大刺鳅性腺发育的组织学研究

廖显平 林伟强 许政生 陈挺 梁文浪 苏怡林

摘 要：该文应用解剖观测和组织学的方法研究了大刺鳅的性腺发育特征。结果表明：大刺鳅生殖细胞划分为5个时相，卵巢和精巢发育划分为Ⅰ～Ⅵ期。雌鱼群体的GSI值变幅为1.05%～7.21%，属于多次分批产卵类型，繁殖高峰期为5月；雄鱼群体GSI值波动在0.09%～0.39%，与雌鱼发育同步。产卵和排精后，卵巢和精巢都恢复到Ⅱ期进行越冬，次年3月份重新发育至性成熟。

关键词：大刺鳅；精巢；卵巢；组织学

中图分类号 S917.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）10-0114-03

大刺鳅（Mastacembelue armatus）在分类上隶属于鲈形目（Perciformes）、刺鳅科（Mastacembelidae）刺鳅属（Mastaceblus Scopoli），俗称辣锥、猪母锯、石锥等，主要分布在我国的长江、珠江等水系，以广东、广西、福建等地江河中的野生资源较为丰富[1]。其肉质细嫩、味道鲜美、蛋白质含量高，深受消费者的喜爱。近年来，学者们已经对大刺鳅的生物学特性、消化系统、驯养生殖、肌肉分析等都进行了研究[2-9]，但对大刺鳅性腺发育的研究尚无全面深入的报道。为此，笔者采用组织学方法研究了大刺鳅卵巢和精巢发育的特点，旨在为大刺鳅的资源保护、增殖、人工繁殖技术等提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料 本研究于2012年1～12月在肇庆市水产科学研究所进行。大刺鳅为经驯养的野生个体，每批随机抽取大刺鳅5～10尾。共组织切片40批，取大刺鳅223尾，其中雌性个体128尾，雄性个体95尾，平均体重47.6g/尾。

1.2 研究方法 首先解剖观测大刺鳅性腺发育情况，测量性腺重量和净体重；并对第Ⅳ～Ⅴ期雌鱼统计绝对怀卵量。测量后迅速取性腺前、中、后段放入Bouin氏液中固定，经系列酒精脱水后进行石蜡包埋、切片、H.E染色、固封，最后在光学显微镜下观察和对各时相细胞拍照。性腺和生殖细胞的发育分析参考楼允东[10]的分期标准，将大刺鳅性腺发育分为Ⅰ～Ⅵ期。相关计算公式如下：

绝对怀卵量=取样中的卵粒数/取样重量（g）×卵巢重（g）；

性腺成熟系数（GSI）=性腺重（g）/鱼体重（g）×100。

2 结果与分析

2.1 卵巢发育 雌性大刺鳅的卵巢是一对延长的囊状结构，前端分离，位于鳔腹壁两侧、肝胰脏背方，左右对称，后段末端汇合成一短的呈“Y”字型输卵管通泄殖孔，外有极薄的腹膜包裹，它们通过卵巢系膜与体腔壁层相连。成熟时的绝对怀卵量在1 386～4 175粒。

2.1.1 第Ⅰ期卵巢 出现在当年生幼体，卵巢呈透明细丝状，浅灰色，外观上难以分辨雌雄。切片观察卵巢，生殖上皮具增殖分生而成的密集的卵原细胞，大小不一，形态不规则，有梨形、椭圆形等，卵径为32.5～45.0μm，部分卵原细胞成束排列，胞质透亮着色浅，细胞核较大，核径为19.0～20.5μm，其中有染色深的核仁1～2个。

2.1.2 第Ⅱ期卵巢 卵巢呈棒状，半透明，浅黄色。肉眼尚不能看清卵粒，生殖上皮及结缔组织突入卵巢腔形成产卵板，以第Ⅱ时相卵母细胞为主，也有少量卵原细胞。卵母细胞排列紧密，形态不一，卵径为48.0～317.5μm，核径为19.5～95.0μm。有核仁22～36个，靠近核膜内侧分布。在细胞中出现卵黄核，细胞质呈强嗜碱性，被苏木精深染成紫蓝色，胞质外周出现一层滤泡细胞。胞核与胞质间形成一透明层，透明层内物质密度稀少，显得透亮，厚度为9.0～13.0μm，随着细胞继续发育，透明层变薄渐消失。

