暹罗斗鱼胚胎发育的观察
2011-12-21张希,黄海,杨宁
张 希,黄 海,杨 宁
(三亚市南繁科学技术研究院,海南 三亚 572000)
暹罗斗鱼(Betta splendens Regan),又称泰国斗鱼、五彩搏鱼、彩雀等,隶属鲈形目(Perciformes)、攀鲈亚目(Anabantoidei)、斗鱼科(Belontiidae)[1]。其原产地在泰国、马来西亚等国家。经过人工选育后,暹罗斗鱼的品种丰富、颜色漂亮,是达可参赛级别的观赏鱼鱼种之一,极具市场前景。国内外对于暹罗斗鱼的研究较多,欧美学者对于暹罗斗鱼的行为学进行了详细和深入的研究,原产地国家研究并掌握了暹罗斗鱼的人工繁殖技术[1-2]。我国关于叉尾斗鱼的胚胎和幼鱼发育的研究已有报道[2]。目前,未见有关暹罗斗鱼胚胎发育方面的研究报道。笔者进行了暹罗斗鱼的人工增养殖试验,观察胚胎发育各阶段的特征,以期为国内进行暹罗斗鱼人工增养殖提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在三亚市南繁科学技术研究院热带海洋生物技术实验室进行。试验亲鱼为海南省三亚市福联养殖公司在吉阳镇人工繁殖的5月龄马尾斗鱼。亲鱼配对(雌鱼全长7 cm,雄鱼全长4 cm)后在水族箱中自行产卵[2],受精卵取自泡沫巢中,在水族箱中孵化,水深15 cm。产卵时间为2011年4月9日,孵化期间最低水温25.2℃,最高水温27.0℃。
1.2 试验设备
显微镜 Nikon eclifse 50i,相机 Canon A720,体视显微镜specturum technologies Inc,捕捞工具。
1.3 试验方法
暹罗斗鱼产卵之前,先将雄鱼放入准备好的繁殖缸,再把雌鱼装入塑料杯,一并放入繁殖缸内,雄鱼泡巢筑好后,将雌鱼放出[3]。雌雄鱼发生繁殖行为,即时观察到受精卵的时间记录为产卵时间,实时测量水温,在胚胎发育早期的受精卵至卵裂期10min在显微镜下观察记录1次,囊胚期至原肠胚期30min在显微镜下观察记录1次,每次记录10枚胚胎,胚体期至孵化期每1h观察记录1次,每次记录20枚胚胎[4-5]。胚胎发育各时期时间点的确认以镜检约50%的胚胎出现相应分期特征为标准,各发育时期的划分参考莫根永等[6]。观察胚胎发育过程中进行显微摄影并描绘其形态特征。
2 结果与分析
2.1 产卵行为观察
2011年4月8日下午将土耳其绿色的雄鱼放入水族箱中(T=25.5℃),将雌鱼放入,发情的雌鱼见到雄鱼会出现竖状的深色“婚姻纹”,雄鱼则开始建筑泡巢;4月9日8∶10泡巢建好,将烧杯中的雌鱼放出,雄鱼便开始向雌鱼展示鳍只,之后追咬雌鱼,雌鱼主动游到泡巢下摆动身体,雄鱼此时围绕雌鱼游动,9∶47在泡巢下用身体呈“U”型缠绕住雌鱼的身体,生殖孔相对,同时排放出卵子和精子,之后受精卵下沉。排卵结束,雄鱼将下沉的卵衔入泡巢,而雌鱼仍呈现出暂时性昏迷状态。当亲鱼把卵安置好后,9∶50进行第二次交配产卵,经19次交配产卵后繁殖结束,平均每次10~15粒受精卵,共252粒,受精率85.6%。
2.2 胚胎发育的特征和时间的划分
2.2.1 受精卵的形态特征 受精卵呈不透明的乳白色,圆形光滑,外被透明卵膜,卵膜吸水膨胀后直径为1.000~1.202mm,平均卵径1.116mm;卵黄直径0.762~0.8915mm;受精卵为沉性卵(见图1-1)。在水温25.3℃下,28min后受精卵的细胞质向动物极集中,隆起形成胚盘,此阶段为胚盘形成期。
图1 暹罗斗鱼的胚胎发育
2.2.2 卵裂期 暹罗斗鱼受精后1 h 2min开始第一次卵裂,将胚盘分割成均等的两个细胞,第二次卵裂后细胞数目为4(见图1-2、图1-3);受精后1 h 38min,出现第三次卵裂,产生的8细胞两排分布;胚盘细胞经过数次分裂后,约在受精2 h 43min,进入多细胞期,细胞数目成倍递增,卵裂细胞的排列变得不规则,且细胞大小不一(见图1-5)。受精后约4 h 13min,由于胚盘细胞的持续分裂,细胞数量不断增多,体积进一步变小,似桑葚球状,此时进入桑椹期(见图1-6)。
2.2.3 囊胚期 胚盘细胞继续分裂,细胞数目不断增加,细胞不断堆积,胚盘与卵黄之间形成囊胚腔,受精后5 h 15min,隆起的囊胚在卵黄上呈高帽状,此时进入高囊胚期,又称初期囊胚(见图1-7);之后囊胚高度逐渐变低,细胞进一步增加、变小,进入囊胚中期;受精后6 h 53min。囊胚变得更加扁平,此时进入低囊胚期,又称囊胚晚期(见图1-8)。
