波纹巴非蛤性腺发育周年变化与人工催产

2018-07-05王万东

渔业研究 2018年3期

王万东

(云霄县水产技术推广站，福建云霄 363300)

波纹巴非蛤[Paratapesundulatus(Born，1778)]系双壳类软体动物，隶属瓣鳃纲、帘蛤目、帘蛤科，是福建沿海重要的经济性贝类之一[1]。目前养殖方式主要为湾内底播，苗种主要来源于天然海区。近年来，波纹巴非蛤自然繁殖苗种产量的不稳定及资源日趋减少成为制约该品种养殖业发展的瓶颈。因此研究波纹巴非蛤的自然繁殖规律，对于指导种苗培育和自然海区资源恢复具有重要意义。

目前，国内已有对波纹巴非蛤性腺发育和生殖周期进行了相关研究，如赵志江等于1991年采用组织学方法对福建云霄礁美自然海区波纹巴非蛤的性腺发育和生殖周期进行了研究[2]。吴洪流及其研究团队于2000—2002年先后对广西北海自然海区波纹巴非蛤雄性生殖腺组织学结构[3]、雌性生殖腺组织学结构及其发育变化[4]、波纹巴非蛤性腺周年发育[5]以及性逆转时生殖腺的组织学变化[6]等进行了研究。自2007年起，关于波纹巴非蛤人工育苗技术的研究已在福建闽南地区积极地开展[7]，2008—2009年，洪一川等进行了波纹巴非蛤生产性人工育苗技术的初探[8]；方镇熔于2010年成功进行了波纹巴非蛤人工育苗。本研究利用组织切片技术对云霄县礁美自然海区的波纹巴非蛤性腺发育的周年变化进行研究，同时在4—11月之间每月进行了1～2次的人工催产实验。将性腺发育周年变化、人工催产实验和自然海区水温等数据相互印证，得到了在本地区适时地开展人工育苗生产及自然资源恢复的重要基础资料。

1 材料与方法

1.1 实验材料

本研究所用波纹巴非蛤样品为2014年1月至12月采集自云霄县礁美海区，每月采集一次。选取壳长44～52 mm、健康完整的2～3龄亲贝作为本研究样品。

1.2 方法

1.2.1 测量

用游标卡尺测量、记录样品的壳长、壳高、壳宽。用海水水温计定期测量波纹巴非蛤栖息的自然海区表层水温。

1.2.2 组织切片的制作与观察

从每月采集的样本中随机抽取25～30个，解剖观察，取部分性腺用Bouin’s液固定，浓度梯度乙醇脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，切片厚度5 μm，HE染色，中性树胶封片，组织切片用Motic BA600全自动生物显微镜观察并拍照记录。

1.2.3 性成熟率(R)的计算

性腺指数(GSI)=(生殖腺重量/体重)×100%，性腺指数是生殖腺重量的比例，是性成熟度的一个指标。

1.2.4 人工催产及孵化

采用阴干、流水刺激诱导产卵的催产方法：亲贝清洗后，先阴干4～5 h，用过滤海水冲洗干净后装入网框中，移入催产池中进行强充气模拟流水状刺激产卵。2～3 h后即可发现亲蛤开始排卵、排精，再经约2 h后亲贝排卵、排精达到高峰并持续1～2 h。

2 结果

2.1 性腺发育分期

波纹巴非蛤大部分为雌雄异体，但也有雌雄同体现象。本研究主要根据波纹巴非蛤性腺的组织学观察，结合肉眼观察性腺的外表形状、颜色以及饱满程度的变化，将波纹巴非蛤的性腺发育分为五期：休止期(Ⅰ)、增殖期(Ⅱ)、生长期(Ⅲ)、成熟期(Ⅳ)及排放期(Ⅴ)。

休止期(Ⅰ)如图1a所示，软体部非常消瘦，内脏团表面透明呈水泡状，看不到性腺分布。此时期配子排放后，滤泡为一大空腔，形状不规则，滤泡壁变薄且呈萎缩退化状态，滤泡内仅存少量处于原始生殖细胞阶段的生殖细胞和个别未排出的成熟配子细胞。雌性生殖腺中，滤泡内个别存在少量未产出的成熟卵子及卵母细胞，这些成熟卵子及卵母细胞逐渐变得萎缩或破裂，处于被吸收状态(如图2a)；雄性生殖腺中，滤泡上零星分布少量的原始生殖细胞和精原细胞，个别滤泡能见到少量残存的精子(如图3a)。

