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池养镜泊湖蒙古鲌的人工繁殖及胚胎发育和胚后发育观察

2016-12-20姜海峰耿龙武佟广香李晨宇王四泽

水产科学 2016年2期
关键词:镜泊湖催产积温

姜海峰,耿龙武,佟广香,李晨宇,王四泽,徐 伟

( 中国水产科学研究院 黑龙江水产研究所,黑龙江 哈尔滨150070 )

池养镜泊湖蒙古鲌的人工繁殖及胚胎发育和胚后发育观察

姜海峰,耿龙武,佟广香,李晨宇,王四泽,徐 伟

( 中国水产科学研究院 黑龙江水产研究所,黑龙江 哈尔滨150070 )

研究了池塘养殖条件下镜泊湖蒙古鲌的人工繁殖及胚胎和胚后发育。试验结果显示,池养蒙古鲌人工催产的适宜时间为6月上旬,水温为23~26 ℃。混合激素400 IU/kg 绒毛膜促性腺激素+ 4 g/kg绒毛膜促性腺激素A2+ 2 mg/kg 地欧酮,催产率达80% 以上。镜泊湖蒙古鲌成熟卵呈圆球形,淡黄色,半透明,属沉黏性卵; 平均卵径为 (1.10 ± 0.03) mm,吸水膨胀后的卵径为 (1.42 ± 0.05) mm。水温23~25 ℃时,受精卵至破膜需38 h,积温926.3 ℃·h。镜泊湖蒙古鲌的胚胎发育时序和特征符合鲌属鱼类胚胎发育的一般规律,可分为胚盘、卵裂、囊胚、原肠、神经胚和器官形成6个发育阶段,进一步细分应为21个发育时期,初孵仔鱼全长 (4.32 ± 0.31) mm,当达到(5.70 ± 0.47) mm时开始平游摄食。

蒙古鲌;池塘养殖;人工催产;胚胎发育

蒙古鲌(Erythrocultermongolicus)属鲤形目、鲤科、鲌亚科、鲌属,遍布于我国各水系中。分布于镜泊湖的蒙古鲌是黑龙江流域重要的经济鱼类之一,俗称红尾[1]。在20世纪80年代,镜泊湖蒙古鲌的年产量很高,达到1.5×105kg,占渔获量的45.9%~56.1%。然而,近年来由于环境破坏和过度捕捞等人为因素,其野生资源量急剧下降已接近枯竭[2]。至2000年,年产量降至5×104kg,从2001年至今,平均年产量仅约2.5×104kg。目前,镜泊湖蒙古鲌被评为绿色无公害食品,并获得农产品地理保护标志认证产品,具有很高的市场认可度。

国内学者对长江流域蒙古鲌的研究较多,主要开展了人工繁殖[3]、营养需求[4]、苗种培育[5]、生长特性等[6]研究。而对黑龙江流域的蒙古鲌报道却较少,主要集中在资源调查[1-2]、人工繁殖[7-8]和遗传分化[9]等方面,池塘养殖蒙古鲌的人工繁殖和胚胎发育等方面的研究尚未见报道。本研究通过镜泊湖蒙古鲌人工繁殖催产药物用量的摸索,以及胚胎发育的系统观察,旨在为镜泊湖蒙古鲌的人工增殖及产业化养殖提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

于2008年6月从镜泊湖捕捞野生蒙古鲌亲鱼,在黑龙江水产研究所松浦试验场经人工催产、孵化获得子一代,池塘中投喂鲤鱼颗粒饵料饲养,经4年培育至性成熟亲鱼,体长为27.4~36.5 cm,体质量为270~415 g。催产药物为促黄体素释放激素类似物A2、绒毛膜促性腺激素和地欧酮。