2.2.4 原肠期 囊胚边缘细胞开始增多,并沿卵黄外围向植物极方向移动,即胚盘细胞延伸和下包,胚胎进入原肠期。原肠期分为原肠早期、原肠中期、原肠晚期。受精后8 h 45min,胚层细胞缓慢下包约1/2,即进入原肠早期(见图1-9);受精后10 h 14min,胚层下包卵黄囊约2/3,进入原肠中期(见图1-10);受精后12 h 24min,胚盾开始显现,胚层下包卵黄囊约3/4,进入原肠晚期(见图1-11)。
2.2.5 神经胚期 水温26.4℃,受精后17 h 34min,胚层下包4/5,收缩成胚孔,胚体背部增厚并形成一条神经索,标志着进入神经胚期,此时脑的原基初现(见图1-12);受精后17 h 34min,胚层全部包围卵黄囊,称之为胚孔封闭期(见图1-13)。
2.2.6 器官形成期 此时胚体的主要器官开始逐渐显现,在25.8℃,受精后21 h 43min,胚胎头部明显增大,两侧出现一对较大的视泡,即视泡形成期(见图1-14),此时可以分辨头尾;在受精后23 h 43min,胚胎拥有5~6对肌节,尾末端伸长并游离于卵黄囊,即进入尾芽期(见图1-15);受精后27 h 19min,进入晶体形成期,此时的视泡膨大,视泡中央的晶体轮廓清晰,胚体肌节8~10对(见图1-16);胚体继续发育,头部变大,尾芽伸长,晶状体更加清晰,体节增多,受精后30 h 54min,胚体出现间接性扭动,此时为肌肉效应期(见图1-17)。
2.2.7 心跳期 胚体尾芽继续伸长,心脏开始轻微跳动,受精后34 h 37min,心脏节律性跳动且跳动加快,可见血液循环流动,即心跳期(见图1-18)。
2.2.8 孵化期 随着胚体的发育,受精后36 h 54min,心跳加快,胚体扭动剧烈,不断强烈的摆尾,由于尾不断拍击卵膜,使得卵膜变形且变薄,继而鱼苗由头至尾逐渐脱离卵膜,刚孵出的仔鱼全身透明,带椭圆形卵黄囊,卵黄囊上的星状色素清晰可见(见图 1-19、1-20)。
表1是暹罗斗鱼胚胎发育的分期及各时期的主要形态特征。
表1 暹罗斗鱼胚胎发育分期
3 讨论
暹罗斗鱼的胚胎发育经过了卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、器官形成期、心跳期和孵化期共7个阶段,与其他鱼类胚胎发育的特点是一致的,且符合硬骨鱼类胚胎发育的一般规律[7-9]。相较于同科的叉尾斗鱼和圆尾斗鱼,受精卵的特性和大小存在差异,暹罗斗鱼的受精卵呈不透明的乳白色,沉性卵,明显区别于叉尾斗鱼和圆尾斗鱼的透明浮性受精卵。暹罗斗鱼的卵径为1.000~1.202mm,叉尾斗鱼的卵径为 0.611 2~0.688 0mm[10],圆尾斗鱼为1.142~1.237mm[11],对比三组数据不难发现,叉尾斗鱼的受精卵卵径略小于暹罗斗鱼和圆尾斗鱼。胚胎发育过程中,眼囊期的圆尾斗鱼在胚体的卵黄囊上出现了色素,距受精时间为22 h 15min,而同科的叉尾斗鱼在出膜后12 h小时才出现色素[10],本研究结果中,暹罗斗鱼在受精后21 h 43min见星状色素体。从胚胎发育的整个过程看,亲缘关系较近的这三种斗鱼的发育过程存在极大的相似性,且形态变化基本相同。
一般而言,同种鱼类的受精卵在不同温度条件下,胚胎发育所需的时间存在一定的差异,通常温度越高孵化时间越短[12-15]。本研究中暹罗斗鱼的受精卵在25.2℃~27.0℃的水温条件下,受精卵发育至出膜历时36 h 54min,此时,已有超过50%的仔鱼出膜[16],其孵化时间与斗鱼属的其他种类比较接近,如周洁等[11]报道,同属的圆尾斗鱼(Macropodus chinennsis),在水温 21.5℃~23.5℃的条件下,从受精卵到孵化出膜需要42 h 30min;郑文彪[10]研究叉尾斗鱼(Macropodus opcrcularis)的胚胎发育时,发现在水温24.5-25.5℃的条件下,从受精到孵化历经38 h,可见孵化温度和胚胎发育所需要的时间可能存在一定的联系,但还需进一步研究和验证。
目前,暹罗斗鱼的人工繁殖基本解决,但是产卵量和孵化率的高低受亲鱼和人工繁殖条件的影响较大[17-18],故还需深入的研究,加强亲鱼的鱼种培育,改善育苗的人工环境,提高受精卵的质量和稳定性,扩大暹罗斗鱼的苗种规模,推进暹罗斗鱼在中国的发展。
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