两种群东方田鼠生长发育及繁殖性能观测

柏 熊, 林金杏, 王晓东,, 冯 洁, 高 捷, 谢建云

(1. 上海西普尔-必凯实验动物有限公司, 上海 201203; 2. 上海实验动物研究中心, 上海 201203)

东方田鼠(Microtus fortis)隶属啮齿目(Rodenti)、仓鼠科(Cricetidae)、田鼠亚科(Microtinae)、田鼠属(Microtus), 在我国分布极广, 北至黑龙江省, 南至广东省, 共覆盖了18省、市、自治区[1,2]。东方田鼠是迄今为止发现的唯一一种具有天然抗日本血吸虫病特征的哺乳动物, 流行病学调查和人工感染试验均证明其对日本血吸虫感染具有天然抗性[3,4], 是我国特有的开展抗血吸虫病研究的动物资源。近年来研究表明, 东方田鼠还对高脂饲料敏感, 易发生非酒精性脂肪肝[5], 并且在卵巢癌[6]、糖尿病[7]等模型研究方面也有一定应用价值。

黄文几等[1]认为东方田鼠在我国有5个亚种, 分别是指名亚种(M. f. fortis)、乌苏里亚种(M.f.pelliceus)、新民亚种(M. f. dolicocephalus)、长江亚种(M. f. calamorum)和福建亚种(M. f. fujianensis)。目前本中心饲养的东方田鼠是1998年从中国科学院亚热带农业生态研究所引进和1999年从宁夏青铜峡野外捕捉，分别为长江亚种和指名亚种，经生物净化后建立的独立封闭群[8]。作者对该封闭群的繁殖性能、生长曲线等进行了测定和比较，旨在为东方田鼠的推广使用提供生物学特性的基础数据。

1 材料与方法

1.1 动物

东方田鼠封闭群洞庭湖种群(DTH)(长江亚种)和青铜峡种群(QTX)(指名亚种)分别饲养于本中心屏障设施两个独立的单元。初始种群动物均通过剖宫取胎，由异种动物代乳培育而成[8]，现种群动物均为自然分娩繁殖。

1.2 饲养管理及环境

屏障设施每个房间有独立的送排风系统，室内温度22±2 ℃，相对湿度40%～70%，人工光照，明暗12 h∶12 h。动物饲养于聚砜PSU塑料IVC笼盒(420 mm×250 mm×230 mm)。饲料为大、小鼠通用全价颗粒饲料，由上海西普尔-必凯实验动物有限公司生产并提供。垫料采用玉米芯垫料，购于华怡合信(北京)科技股份有限公司。动物饲料、垫料和饮用水均通过121℃，40 min高压灭菌处理，自由饮食。

1.3 数据测定

繁殖性能: 两个亚种健康田鼠10周龄前, 雌雄分开饲养, 10周龄后雌雄随机配对, 以雌:雄=1∶1长期同居繁殖, 其中DTH配对47对, QTX配对62对,两个种群田鼠各有30对繁殖成功。记录繁殖成功的60对田鼠的胎次、生产日期、产仔数、离乳日期、离乳率等基本数据。

生长曲线: 每个种群雌雄各30只, 称量初生、3d、5d、7d、14d、21d、28d、35d、42d、49 d、56 d、70 d、84 d、98 d的体质量。运用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种常用生长曲线模型[9,10]对东方田鼠的生长发育规律进行拟合,拟合模型表达式见表1。表达式中参数y为东方田鼠t日龄时的体质量, 参数A为极限体质量, k为瞬时生长速度, B为调节参数，t为日龄。

1.4 统计处理

用SPSS 19和Excel对数据进行分析，计量数据采用表示, 组间比较采用方差分析和t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

表 1 3种常用动物非线性生长模型Table 1 Three nonlinear models of animal growth

2 结果

2.1 表皮及毛色特征

DTH田鼠初生幼仔的背部表皮呈现黑色, 而QTX田鼠的初生幼仔背部表皮呈现黄色。随着个体生长, 被毛的出现, 前者毛色为深褐色, 富有光泽;后者毛色为黄褐色, 被毛粗乱, 无光泽(图1)。

2.2 繁殖性能

两个种群东方田鼠在实验室饲养的条件下全年均可繁殖, 雌鼠妊娠期为20～21 d, 哺乳期为21 d。

2.2.1 窝产仔数 DTH田鼠窝产仔数为2～8只，以4～6只居多, 平均(4.70±1.15)只, DTH的第4、第5胎的窝产仔数减少，与第3胎存在显著差异(P＜0.05); QTX田鼠每胎窝产仔数为1～6只, 以3～5只居多, 平均(3.59±1.00)只, 第3胎的窝产仔数明显少于其它各胎次(P＜0.05); 不同种群之间比较可见,QTX的第1、3胎的窝产仔数明显少于湖南DTH, 平均窝产仔数也明显低于DTH(P＜0.05)(表2)。