2.1.3 第Ⅲ期卵巢 卵巢呈黄色，卵巢外膜上的血管明显且呈分支状，透过卵巢膜可见到卵粒，但不易分离脱落。卵巢组织中以第Ⅲ时相卵母细胞为主，但第Ⅱ时相的卵母细胞也较多。Ⅲ时相卵母细胞大多近圆形或椭圆形，卵径为310.0～577.0μm，核近球形，核膜凹凸不平，核径为96.0～120.0μm，核仁11～19个。细胞中，靠近质膜的胞质外周出现2～6层直径为10.0～19.5μm小液泡。后期胞质的皮质部分出现一些被H.E染成紫红色的卵黄颗粒。

2.1.4 第Ⅳ期卵巢 卵巢呈亮黄色半透明，体积明显增大，卵巢外膜的血管发达，粗大且分支，呈深红色。卵巢壁薄，卵粒饱满，易分离脱落，此时用力挤压鱼腹部可挤出未成熟卵母细胞。以第Ⅳ时相卵母细胞为主，亦有较多的第Ⅱ、第Ⅲ时相卵母细胞。Ⅳ时相卵母细胞大多近圆形，卵径达862.5～1 350.0μm，核径为114.0～150.0μm。卵母细胞进入卵黄积累的大生长期，卵黄颗粒充满细胞质，体积显著增大，直径为12.5～25.0μm。核极化，出现放射带，并增厚达42.0～45.0μm，条纹清晰。

2.1.5 第Ⅴ期卵巢 卵巢呈黄亮色，发育到最大，占据腹部大部分体积。卵巢松软，富有弹性，卵粒分离，处于流动状态，挤压腹部有透明成熟卵子从泄殖孔排出。卵巢以第Ⅴ时相和第Ⅳ时相末期卵母细胞为主，同时也有第Ⅲ时相和第Ⅳ时相早期的卵母细胞。卵子透明，卵径为1 462.5～1 880.0μm，细胞核已移到卵细胞一侧即动物极附近，核膜消失，核质与胞质融合，卵母细胞内充满松散排列的卵黄颗粒。

2.1.6 第Ⅵ期卵巢 卵巢松软如空袋状，表面皱缩，卵巢充血呈肉红色，不透明，卵细胞质和卵黄胶液化并形成许多空泡和一些吸收的卵子。卵巢产后不久重新回复到第Ⅱ期进行越冬。

2.2 精巢发育 大刺鳅雄性个体精巢是双叶型结构，前段分离，位于鳔腹壁两侧，左右对称，后段末端汇合成一短的“Y”字型输精管通泄殖孔，精巢外面由腹膜包裹，并通过腹膜与腹腔侧壁相连。精巢属于小叶型，有结缔组织将其分隔形成许多精小囊所构成，生精细胞在精小囊中发育。

2.2.1 第Ⅰ期精巢 精原细胞增殖期，出现在当年生幼鱼中，精巢呈透明细丝线状，浅灰色，紧贴腹膜，外表无法分辨雌雄。切片观察到精巢中精原细胞开始增殖使其数量增多，且不定向地分散于间质细胞之间，此时小叶腔未出现。细胞较大，胞径为9.25～10.75μm，胞质染色浅，核位于中央，核径较小，为3.75～4.50μm，为弱嗜碱性。

2.2.2 第Ⅱ期精巢 精母细胞生长期，精巢为细带状，灰白色，体积略有增大。精叶中可见精原细胞和初级精母细胞，精原细胞数目显著增多，2～6个细胞成束排列，细胞仍然为圆形或椭圆形，胞径4.75～7.25μm，核径2.00～2.55μm。精小叶中出现腔隙较小的小叶腔。精小囊内初级精细胞同步发育，细胞体积比精原细胞要小，核为强嗜碱性。

2.2.3 第Ⅲ期精巢 精母细胞成熟期，精巢为扁带状，呈浅白色。初级精母细胞沿小叶边缘作单层或多层排列，小叶腔中出现数量较少的次级精母细胞，排列无规律，成堆排列。次级精母细胞为完成了第一次减数分裂的细胞，胞径2.75～3.25μm，细胞核比初级精母细胞小，核径1.70～1.95μm，染色较深。

