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鄱阳湖土鲶人工繁殖及其胚胎发育情况

2016-12-16姚毅许亮清姜青龙蓝岚

吉林农业·下半月 2016年10期

姚毅+许亮清+姜青龙+蓝岚

摘要:鄱阳湖土鲶(Silirus asotus Linnaeus)是江西省鄱阳湖流域本地鲶鱼(俗称土鲶)。采用人工授精方式进行鄱阳湖土鲶人工繁殖,在18℃~26℃的水温条件下对鄱阳湖土鲶胚胎静止水体中发育过程进行了详细的观察记录,胎发育经过7个时期,从受精卵到孵化出膜约为47 .08小时。并将观察结果与南方大口鲶、瓦氏黄颡鱼静止水体胚胎发育时间进行了比较。对比发现南方大口鲶孵化时间最短,其次为鄱阳湖土鲶,用时最长的为瓦氏黄颡鱼。

关键词:鄱阳湖土鲶;人工受精;胚胎发育观察

基金项目:江西省科技支撑计划(20121BBF60037):鄱阳湖土鲶繁养殖关键技术研究

中图分类号: S943                             文献标识码:  A                    DOI编号:   10.14025/j.cnki.jlny.2016.20.024

对特定水产品种进行人工繁殖生产是水生资源保护的一种重要手段。通过对鄱阳湖土鲶繁殖生物学开展了相关研究,可以有效保护鄱阳湖土鲶野生种质资源,并向渔业生产部门提供优质苗种。并为今后鄱阳湖土鲶的种质资源保护,选育,与资源合理开发利用等工作的开展提供了必要的基础研究数据。

1 材料

1.1 亲本来源与培育

后备亲本为2015年1月下旬捕捞自鄱阳湖区近西南水域的野生个体,共计472余尾,雄鱼103尾、体重为160克~420克,雌鱼369尾、体重为370克~770克。亲本暂养于1332平主米、水深1.8米土池后进行3个多月强化培育。

5月11日,将后备亲本雌雄分离后移至孵化方池。人工催产前先行分辨后备亲本中的雌雄个体,区别后再挑选发育程度好的作为此次试验用亲本。鄱阳湖土鲶雌雄同年发育成熟个体中,雄性个体体型相对偏瘦长,个体较小。鄱阳湖土鲶成熟雄性亲本与雌性亲本在身体外形上易分辨的特征为尾鳍末端的开叉深度以及开叉的个数。雄性亲本尾鳍叉深度较大,长度达到整个尾鳍长度的70%左右,且只有一条尾鳍开叉;而雌性亲本尾鳍开叉深度一般只有30%~50%左右,且在尾鳍部开有多条尾鳍叉。鄱阳湖土鲶通体无鳞片,通过对500组雌雄亲本检测未发现生殖锥星的情况,性成熟阶段的雌雄个体体表为墨褐色,雄性个体在性成熟阶段没有出现明显的生殖色。通过挤压检测雌性鲶鱼腹部,挑选卵巢发育良好腹部膨大的雌性个体,并轻轻挤压泄殖孔,有绿色卵粒被挤出。雄性个体生殖孔红肿凸起,经过挤压可见有少量乳白色精液被挤出。

1.2 药物

此次试验使用的人工催产药物为:促黄体素释放激素A3(LRH-A3)、 绒毛膜促性腺激素(HCG),0.3%胰蛋白酶脱膜用途, 丁香油混合液(丁香油:酒精=1∶5)。

2 方法

2.1 人工催产

渔用催产剂的使用要依据后备亲本性腺实际发育情况进行选择,此次试验经过观察后备亲本性腺发育情况,选配人工催产剂LRH-A3+HCG这两种催产剂配合使用。催产剂使用前用0.7%生理盐水稀释溶解。采取一针注射法进行肌注。雌鱼注射剂量依据体重选取注射剂量为(LRH-A3 6ug+HCG 500IU)/公斤,雄鱼剂量减半的多个剂量方案实施人工催产。注射部位为胸鳍基部。注射时用干毛巾包裹鱼体以便于顺利完成操作。并将亲本放置与产卵池中网箱内,产卵池内每间隔1小时 冲水10分钟,多次升降水位,对亲本施以环境刺激。

