形孵化器占地空間小，水流使受精卵不會重疊，因此無水霉感染；但圓柱形孵化器受精卵在前3 d大量死亡。拉薩裂腹魚產(chǎn)卵場一般在淺水中，底質(zhì)多是鵝卵石，淤泥較少，且河流的周圍多是鵝卵石和石塊，表層水流速率0.2 m/s[23]，卵產(chǎn)出受精后吸水膨脹，沉落于鵝卵石縫中發(fā)育孵化，石縫中水流速率更低。圓柱形孵化器進水口平均水流速率0.385 m/s，水流速率高對受精卵刺激很大，而拉薩裂腹魚受精卵在前3 d的多細胞期、囊胚早期、囊胚晚期、原腸中期時對水流均非常敏感，導(dǎo)致受精卵在前3 d大量死亡。因此圓柱形孵化器需要調(diào)控進水口水流速率和方向，降低對受精卵的沖擊力度，使受精卵能正常孵化。

4 結(jié) 論

拉薩裂腹魚不同發(fā)育時期受精卵對水流有不同程度的敏感性。各流速下死卵率均較高的發(fā)育時期有：64細胞期、多細胞期、囊胚晚期、原腸晚期、尾芽出現(xiàn)期及耳石期，對水流敏感性最弱的時期有：神經(jīng)胚期—尾泡出現(xiàn)期(13 ℃，第4天)及心臟原基—心臟搏動期(13 ℃，第6～9天)。因此，建議采用水流速率較小的孵化設(shè)施對其受精卵進行孵化，同時在其對水流敏感性最弱的時期(神經(jīng)胚期—尾泡出現(xiàn)期及心臟原基—心臟搏動期)進行消毒、挑卵或者短途運輸?shù)裙ぷ鳌?/p>