增殖期(Ⅱ)如图1b所示，性腺开始形成，内脏团表面形成很薄一层、颜色浅淡的性腺组织，除性腺分布区以外，其余部分仍透明，但雌、雄差异不明显。滤泡开始出现，滤泡腔大小不一，数量由少到多。滤泡间有大量的结缔组织，滤泡壁开始增厚，壁上的生殖原细胞处在活跃增殖状态，不断从滤泡壁分裂增殖，卵原细胞随着分裂沿滤泡壁迁移，在滤泡壁四周出现不连续的单层卵(精)原细胞。雌性生殖腺中，滤泡内部分卵原细胞开始分化形成初级卵母细胞，并开始其早期生长(如图2b)；雄性生殖腺中，滤泡壁上原始生殖细胞开始分化并分裂增殖，形成1～2层精原细胞，分布于滤泡壁四周，同时滤泡内部分精原细胞开始分化形成精母细胞(如图3b)。

生长期(Ⅲ)如图1c所示，外形略显肥满，性腺不断增大，逐渐连成片，并向腹面扩展，覆盖内脏团的1/3～2/3左右，雌、雄仍不可分辨。但此期与增殖期并无明显的界限，采用肉眼观察很难从内脏团表面把两者区别开来。滤泡数量增多，体积增大，分布范围扩大，滤泡腔空隙逐渐缩小，滤泡间结缔组织减少，滤泡内卵(精)原细胞继续分裂增殖和分化。在雌性生殖腺中，滤泡内的卵原细胞继续分化形成卵母细胞并开始生长。滤泡壁上卵母细胞发育不尽同步，滤泡内存在不同发育时期卵母细胞(如图2c)；雄性生殖腺中，由于精子发生的不同步性，滤泡内充满大量精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞(如图3c)。

成熟期(Ⅳ)如图1d所示，个体显得肥硕与丰满，性腺继续增大，并扩展到腹缘，紧密相连，覆盖内脏团的3/4左右，性腺颜色已明显可辨，雄性性腺呈乳白色，雌性性腺呈浅黄色。此时期滤泡最饱满，滤泡间的空隙基本消失，滤泡壁因充分伸展而变薄。在雌性生殖腺中，滤泡壁上新生的卵原细胞形成数量减少，沿着滤泡壁具有少量带卵柄的未成熟卵母细胞，整个滤泡腔充满卵黄合成后期卵母细胞和成熟卵子(如图2d)；雄性生殖腺中，滤泡壁上新生的精原细胞形成减少，大量的精母细胞分化形成精细胞，整个滤泡内充满大量呈菊花状或辐射状排列的精细胞和变态的精子(如图3d)。

排放期(Ⅴ)如图1e所示，个体未排放前性腺更肥硕、丰满，此时性腺已完全成熟，内脏团全部被性腺覆盖，并延伸到足基部，手指轻压性腺，富有弹性，稍加挤压，即可见有卵子或精液流出。个体排放后，滤泡出现大小不等的空腔，滤泡壁薄，有些滤泡壁因排放而破裂。滤泡腔逐渐萎缩，出现较多空隙，滤泡间的结缔组织逐渐增多。在排放后雌性个体生殖腺中，一些滤泡内残留一定数量的排列稀疏、发育不同步的卵母细胞和少量未产出的成熟卵子残存的卵母细胞将逐渐退化和重吸收(如图2e)；排放后雄性个体生殖腺中，滤泡腔内精子数量显著减少且呈流水状排列，滤泡壁内存在不同发育时期的精原细胞、精母细胞和精子(如图3e)。

注：a.休止期； b.增殖期； c.生长期； d.成熟期； e.排放期

Notes：a.Resting phase； b.Multiplication； c.Growth； d.Mature stage； e.Spawning stage.