2.2 人工授精和孵化

对亲本进行人工催产后,采用半湿法进行人工授精获得授精卵,并将授精卵平铺在正方形孵化网布盘上。

3 胚胎发育观察流程设计

人工授精5分钟后,采集受精卵后使用0.3%胰蛋白酶液浸泡受精卵10分钟后,除去受精卵外层胶膜,并用蒸馏水冲洗。每种孵化方式下每次随机取30粒受精卵进行胚胎发育观察,使用凤凰XTL-165-VT90体式显微镜进行观察,采用凤凰光学显微镜高清摄像头MC-D800U(C)选取胚胎发育期内典型个体进行拍照。胚胎发育分期划分以超过半数被观察样本达到该时期的时间点作为确认时间(殷名称1991)。鄱阳湖土鲶受精卵早期发育快,采取每隔15分钟观察一次,待胚胎进入原肠胚期后,再采用每隔25分钟观察一次。在幼体出膜后,为消除被观察样本胚体扭动对观察记录的不利影响,将被观察样本置于0.01%丁香油混合水溶液中进行麻醉处理。

4 试验条件

该次试验使用了南昌市农业科学院经过改造后的向塘良种繁殖场。

4.1水源和过滤设备

水源使用的是南昌第二干渠内水源和辅助配备良种繁殖场内浅表层地下井水。用于试验用水都经过过滤设备并经100目筛绢网过滤后使用。

4.2苗种培育池

苗种培育池为长度为9米、宽度为7.5米、池深为1.25米的水泥池质育苗池,育苗池池顶部位置布设有进水管路,并且开设有排污口及其排水管路。

5 结果和讨论

5.1受精卵

鄱阳湖土鲶受精卵体为草绿色,受精卵为近似圆球型,受精卵卵径平均为1.62±0.15毫米(n=30),吸水膨胀10分钟后卵径为4.81±0.76毫米(n=30),并产生较强粘性,受精卵体具有较强的弹性,受精分钟后,原生质向动物极汇集,并在受精(45分钟)后上端隆起为圆包状胚盘。

5.2卵裂阶段

受精卵经(1小时30分钟)后,隆起的圆包状胚盘从中部开始凹陷,经过缓慢下陷加深后,形成二个边界为圆弧状近长方形分裂球细胞;(1小时50分钟)开始第二次分裂,发生位置与第一次形成分裂下陷处形成垂直线,分裂凹陷后形成4个形状相似的外缘为90度扇形的分裂球细胞; (2小时05分钟)开始第三次分裂,两处凹陷同时发生并与第一条凹陷平行,将原有4分裂球细胞分成为8个,并呈现长方形排列。但8个细胞外形已有明显区别,内部4个细胞近似与正方形隆起,而外缘4个细胞则仍是外缘近似90度扇形的分裂球细胞;(2小时30分钟)开始第四次分裂,同时出现两条凹陷并与第一条凹陷都呈垂直的经裂,分裂完成后外缘4个细胞较小,其余12个细胞大小相似,16个细胞呈有规则的长方形排列;(3小时05分钟)开始第五次分裂,并形成了32个成二行排列的分裂球细胞,这时期分裂球细胞之间的界限已经变得不明显;(3小时05分钟)开始第六次分裂,这时的发育已进入到64细胞期,分裂球细胞不仅细胞间的界限变得不明显,甚至出现了细胞部分重叠的情况;(3小时05分钟)发育进入到了多细胞期,呈现多层排列状态的分裂球细胞,已经很难分辨其具体的分裂球细胞个数,详见表1。

表1  鄱阳湖土鲶胚胎发育分期

5.3囊胚阶段

受精经过(4小时15分钟)后,分裂细胞团缓慢隆起,整体呈现圆包形状,隆起高度为整个受精卵长轴长的(3/7),早期囊胚的胚层隆起很高,可看见模糊的细胞界限。囊胚层细胞逐渐向植物极下方迁移,经过(5小时05分钟)后进入囊胚中期,细胞界限逐渐不明显,细胞团中形成一个小腔,腔体中充满液体。经过(6小时10分钟)后进入囊胚晚期,囊壁的细胞下包生长,逐渐将卵黄部分包围。下包过程中伴随着囊胚腔被压缩。囊胚层下包约达整个胚胎的1/3。外层也变得扁薄,透视可见囊胚腔。

5.4原肠胚阶段

受精(7小时05分钟)后,胚层边缘隆起并下包胚层1/2,胚层隆起形成圆帽状“胚环”,经过(8小时15分钟)后,圆帽状“胚环”不断增厚并内卷,并逐渐增厚成盾状。这时胚层持续下包,下包达到整个细胞4/5,这时的胚盾前端开始膨大,伴随胚盾外缘伸长变薄,可观察到沿着胚盾中线部分形成脊索原基,并可观察到胚盾前端略微膨大的脑泡原基。