1.2 人工繁殖

2014年6 月水温稳定在23 ℃以上时,进行人工繁殖试验。选择生殖孔突出,腹部膨大柔软的雌鱼和轻压腹部有精液流出的雄鱼各20尾。参考鱼类人工催产药物用量的相关文献[3,8,10-14],设置4种剂量催产药物组合进行人工催产试验:A组合,200 IU/kg 绒毛膜促性腺激素+2 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+1 mg/kg地欧酮;B组合,300 IU/kg绒毛膜促性腺激素+3 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+1.5 mg/kg 地欧酮;C组合,400 IU/kg绒毛膜促性腺激素+4 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+ 2 mg/kg 地欧酮;D组合,500 IU/kg绒毛膜促性腺激素+5 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+ 2.5 mg/kg地欧酮。催产药物采用胸鳍基部腹腔一次注射,雄鱼注射剂量减半。将催产后的亲鱼以雌雄1∶1的比例置于4个产卵网箱中(2 m×1 m×1 m),每个网箱5组亲鱼。自然产卵,收集鱼卵后在孵化桶中流水孵化,分别统计各组的催产率和受精率。

催产率/%=产卵的雌鱼数/催产的雌鱼数×100%

受精率/%=受精卵数/取样卵数×100%

(n=200)

1.3 胚胎发育观察

为准确确定胚胎发育时间及获得洁净的受精卵,用人工干法授精。受精卵孵化期间,每次在Motic解剖镜下观察50粒受精卵的胚胎发育特点,胚胎发育分期参照四大家鱼的分类方法[15],以50%以上受精卵发育到该期计算。发育积温为某发育期平均水温与此发育期所用时间的乘积。

2 结果与分析

2.1 蒙古鲌的人工繁殖

2013—2014年在哈尔滨地区进行的池塘养殖蒙古鲌的人工繁育试验结果见表1。由表1可知,池塘中的蒙古鲌的适宜人工繁殖时间为6月上旬,水温在23 ℃以上。

不同的催产药物剂量对繁殖效果具有明显的影响(表2),同样水温条件下,200 IU/kg绒毛膜促性腺激素+2 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+1 mg/kg地欧酮试验组在催产后20 h后未产卵,人工挤压鱼体腹部检查发现雌鱼卵子游离程度较差;300 IU/kg绒毛膜促性腺激素+3 g/kg促黄体释放激素类似物A2+1.5 mg/kg地欧酮试验组剂量虽然能够使大多数亲鱼催产成功,但观察发现大多数受精卵虽受精但停止发育;400 IU/kg绒毛膜促性腺激素+4 g/kg促黄体释放激素类似物A2+2 mg/kg地欧酮试验组与500 IU/kg绒毛膜促性腺激素+5 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+2.5 mg/kg地欧酮试验组的催产率和受精率均很高,催产药物的效应时间约为10 h,表明400 IU/kg绒毛膜促性腺激素+4 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+ 2 mg/kg 地欧酮可以满足蒙古鲌的催产条件。

2.2 蒙古鲌的胚胎发育

蒙古鲌的卵呈圆球形,淡黄色,遇水后会产生较强的黏性。卵径为 (1.10±0.03) mm,吸水膨胀后的卵径为 (1.42±0.05) mm。在24~25 ℃的条件下,蒙古鲌的卵从受精至破膜整个发育过程历时38 h,有效积温为926.3 ℃·h。依据各阶段的形态变化和发育特点,可将蒙古鲌胚胎发育经历胚盘、卵裂、囊胚、原肠、神经胚和器官形6个主要发育阶段,进一步细分为21个发育期,具体过程见表3和图1。蒙古鲌胚盘期历时30 min,需要积温12 ℃·h,占总积温的1.3%;卵裂期阶段历时160 min,需积温60.2 ℃·h,占总积温的6.52%;囊胚期历时200 min需积温79.2 ℃·h,占总积温的8.58%;原肠期历时3 h,需积温73.8 ℃·h,占总积温的8.0%;神经胚历时150 min,需积温60 ℃·h,占总积温的6.50%;器官形成期耗时最长,历时1570 min,需积温634.2 ℃·h,占总积温的68.67%。

