新疆裸重唇鱼胚胎及早期仔鱼发育的形态观察

2019-02-22牛建功张涛刘鸿米乃瓦尔木衣提蔡林钢刘春池

水产学杂志 2019年1期

牛建功，张涛，刘鸿，米乃瓦尔·木衣提，蔡林钢，刘春池

（新疆维吾尔自治区水产科学研究所，农业农村部西北地区渔业资源环境科学观测实验站，新疆乌鲁木齐 830000）

新疆裸重唇鱼Cymnodiptychus dybowskii隶属鲤形目Cypriniformes鲤科Cyprinidae裂腹鱼亚科Schizothoracinae裸重唇鱼属Cymnodiptychus，地方名：厚唇鱼、小白条[1]，主要分布于新疆的伊犁河流域、天山北坡准噶尔盆地诸水域、南疆开都河；在中亚地区锡尔河、巴尔喀什湖支流上游等水体中也有分布[2]。新疆裸重唇鱼是伊犁河流域典型土著种和生态敏感种，近年来，随着社会经济的发展，受捕捞和水利工程建设的影响，种群资源量下降，捕捞群体规格变小，天然资源量骤减[3]。2004年新疆裸重唇鱼被列为新疆维吾尔自治区人民政府列为Ⅰ类水生野生重点保护动物。目前，有关新疆裸重唇鱼的年龄与生长、生长与环境因子、繁殖生物学、食性[4]、鱼产卵场等已有研究，发现新疆裸重唇鱼天然产卵场繁殖水温为8～14℃，水流速度0.2～0.6m/s[5]。杨天燕等[6]研究了新疆7种裂腹鱼亚科鱼类的系统发育，认为新疆裸重唇鱼属于特化等级，具有极高的科研价值，而关于新疆裸重唇鱼胚胎发育和早期仔鱼发育尚未见报道。因此，本研究通过结合近几年新疆裸重唇鱼人工繁殖实验，观察几批次的受精卵发育和早期发育特征，以期为新疆裸重唇鱼的规模化人工繁殖和增殖保护提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与培育条件

2016年3—4月从巩乃斯河新源河段及其附属水体捕获新疆裸重唇鱼亲鱼，暂养于新疆伊犁河流域开发建设管理局恰普其海鱼类增殖站流水养殖繁育车间。挑选腹部膨大、成熟度较好、体表无外伤亲鱼进行加温、流水刺激。水温控制在12～14℃，流水刺激3～4d后注射催产剂。2016年4月1日—4月19日通过干法授精共获得受精卵12万粒，在60cm×40cm×30cm PE孵化箱中孵化，水温控制在14～18℃，每天 0点、5点、10点、16点、20点换水1/2，挑拣死卵，每隔72h换孵化箱，防止水霉病爆发。

1.2 方法

从4月19日获得的受精卵中取2 000粒，固定后在40×Olympus体视显微镜下观察，用Canon数码相机（G11）照相。观察时每次随机取50粒卵，每隔30～120min观察记录、拍照一次；破膜后每隔24h取20尾仔鱼,放置培养皿中苯氧乙醇麻醉后，用游标卡尺（中国桂林数显卡尺，精度0～300mm）测量仔鱼全长，记录特征。根据张人铭等[7]要求，本试验观察样本数不低于70%达到所记录的胚胎发育时期为时间节点，观测至仔鱼上浮平游。

各阶段积温K的计算方法如下：

K（h·℃）=t×T，其中，t为各阶段所需时间（h），T为该阶段的平均水温（℃）[8]。

1.3 图像和数据处理

观察获得的胚胎和仔鱼发育图片采用Photoshop CS10.0软件进行处理，数据用Excel2007处理。

2 结果与分析

2.1 受精卵的形态特征

新疆裸重唇鱼成熟卵沉性、较大，呈圆球形，卵质均匀，透明状，亮黄色或橙色，略带黏性，卵径（2.2±0.28）mm。受精后几分钟内，卵吸水膨大，黏性增强，放入盆中，用羽毛轻轻刷洗，换水3～5次，逐渐去除黏性，使卵粒分散，不再相互黏合。卵子质膜外的卵黄膜因吸水膨胀而形成受精膜，在卵子和受精膜之间形成卵周隙。可观察到原生质由植物极向动物极缓慢流动。受精约35min后卵周隙最大，此时卵径2.90～3.40mm，卵黄约占卵体积的3/5。