5.5神经胚阶段

在受精(11小时50分钟)后,胚盾中线部分脊索原基处下陷成沟状神经沟,神经沟位于胚体背侧的正中位置,脊索原基与外胚层紧密结合。卵黄栓裸露于胚胎的表面,胚体头端(动物极这一段)初显脑部形态,可分辨出前、中、后三个脑泡,胚孔封闭与受精后11小时46分钟,脑泡两侧可观察到眼囊原基,并可见5~7对体节。

5.6器官分化阶段

在受精(14小时45分钟)后,眼囊原基内陷成眼囊,然后在其中部可见圆形突起;椭圆形听囊出现在胚体前端2/5处,这时体节数为11~14对;脑部分化更为明显;在受精(15小时55分钟)时,眼基前方可观察到嗅板,尾牙开始游离出卵黄囊,并呈现球形尾泡,这时体节数为18~23对,受精(19小时25分钟)时,整个胚体开始有微弱运动,开始出现肌肉收缩现象的发生,这种运动的发生的频率为6~11次/分钟。受精(22小时35分钟)时,可见上颌须原基出现,位于头部下方。尾牙游离成尾,长度为胚体长2/5,形成后的尾通过有规律的左右摆动,使得胚体沿着卵膜内缘缓慢移动,并可观察到鳃弓原基和鳃盖原基先后出现在上颌须后下部和听囊下部。受精(24小时35分钟)时,心跳频率逐渐加快到65~77次/分钟,胚体扭动频率也同步加快,扭动频率和心跳频率近于一致,奇鳍褶出现在尾部腹面,并逐渐的加长。受精(27小时35分钟)时,这时的鳃盖原基扩大并可观察到3对左右的鳃弓,胚体沿卵膜内缘做逆时针运动,而这时的卵膜也变薄,并伴随有不规则的内陷,卵膜紧贴膜内胚体。

5.7出膜

受精(33小时50分钟)时,被观察样本胚体尾部剧烈运动使内胚膜破裂,尾部先转出,脱出内胚膜后尾部摆动频率和幅度都加大,借着剧烈运动仔鱼头部也脱出胚膜,脱离的胚膜碎片逐渐溶解。刚刚脱膜的仔鱼躯干部分淡绿色,近似于透明,卵黄囊呈现草绿色,受精后(39小时50分钟),一半的被观察样本脱膜,受精后(47小时05分钟),被观察样本全部完成脱膜。

鄱阳湖土鲶受精卵为圆形,通体草绿色,受精卵的大小为1.56毫米~1.71毫米,受精卵吸水膨胀的增幅大,外膜直径达到了5.58毫米,吸水后受精卵外壁具有很强的弹性,能承受较强的外力冲击,鄱阳湖土鲶受精卵吸水膨胀后通体具有中等粘性,容易附着细砂粒及其他类型微粒。

鄱阳湖土鲶受精卵在水温22.0℃~26℃情况下,孵化出苗用时47小时05分钟;与大多数鲶科发育时序相似,经过胚盘期→卵裂期→囊胚期→原肠期→神经胚期→器官分化期→出膜期这7个发育时期。相应的发育期中又分为若干个阶段。鄱阳湖土鲶卵裂期的8细胞时期到64细胞时期,分裂球排列成外缘成弧形的长方体,胚胎发育至64细胞期后分裂球重叠程度变大,分裂球细胞间的界限变得没有明显规律。同时卵黄运动较剧烈,运动周期较短,有利于细胞层的下扩。在器官分化期之前的各发育时期阶段胚胎发育缓慢,进入到器官分化期后,胚胎发育加速。脑泡及眼囊分化、嗅板和听囊的分化、颌须原基的形成、肌节的加速形成,使得鄱阳湖土鲶仔鱼出膜后感觉器官已初步形成。

孵化的水温和累计时间与其他鲶形目品种之间的比较,鄱阳湖土鲶的孵化在水温22.0℃~26℃情况下,孵化出苗用时47小时05分钟;南方大口鲶孵化在水温23.1℃~25.8℃情况下,孵化出苗用时30小时27分钟;瓦氏黄颡鱼(同为鲶形目)的孵化在水温23.0℃~25.0℃情况下,孵化出苗用时50~60小时。

在18℃~26℃的温度范围内,南方大口鲶孵化时间最短,其次为鄱阳湖土鲶,然后是瓦氏黄颡鱼。鄱阳湖土鲶胚胎发育情况见表2。

参考文献

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作者简介:姚毅,硕士,南昌市农业科学院,工程师,研究方向:遗传育种和农业物联网。