注:a. 休止期; b.增殖期; c.生长期; d.成熟期; e.排放期。Notes:a.Resting phase; b.Multiplication; c.Growth; d.Mature stage; e.Spawning stage. 注:a.休止期; b.增殖期; c.生长期; d.成熟期; e.排放期。Notes:a.Resting phase; b.Multiplication; c.Growth; d.Mature stage; e.Spawning stage.

表1 波纹巴非蛤人工催产结果

2.2 人工催产结果

根据海水水温计定期测量的波纹巴非蛤栖息的自然海区水温(图4)，从4月中旬开始至12月上旬，自然海区水温在20℃以上，研究表明，波纹巴非蛤最适温度范围为20～28℃[9]，因此，选择从4月下旬至11月下旬进行波纹巴非蛤人工育苗实验。人工催产选取处于排放期(Ⅴ)的个体作为亲贝，此期的亲贝人工刺激排放的精卵能够受精发育。催产情况如表1，从表1中可以看出，6月份、7月份的催产效果最好，9月份、10月份的催产效果次之，其他月份较差。

表2 波纹巴非蛤性腺周年样品的切片样本显微观察结果

2.3 波纹巴非蛤性腺发育特征

根据2014年1月至12月对波纹巴非蛤性腺周年样品的切片样本显微观察结果表明(表2)，福建云霄县礁美海区的波纹巴非蛤性腺发育成熟期从6月份持续至10月份，R值都在0.7以上。处于排放期的波纹巴非蛤个体较集中于6月、7月(R值达0.86、0.93)；而处于成熟期的个体较集中于9月、10月(R值为0.74、0.75)。

3 讨论

3.1 关于波纹巴非蛤性腺发育的分期问题

本研究波纹巴非蛤性腺发育的分期虽与吴洪流等不完全相同，但与众多国内外学者对双壳贝类性腺发育的分期是一致的，通过对波纹巴非蛤性腺周年样品的切片样本的显微观察，云霄县礁美海区波纹巴非蛤性腺发育规律应为：增殖期→生长期→成熟期→排放期→休止期，这样能较好地反映礁美海区波纹巴非蛤性腺发育的特点。

3.2 关于波纹巴非蛤的繁殖特征

研究结果表明，云霄县礁美海区波纹巴非蛤的繁殖期为从6月份持续至10月份，R值都在70%以上，月平均水温为26.7℃。根据波纹巴非蛤性腺周年样品的切片样本显微观察结果(表2)及亲贝催产效果(表1)，6月份、7月份波纹巴非蛤比较集中的处于排放期(Ⅴ)，且6月份、7月份人工催产效果最好，自然海区水温在26.3～27.7℃之间，推测波纹巴非蛤以6月份、7月份进入第一个繁殖高峰期，为主要繁殖季节；9月份、10月份的波纹巴非蛤较多处于成熟期，人工催产效果仅次于6—7月，为第二个繁殖高峰期。自12月份开始，生殖活动基本结束，波纹巴非蛤性腺发育进入休止期，该期一直延续到3月份，性腺重新恢复。而吴洪流等报道的广西北海自然海区波纹巴非蛤的繁殖期为6—11月，主要繁殖季节为7—8月[5]，这可能是由于波纹巴非蛤在不同海区、不同的环境因素影响下其繁殖活动不同，贝类的生殖周期从配子发生到排放的整个过程都与环境因素(温度、饵料、水环境等)密切相关[10]，而其中温度被认为是影响海洋无脊椎动物生殖周期的重要因素，且已有许多研究者报道了温度控制双壳贝类的生殖活动，在适温范围内，性腺发育随着水温的升高而发育加快。广西北海自然海区波纹巴非蛤的主要繁殖季节比云霄礁美海区波纹巴非蛤晚一个月左右，可能是由于广西北海自然海区水温达到波纹巴非蛤性腺发育的适宜温度比云霄海区约晚一个月。根据切片的显微观察可知，波纹巴非蛤生殖细胞的发育存在一定程度的不同步性，随着成熟生殖细胞的不断排出，处于不同发育时期的生殖细胞相继发育成熟，使波纹巴非蛤的生殖细胞分批成熟、分批排放，这与赵志江等进行波纹巴非蛤的性腺发育和生殖周期的研究结果[2]及王万东在进行波纹巴非蛤人工育苗技术研究过程中的观察一致[11]。