2.3 蒙古鲌胚后发育观察

水温在25 ℃时,孵化发生在受精后的38 h。初孵仔鱼长度为(4.32±0.31) mm,肌节43对,除眼球腹面内侧出现一对黑色斑点外,身体透明无色,背鳍与尾鳍相连,在水体中做间歇性上下游动(图1v);出膜后2日龄仔鱼随着卵黄的逐渐吸收,卵黄囊变的狭长,头部骨骼开始形成,眼球色素增多,可以观察到3块鳃板,胸鳍略向两侧隆起,鳔出现(图1w);出膜后3日龄仔鱼,黑色素完全布满整个眼球,卵黄囊呈窄条状,下口位形成,胸鳍较明显,腹部和头背部出现点状黑色素(图1x);4日龄仔鱼的鳔膜出现黑色素,未分室,胸鳍呈扇状;卵黄囊吸收完全,端口位形成,消化道发育完整,出现追食行为,由于鳍的分化,活动能力增强,可以在水中长时间平游,体长为(5.70±0.47) mm(图1y)。

表1 2013-2014年镜泊湖蒙古鲌人工繁殖情况

注:“-”表示人工繁殖未成功.

表2 不同激素剂量的催产效果

注:“-” 表示未受精.

表3 镜泊湖蒙古鲌的胚胎发育时序

3 讨 论

3.1 蒙古鲌的人工繁育

蒙古鲌在镜泊湖有明显的产卵洄游习性,产卵期一般为6月下旬至7月上中旬,水温22~25 ℃[1]。本研究中池养蒙古鲌的繁殖时间比野生镜泊湖蒙古鲌稍早一些,是由于池塘中的水温比同期的镜泊湖的水温高。此外,本研究发现,蒙古鲌的催产率和受精率均随催产药物剂量的增加而提高,但最高剂量组受精率呈现略微的下降趋势,与翘嘴红鲌(E.ilishaeformis)[12]和泥鳅(Orientalweatherfish)[16]繁育中观察到的结果相似,综合性价考虑,建议使用400 IU/kg绒毛膜促性腺激素+4 g/kg促黄体素释放激素类似物A2+ 2 mg/kg 地欧酮用量组合更适宜蒙古鲌的人工催产。

3.2 镜泊湖蒙古鲌卵的特性

镜泊湖蒙古鲌的卵遇水后会产生较强的黏性,吸水后的卵径为1.42 mm,卵周隙约为0.3 mm,同大多淡水鱼沉性卵卵径(1~1.5 cm)相近[10],与黑尾近红鲌(Ancherythroculternigrocauda)[11]、海南红鲌(E.reeurviceps)[13]及太湖翘嘴红鲌[15]较接近,但同兴凯湖翘嘴鲌(Culteralburnus)[14]差异较大。兴凯湖翘嘴鲌的受精卵为非黏性、半浮性,吸水后卵径约达4.7 mm,卵周隙约3.6 mm (表4)。王伟[18]对鲌亚科鱼类系统发生的研究表明翘嘴鲌同海南红鲌的亲缘关系比蒙古鲌更近,此外属于同种但不同地理种群的兴凯湖翘嘴鲌与太湖翘嘴红鲌之间的卵差异同样很大。可以看出,上述受精卵的差异同物种间的亲缘关系并不一致,由此推测这些差异可能是不同地理种群或物种在长期演化过程中对不同生态、生境等差异的适应性导致。

图1 蒙古鲌的胚胎发育a.受精卵;b. 胚盘隆起;c. 2细胞期;d. 4细胞期;e. 8细胞期;f. 16细胞期;g. 桑葚期;h. 囊胚早期;i. 囊胚中期;j. 囊胚晚期;k. 原肠早期;l. 原肠中期;m. 原肠晚期;n. 神经胚期;o. 胚孔封闭期;p. 眼基期;q. 眼囊期;r. 尾芽期;s. 晶体出现期;t. 心脏出现期;u. 出膜期;v. 1日龄仔鱼;w. 2日龄仔鱼;x. 3日龄仔鱼;y. 4日龄仔鱼.