图 1 东方田鼠2个亚种幼体和成体Figure 1 Infants and Grown-up of M. f. calamorum and M. f. fortis

表 2 两种群东方田鼠窝产仔数Table 2 The Litter size of Microtus fortis in two stocks

2.2.2 胎间隔 DTH田鼠的胎间隔为21～69 d, 平均(30.75±10.21) d，前4胎胎间隔没有明显差异，均在30 d左右，第5胎和第4胎的胎间隔[(34.47±13.14 d)]明显延长(P＜0.05); QTX田鼠每胎间的间隔为22～90 d，平均(35.56±12.46) d，各胎次之间均存在显著差异(P＜0.05)，且随胎次增加胎间隔越来越长。QTX田鼠第4、5胎胎间隔以及平均胎间隔都比DTH田鼠长(P＜0.05)(表3)。

2.2.3 其他繁殖性状 DTH田鼠妊娠率为63.83%(30/47)，而QTX田鼠妊娠率为48.39%(30/62)。DTH田鼠仔鼠的初生体质量、离乳体质量均明显小于QTX田鼠(P＜0.05)，DTH田鼠的离乳率较高(P＜0.05)(表 4)。

2.3 东方田鼠生长曲线

2.3.1 生长曲线测定 东方田鼠体质量增长在出生7 d内较为缓慢, 然后体质量进入快速增长期, 8周龄后体质量又进入缓慢增长阶段(表5)。DTH田鼠的幼仔从出生到10日龄前雌雄鼠的体质量无明显分化，14日龄后雄鼠的体质量增长明显高于雌鼠(P＜0.05), QTX幼仔在哺乳期雌雄鼠基本未出现体质量的显著性差异, 28日龄雌雄鼠体质量出现明显分化, 雄鼠体质量远远高于雌鼠体质量(P＜0.01)。整体来看, QTX田鼠的体质量略重, QTX田鼠雌性初生幼仔、21日龄、28日龄体质量明显比DTH田鼠重(P＜0.01)。QTX雄性东方田鼠只是在7 d、42 d、49 d、84 d与DTH雄性东方田鼠存在显著差异(P＜0.05)。DTH和QTX东方田鼠的体质量性雌雄二型分化分别出现在14 d和28 d，雄性田鼠的体质量显著高于雌鼠。

表 3 两亚种东方田鼠胎间隔Table 3 The birth Interval of Microtus fortis in two stocks

表 4 两亚种东方田鼠主要繁殖性能Table 4 The main reproductive performance of Microtus fortis in two stocks

表 5 两种群东方田鼠体质量实测值Table 5 The body weight of Microtus fortis in two stocks (n=30)

2.3.2 东方田鼠拟合生长曲线 采用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy方程对雌雄东方田鼠体质量增长数据进行了拟合，3种模型的拟合度(R2)均高于0.99, 拟合效果均良好，其中Von Bertalanffy曲线模型拟合度高于0.997(表6)，模拟效果最好，因此选用Von Bertalanffy方程对东方田鼠体质量的生长过程进行描述。

根据Von Bertalanffy回归方程分析结果, DTH和QTX雌、雄鼠的体质量生长曲线可用下列方程来描述: DTH♀=69.915[(1-0.667e(-0.042t)]3、DTH♂=91.252[1-0.666e(-0.034t)]3、QTX ♀ =70.260[1-0.645e(-0.041t)]3、QTX♂=95.073[1-0.676e(-0.035t)]3, 式中e是自然对数的底数, e≈2.71 828, t是日龄。

根据Von Bertalanffy方程拟合结果，两种群田鼠雌鼠雄鼠的极限体质量、瞬时生长速度、拐点体质量以及拐点日龄见表6。图2、图3是DTH和QTX东方田鼠的生长曲线与Von Bertalanffy拟合生长曲线，由图中可以看出模型拟合的各组田鼠不同日龄的体质量与实测值非常接近，Von Bertalanffy模型对东方田鼠体质量的拟合效果非常好。

3 讨论

我国有东方田鼠5个亚种，我们实验室饲养繁殖的东方田鼠为其中的两个亚种：指名亚种和长江亚种，这两个亚种的东方田鼠在毛色上明显不同。长江亚种田鼠来源于湖南洞庭湖湖区，枯水期多栖息在湖滩上，汛期则迁入垸内，在农田内栖息繁殖，因其生活在水源丰富的环境中，被毛黑亮有光泽，可能更有利于适应水环境[11]; 而指名亚种来源于宁夏青铜峡地区，气候干燥，东方田鼠主要栖息在玉米地等农田里，脚下为黄土, 在田埂上打洞，啃食农作物，为适应环境形成一种保护色，被毛粗乱，呈黄褐色，与自然浑为一体。

