鲈鲤胚胎发育研究
摘要 利用养殖条件下的鲈鲤亲鱼通过干法授精获得鲈鲤受精卵,对其胚胎发育的全过程进行连续观察。结果显示,鲈鲤成熟鱼卵平均卵径为1.8 mm,吸水膨胀后为2.5 mm,沉性卵、弱黏性。在水温(19±1)℃的条件下,受精后1 h 25 min胚盘形成;2 h 45 min进入卵裂期;16 h 33 min进入囊胚期;28 h进入原肠期;33 h 50 min进入原肠中期,此时统计受精率高达99.38%;受精后40 h 34 min进入神经胚期;67 h 10 min肌肉开始收缩;85 h 15 min进入心动期;101 h 40 min开始出膜。该过程所需积温为1 901.0 ℃。讨论了鲈鲤胚胎6阶段32时期的分化特点,旨在为该鱼的规模化人工繁殖奠定基础。
Abstract The whole process of embryonic development of Percocypris pingi pingi(Tchang) was observed by using fertilized eggs obtained from carp raised in pond through dry method of artificial fertilization. The results indicated that the average size of zygote was 1.8 mm in diameter and would be 2.5 mm after absorbing water. They were demersal eggs and had low viscosity. Blastoderm period appeared at 1 h 25 min after fertilization under the room temperature of(19±1)℃. Cleavage period,blastocyst period,gastrulation period and mid gastrula period arrived at 2 h 45 min,16 h 33 min,28 h and 33 h 50 min after fertilization respectively,and fertilization rate could reach 99.38%.Neurula period occured at 40 h 34 min and muscles were observed to shrink at 67 h 10 min after fertilization. Then cardiac period and hatching arised severally at 85 h 15 min and 101 h 40 min after fertilization. Accumulated temperature could be up to 1 901.0 ℃ during the development process.The development characteristics of 7 periods and 31 stages in Percocypris pingi pingi(Tchang) were described here,and it would provide essential reference for industrial breeding of Percocypris pingi pingi(Tchang).
Key words Percocypris pingi pingi(Tchang);zygote;embryonic development
鲈鲤[Percocypris pingi pingi(Tchang)]属鲤形目鲤科鲈鲤属,俗称花鱼、大花鱼、黄鱼、花鲈鲤、金沙鲈鲤。《中国物种红色名录》濒危等级为易危物种,是我国特有的珍稀野生鱼类。主要分布于黔、川、滇长江上游及其支流,以及广西右江、珠江水系上游,属于产区内的重要经济鱼类[1-3],是四川省、重庆市的重点保护鱼类之一。鲈鲤是金沙江龙开口水电站要求增殖放流鱼类之一。据刘必生等[4]报道,鲈鲤肉质鲜美、低胆固醇、低脂肪,蛋白质和氨基酸含量较高,其肉也可药用,具有很高的经济价值。且随着西南高原水利、电站库区建设,其增殖放流、长远规模化发展前景良好[5]。但近10年来,因各种原因致使鲈鲤野生资源急剧下降[6],从生物多样性角度出发,其又具有相当大的生态价值。现对鲈鲤人工繁殖试验研究中观察到的胚胎发育特征进行总结,以丰富鲈鲤胚胎发育的生物学资料,并为其人工繁殖提供参考。1 材料与方法
1.1 亲鱼来源及催产
2013年5月19日,于云南省鹤庆县龙开口鱼类增殖站捕捞经驯化养殖的鲈鲤亲本,并挑选成熟程度较好、体质健壮、体表无伤的亲本,通过鱼用高效催产合剂进行人工催产。然后,放入直径为3 m的圆形池内,水深1.2 m,并用流水刺激亲鱼,待达到效应时间后,每间隔1 h检查1次是否有产卵迹象。♀∶♂=1∶2,雌鱼均重1 350 g,雄鱼均重1 056 g。
1.2 人工受精及孵化
2013年5月21日,17:20发现有产卵迹象,17:30进行干法人工授精,获卵3 400粒。用清水脱粘后放入尤先科孵化器中进行孵化。孵化过程为全流水恒温(19±1) ℃孵化。
1.3 胚胎发育观察