3.3 镜泊湖蒙古鲌的胚胎发育特点

鱼类的胚胎发育具有种特异性,并同遗传、生态、生境、亲鱼营养和健康状况等因素密切相关[9,14-15]。观察结果表明,蒙古鲌的胚胎发育的外部特征符合鲌亚科鱼类胚胎发育的一般规律。在有效积温方面,蒙古鲌整个胚胎发育需有效积温923.6 ℃·h,与海南红鲌的有效积温924.9 ℃·h相近,高于兴凯湖翘嘴鲌的有效积温607.5 ℃·h和太湖翘嘴红鲌的有效积温619.8 ℃·h,低于黑尾近红鲌的有效积温1150.3 ℃·h(表4)。此外,虽然各发育时期所需积温有所不同,但主要差异为器官形成期和出膜期之间的出膜过程(表4)。相对于海南红鲌,兴凯湖翘嘴鲌和太湖翘嘴红鲌,蒙古鲌的出膜期积温远高于器官形成期,与黑尾近红鲌相似。胚体出膜过程受卵膜厚度、胚体活力、水温及孵化方式等多因素的影响,具体原因有待进一步研究。

表4 蒙古鲌与其他鲌的受精卵和发育积温的对比

3.4 初孵仔鱼的特征

镜泊湖蒙古鲌初孵仔鱼体长约4.32 mm,与同亚科鲌属的兴凯湖翘嘴鲌(4.17 mm)[14]、太湖翘嘴红鲌(4.10 mm)[15]、海南红鲌(4.4 mm)[13]及近红鲌属的黑尾近红鲌(4.04 mm)[11]较为相近。镜泊湖蒙古鲌初孵仔鱼透明无色,仅在眼球腹面内侧发现一对黑色眼点,此特征同翘嘴鲌[13]、达氏鲌(C.dabryi)[18]及黑尾近红鲌[10]的仔鱼一致,而同亚科舫属的团头鲂(Megalobramaamblycephala)[19]的初孵仔鱼身体前端分布有很多颗粒状孵化腺细胞,三角鲂(M.terminalis)[20]的初孵仔鱼身体完全透明,仅在胸鳍原基发生期出现黑色素眼点。

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ArtificialPropagationandObservationofEmbryonicandPostembryonicDevelopmentinPond-farmedMongolianCulterErythrocultermongolicusCollectedfromJingpoLake

JIANG Haifeng, GENG Longwu, TONG Guangxiang, LI Chenyu, WANG Size, XU Wei

( Heilongjiang River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Harbin 150070, China )

The artificial propagation was conducted, and embryonic and postembryonic development was observed in pond-farmed Mongolian culterErythrocultermongolicuscollected from Jingpo Lake. Results showed that Mongolian culter cultured in ponds was induced to spawn appropriately in early June at water temperature of 23—26 ℃ by injection of a hormone mixture of 400 IU/kg HCG+4 g/kg A2+2 mg/kg DOM with spawning success of over 80%. The mature Mongolian culter had sphere, yellowish, demersal and adhesive eggs with mean diameter of (1.10±0.03) mm and the eggs were changed to (1.42±0.05) mm in diameter after water absorbing. It took 38 hours that the fertilized eggs were hatched from fertilization with an accumulative temperatures of 926.3 ℃·h at water temperature of 23—25 ℃. LikeCulturegenus, the embryonic development of Mongolian culter was divided into 6 stages: fertilized egg, cleavage, blastula, gastrula, neurula and organogenesis, and subdivided into twenty one developmental phases. The newly hatched larvae had mean total length of (4.32±0.31) mm, and began initial feeding and floating-up swimming at total length of (5.70±0.47) mm.

Erythrocultermongolicus: pond culture; to be induced to spawn; embryonic development

10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.02.006

Q959.4

A

1003-1111(2016)02-0130-06

2015-07-24;

2015-11-10.

中国水产科学研究院基本科研业务费资助项目 (2014A07XK04)

姜海峰 (1987-),男,助理研究员,硕士; 研究方向:鱼类遗传育种. E-mail:haifeng-2008@163.com.通讯作者:徐伟(1970-),男,研究员;研究方向:鱼类遗传育种. E-mail:xwsc23@163.com.

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