表 6 东方田鼠生长曲线Von Bertalanffy 拟合结果Table 6 The Von Bertalanffy fitting results of growth curve for Microtus fortis in two stocks

图 2 DTH东方田鼠生长曲线与拟合曲线比较Figure 2 The comparison of growth curve and fitting curve of Microtus fortis stocks from Dongtinghu

图 3 QTX东方田鼠生长曲线与拟合曲线比较Figure 3 The comparison of growth curve and fitting curve of Microtus fortis stocks from Qingtongxia

关于两个亚种东方田鼠的窝产仔数统计多有报道，武正军等1992-1994三年间在东洞庭湖区野外捕获并剖检东方田鼠千余只，统计数据显示东方田鼠的平均胎仔数为5.13只[12]; 柏熊等[8]2008～2009年间对东方田鼠进行生物净化时，剖宫取胎东方田鼠孕鼠35只，剖得仔鼠186只，平均胎仔数5.31只;本文统计的DTH东方田鼠经自然分娩的平均窝产仔数为4.7只，与刘宗传等[13]报道的实验室人工饲养湖南东方田鼠经自然分娩平均窝产仔数为4.8只的数据相似，略低于武正军等[12]报道的野生剖检与柏熊等[8]剖腹取胎的胎仔数，说明自然分娩的东方田鼠可能存在一定的杀婴行为[14]。本次统计的QTX田鼠的窝产仔数为3.59只，少于DTH田鼠，这个数据与报道的实验室人工饲养宁夏东方田鼠自然分娩平均胎仔数3.8只相近[11,15]，说明指名亚种东方田鼠的窝产仔数比长江亚种少。

DTH田鼠妊娠率为63.83%, 低于刘宗传等[13]报道的76.7%, 而QTX田鼠妊娠率更低, 为48.39%。DTH和QTX田鼠的平均胎间隔分布为30.75 d和35.56 d, 多数为25～40 d，最短胎间隔为21 d，而东方田鼠的妊娠期为21 d左右，说明部分东方田鼠有产后妊娠，大部分田鼠在哺乳期可以交配。DTH田鼠从第5胎起胎间隔明显变长，QTX田鼠各胎胎间隔越来越长，说明在日常繁殖中，为保证东方田鼠的产量，要及时淘汰种鼠。

我们实验室饲养的QTX东方田鼠在离乳率、妊娠率、窝产仔数等方面都比DTH田鼠低，胎间隔长，说明在同一饲养条件下，QTX东方田鼠的繁殖性能明显低于DTH。胡忠军等[11]认为可能是洞庭湖区东方田鼠在汛期需要长途迁徙至农田，消耗大量能量、迁徙时导致大量个体死亡及汛期导致的繁殖期长短不稳定等因素造成的。在这样条件下，东方田鼠需要在不稳定的繁殖期内增加窝产仔数、缩短胎间隔来补充汛期所造成的个体大量死亡，以维持种群的数量和繁衍，是对湖区特殊环境的一种适应。

体质量增长的绝对值大小比较直观地反映动物在某一时间段内生长发育的状况。QTX东方田鼠由于窝产仔数相对DTH东方田鼠窝产仔数较少，所以初生幼仔体质量相对较重。出生7 d后两者幼鼠均进入体质量快速增长期，此时雌雄鼠体质量差异不明显，直至离乳。离乳7d后田鼠体质量增长缓慢，可能与缺少母乳营养有关。再经过7d左右的自主采食全价颗粒饲料，体质量再次出现快速增长。56 d左右体质量增长又开始缓慢。两个种群田鼠体质量开始性二型分化的时间有所不同，DTH在14 d开始出现二型性分化，QTX出现的较晚，在28 d出现，雄性体质量明显大于雌性。

生长曲线广泛应用于描述动植物的生长过程。动物的生长过程一般呈“S”型曲线, 因此通常采用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种非线性生长模型对其生长过程进行描述[17]。我们也采用这3种生长模型对东方田鼠体质量增长过程进行了拟合, 结果3个模型均能很好拟合东方田鼠的体质量增长情况, 拟合度都在0.99以上, 以Von Bertalanffy模型最优。两种群同性别田鼠在极限体质量、瞬时生长速度、拐点体质量以及拐点日龄等数据均相近，雌鼠拐点出现时间早于雄鼠，说明雌性田鼠发育比雄性田鼠早。

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