受精卵发育48 h内,每1 h取样1次,以后每2 h取样1次。每次观察不少于30粒胚胎正常发育的受精卵,以60%以上达到某个时期记为该时期的起始时间,从前一阶段发育到下一阶段的起始时间为时间间隔,期间进行重复观察验证。用Nikon双目体视解剖镜观察鱼卵胚胎发育情况,用NIS-Elements软件测定数据,用尼康DS-Fil高分辨率摄像头将图像放大10倍反应到电脑屏幕,通过比例尺(20∶1)用直尺测量(精确到0.1 mm)。用Excel进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 卵的特性
发育成熟的卵呈卵圆形,为金黄色,沉性,卵黄均匀分布,卵径为1.8 mm。
2.2 胚胎发育阶段
孵化水温为(19±1)℃的条件下,鲈鲤受精卵经101 h 40 min孵化出膜,积温为1 901.0 ℃。参考国内学者的研究[7],将鲈鲤的胚胎发育分为受精卵、胚盘、卵裂、囊胚、原肠胚、器官形成6个阶段32个时期,各期发育时期、发育时间、水温和积温见表1,各发育时期所对应胚胎见图1。
2.2.1 受精卵阶段。鲈鲤受精卵表面富有光泽,受精后开始发粘,此时用清水轻轻冲洗,用鸡毛轻轻搅动,可脱去黏性,卵粒逐渐吸水膨胀,卵周隙扩大,颜色变淡,卵膜呈透明状,卵径达到2.5 mm(图1-1)。
2.2.2 胚盘阶段。受精后1 h 25 min,原生质不断向动物极集中,逐渐隆起形成类似盘状结构,此时即为胚盘期(图1-2)。胚盘的形成为后续的卵裂奠定了基础。
2.2.3 卵裂阶段。受精卵卵裂方式为盘状卵裂,随着胚盘逐渐增大,胚盘表面出现分裂沟,将胚盘分为左右对称的2个部分,经过1 h 20 min,胚盘分裂为
2个大小相等的分裂球,为2细胞期(图1-3)。分裂球再次经裂,分裂沟与第1次垂直,形成4个大小相等的分裂球(图1-4)。此后,分裂球呈几何级数增加,分别继续发育至8细胞、16细胞、32细胞、64细胞等(图1-5、1-6、1-7、1-8)。受精后13 h 15 min,分裂球越来越小,形成多细胞胚体,桑椹状,此期为桑椹胚期(图1-9)。
2.2.4 囊胚阶段。受精后17 h 30 min,细胞团隆起明显,细胞间的间隙已经变得十分模糊,形成的囊胚层高举在卵黄上,此时为囊胚早期(图1-10)。受精后21 h 10min,囊胚层的高度降低,此时已不能分清细胞间隙,细胞层向下扩散,进入到囊胚中期(图1-11)。受精后24 h 30 min,囊胚细胞向边缘扩散,紧紧贴着卵黄,并渐渐向卵黄部分下包约1/3,此时进入囊胚晚期(图1-12)。
2.2.5 原肠胚阶段。受精后28 h,胚盘向植物极下包,约占整个胚胎的1/2,胚环出现,此期为原肠早期(图1-13)。受精后33 h 50 min,胚层继续下包至2/3处,并且伴随着胚盾的出现,此时进入原肠中期(图1-14),统计其受精率高达99.38%。受精后38 h,胚层下包至3/4处,进入原肠晚期(图1-15)。
2.2.6 神经胚阶段。受精后40 h 34 min,胚层下包至4/5处,露出卵黄栓,胚体多为侧卧状态(图1-16),此期为神经胚期。受精后43 h,胚孔关闭,胚体延长脊索初显呈柱状,胚体的雏形形成(图1-17),此为胚孔封闭期。
2.2.7 器官形成阶段。受精后45 h,胚体中部出现1~3对肌节,脑区略微隆起,胚孔仍可见,即为肌节出现期(图1-18)。受精后47 h,肌节增至4~6对,眼基出现,呈长扁圆形,下缘隐约可见,且不很平整,胚体包围卵黄约4/5,此为眼基出现期(图1-19)。受精后49 h,肌节增至7~8对,围抱卵黄的胚体约5/6,眼基稍微扩大呈椭圆形,为眼囊期(图1-20)。受精后53 h 30 min,眼囊前方隐约可见嗅板,肌节为14对,脊索清晰,为嗅板期(图1-21)。受精后58 h 10 min,尾端略突出,脑区微微隆起,肌节增至16~18对,为尾芽期(图1-22)。受精后62 h 50 min,听囊明显(图1-23)。受精后65 h 10 min,尾部出现尾泡,此时进入尾泡期(图1-24)。受精后67 h 10 min,肌节19~23对卵黄囊的自由边缘内凹,胚体进一步拉长,肌肉收缩微弱无节奏,作缓慢的颤动式收缩状,为肌肉效应期(图1-25),此时尾泡已经消失。受精后68 h 50 min,体节为25~26对,胚体尾芽进一步伸长,包绕着整个卵黄的3/4,眼囊内出现圆形晶体,此时进入眼晶体形成期(图1-26)。受精后76 h 10 min,肌节33~35对,胚体和卵黄拉得更长,胚体可摆动,头部与卵黄连接处出现心脏原基(图1-27)。受精后77 h 30 min,肌节36~37对在眼囊后方的听囊中出现一对透光性较差的黑点,此时进入耳石期(图1-28)。受精后85 h 15 min,卵黄囊前上方,头腹部,管状心脏出现,开始微弱的心跳,此时进入心动期(图1-29)。受精后89 h 40 min,胚体包绕着整个卵黄的5/6,色素开始在视网膜形成,致使视杯清晰可见,此为色素出现期(图1-30)。受精后94 h 6 min,围心腔增大,心脏跳动加剧,胚体可以包绕整个卵黄囊1周,且摆动较快,卵膜明显变得更薄、更透明,已经为出膜做好了准备(图1-31)。受精后101 h 40 min,胚体尾部不断地拍击卵膜,将卵膜击破,尾部随即伸出卵膜外,伴随着尾部的不停摆动,鱼苗由尾至头逐渐脱离卵膜,鱼苗孵出(图1-32)。
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