3.3 波纹巴非蛤性腺发育周年变化与人工育苗的关系

通过人工催产实验(表1)可知，在适温范围内，即使不处于繁殖期内，在一定的外界条件的刺激下也可以使波纹巴非蛤完成人工催产生殖，这表明理论上整年都可进行人工育苗生产。但实际的生产性人工育苗中，即使是在繁殖期内直接采集自然海区亲贝进行人工催产，也经常会出现人工育苗的失败，可能是由于在波纹巴非蛤亲贝产卵不集中、产卵量低、孵化率低等原因。方镇熔等于2007—2010年分别进行波纹巴非蛤人工育苗技术的研究，成功与否的主要原因为是否获得足够数量的成熟亲贝和掌握判断波纹巴非蛤性腺成熟和繁殖高峰的特点以及对亲贝人工暂养催熟的技术等[8，12]。目前许多育苗生产单位仍选择在波纹巴非蛤繁殖期内进行育苗生产，其目的在于为了获得足够数量的成熟亲贝，保证育苗生产的成功。因此掌握波纹巴非蛤性腺发育的周年变化对于适时进行人工育苗是至关重要的。根据礁美海区波纹巴非蛤性腺发育周年观察(表2)，可在波纹巴非蛤性腺开始发育后，即除了繁殖期6—10月外的时间段均可进行亲贝暂养促熟，促进性腺提前成熟，适时把握产卵时机，采用合适的方法刺激亲贝排放精卵，进行提前育苗及多茬育苗。

根据云霄自然海区波纹巴非蛤周年性腺发育情况(表2)，6—7月为自然海区波纹巴非蛤自然成熟进入排放期的繁殖高峰期，为了更好地保护海区种质资源和自然群体恢复，建议在此时期建立自然海区保护区，禁止或控制波纹巴非蛤的捕捞。同时可以在此时期采集亲贝，进行人工催产和育苗，提高繁殖率，并在苗种稳定后投放回海区。这样有利于自然海区种质资源的保护和被破坏种群资源的恢复。

综上所述，波纹巴非蛤人工育苗的生产效率与当地水温、波纹巴非蛤性腺发育的成熟度有着十分密切的关系。本研究为开展波纹巴非蛤人工育苗和自然海区种质资源保护及恢复提供了重要的参考。

参考文献：

[1]黄松木，方火顺，吴和平，等.云霄礁美海区波纹巴非蛤生物学特性及增殖研究[J].福建水产，1984，(3)：14-19.

[2]赵志江，李复雪，柯才焕.波纹巴非蛤的性腺发育和生殖周期[J].水产学报，1991，15(1)：1-8.

[3]吴洪流，伍春雨，陈雪芬，等.波纹巴非蛤雄性生殖腺的组织学观察[J].海南大学学报(自然科学版)，2000，18(2)：169-174.

[4]吴洪流.波纹巴非蛤雌性生殖腺的组织学研究[J].海南大学学报(自然科学版)，2000，18(3)：258-265.

[5]吴洪流.王红勇.波纹巴非蛤性腺发育分期的研究[J].海南大学学报(自然科学版)，2002，20(1)：41-47.

[6]吴洪流.波纹巴非蛤性逆转时生殖腺的组织学变化[J].海洋科学，2002，26(1)：5-8.

[7]方镇熔.云霄县波纹巴非蛤人工育苗技术初探[J].农家之友，2009，(10)：35-37

[8]洪一川，吕小梅，张跃平，等.波纹巴非蛤人工育苗技术初探[J].福建水产，2010，(3)：61-64

[9]陈志，高如承，胡青，等.温度，盐度和密度交互作用对波纹巴非蛤幼贝生长的影响[J].海洋科学，2013，37(8)：55-60.

[10]田斌，李瑜，王毳.双壳贝类性腺发育的研究进展[EB/OL].[2017-08-30][2018-05-07].https：//max.book118.com/html/2015/0227/12745622.shtm.