2.2.4 第Ⅳ期精巢 精子细胞变态期，精巢为条块状，呈灰白色，表面有明显的血管分布。精巢体积继续增大，精小叶中存在有精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞，同时有少部分已完成变态的精子，呈不同步发育，主要以初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞为主。精子细胞排列紧密，椭圆形或圆，无明显的细胞质，只含有强嗜碱性的细胞核，直径1.75～2.50μm。

2.2.5 第Ⅴ期精巢 精子成熟期，精巢乳白色，体积肥厚，表面的血管更加明显，呈鲜红色。主要由精子细胞和成熟的精子组成，轻压腹部有大量乳白色精液流出。小囊壁破裂，精子溢出至小叶腔，大量的成熟精子在小叶腔中呈涡流状，精子头部圆形，直径1.05～1.75μm，为嗜碱性强，HE染色为深蓝色，尾部细长。

2.2.6 第Ⅵ期精巢 精子退化吸收期，产后精巢萎缩，白色微红至肉红色，充血明显，精小叶仅剩由精小囊围成的一个空腔。大部分精子已经排出，精小叶中仅残留少量的精子，小叶壁有少量精原细胞和精母细胞，经过短时期回复到第Ⅱ期越冬。

2.3 性腺发育周年变化

2.3.1 大刺鳅雌鱼GSI周年变化 对大刺鳅卵巢周年的组织学观察结果表明，该群体月平均GSI值变幅为1.05%～7.21%（如图1），个体GSI值变幅为0.19%～20.38%。个体间GSI值差异较大，解剖中发现有些个体处在幼龄期，性腺尚未分化，属于第Ⅰ期性腺。从GSI值的大小及时间分布可知，大刺鳅的繁殖期主要在4～7月，属春夏季产卵类型鱼类。而从8月份起到翌年2月份成熟系数变幅较小，证明大刺鳅是以Ⅱ期卵巢越冬。

2.3.2 大刺鳅雄鱼GSI周年变化 据对95尾雄鱼解剖及性腺切片的观察，在整个生殖周期内，大刺鳅群体精巢的月平均GSI值波动在0.09%～0.39%（如图2），个体GSI值为0.02%～0.94%。从图2可知，大刺鳅的精巢3月份开始进一步发育，成熟在4～7月，从8月份起GSI值明显下降，且成熟系数变幅较小，组织切片观测证明大刺鳅是以Ⅱ期精巢越冬。

3 讨论

3.1 大刺鳅雌鱼繁殖特性 驯养的大刺鳅繁殖时间为4～7月，属春夏季繁殖类型，5月为高峰期。而刘霆等[4]调查表明，都柳江三都河段的大刺鳅自然繁殖的时间为5～7月，盛产期在6月份；黄永春[2]研究表明，汀江大刺鳅的产卵期为4月底至11月初，产卵高峰期在7月和9月；李晓双[6]调查表明，大刺鳅人工繁殖的季节为每年4月～7月。大刺鳅繁殖时间存在一定的差异。大刺鳅卵巢中各时相卵母细胞发育的非同步性在年周期中是十分明显的。在以某一时相卵细胞为主的卵巢中都有该时相以下各期卵细胞的存在。显微镜下观察发现，这些卵母细胞发育正常，可继续发育成熟。因此，大刺鳅属于多次产卵类型，结果与李晓双[6]研究为一次产卵类型不符，与刘霆[4]、黄永春[2]等研究结果相一致。

3.2 大刺鳅雄鱼性腺发育特征 实验解剖和测量结果得知，大刺鳅雄鱼的体重比同期雌鱼的大但性腺重相比却很小，这可能与其本身生物学特性有关。从图1、图2可以看出，大刺鳅雌雄个体的性腺发育时间是一致，都在5月份达到高峰，这与大刺鳅繁殖特性有关，最大程度确保受精同时进行，有利于种群的延续。这与曹运长等[11]对蓝太阳鱼、曹伏君等[12]对大弹涂鱼的性腺发育研究时得出结论一致。与刀鲚[13]、长薄鳅[14]等大多硬骨鱼类一样，大刺鳅雄鱼排精后恢复到Ⅱ期精巢越冬，也与有些种类不同：银鲳[15]是以Ⅲ期越冬；瓦氏黄颡鱼[16]是以Ⅳ期越冬，但各期的生精细胞特点是相一致的。

参考文献

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（责编：张宏民）