2.2 胚胎发育各阶段积温和发育特征

根据形态特征，新疆裸重唇鱼的胚胎发育过程可分为受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期和器官形成期6个阶段，共26期。在水温（16±2）℃下，从受精卵到孵化历时146.58h，积温2 359.53 h·℃，其中受精卵耗时0.89h，积温 14.27h·℃；卵裂期耗时10.72h，积温185.78h·℃，囊胚期耗时11.95h，积温191.13h·℃；原肠期耗时耗时22.89h，积温366.30h·℃；神经胚期耗时耗时3.71h，积温59.34h·℃；器官分化期耗时耗时 96.42h，积温1 542.71h·℃。各个阶段的胚胎发育特征见表1。

2.3 早期仔鱼发育特征

仔鱼孵出第一天侧卧水底，平均全长9.1mm，卵黄囊较大，约占鱼体4/5左右，前囊呈水滴形，后囊呈棒状。全身半透明，血液流动和脊索清晰可见，心跳为69次/min,扭动频率为7～9次/min（图Z1）。

生长1d后，仔鱼侧卧，平均全长9.1mm，卵黄囊前囊变小，后囊变长，全身颜色加深，血液红色清晰，脊索可见，心跳为73次/min，扭动频率为10～12次 /min，扭动过程中可前进 2～5cm（图 Z2）。

2d后，仔鱼侧卧，平均全长9.2mm，卵黄囊继续变小，前、后囊已基本连通，眼睛明显变黑，全身颜色继续加深，血液可见，心跳为75次/min，扭动频率为 20～25次 /min。

4d后，仔鱼侧卧，偶尔可正卧，胸鳍可见，全身颜色继续加深，眼睛明显黑色，背部有黑色斑点，卵黄囊继续变小，前后囊合并为一个卵黄囊，心跳为79次/min，扭动频率更快，向前游动为正卧游动，可前进5cm以上。

6d后，鱼体正卧，全长9.8mm，胸鳍变大，清晰可见，背部有黑色斑点，卵黄囊已呈线状，鱼体可自由游动，鳔空泡初步形成，偶尔可游上水面，静止后下落至箱底，肠管等器官较为明显，整体已基本接近幼鱼形态。

序 E 图1 E 2 E 3 E 4 E 5 E 6 E 7 E 8 E 9 E 1 0 1 1 E 1 2 E 1 3 E 1 4 E 1 5 E 1 6 E 1 7 E 1 8 E 1 9 E 2 0 E 2 1 E 2 2 E 2 3 E 2 4 E 2 5 E 2 6 E]℃2）±1 6（温[水表程进育发胎胚鱼唇重裸疆新1表℃2）±6 1 s k i i a t（w d y b o s u t y c h i p o d n y m G o f t e n m p e v e l o d i c n r y o b m E.1 a b T征特育发℃/h·温积/h间时续持/h中集极物动向质生m 0.2 8）m /5，原3的（2.2±积体卵径占，卵约黄状明，卵m透m色黄3.4 0，淡匀2.9 0～均径质，卵，卵胀形膨球水，圆吸性卵黏精受0 1 4.2 7 0 0.8 9球裂卵的等相小大个两成形裂经次一过经盘胚2 3.0 2 0.5 5球裂卵的大等个4成，形裂分等次2第行进向方直垂轴裂分次一第与3 0.1 1.8 8球裂卵个8成，形个4列，每列2成，形次一裂分行平沟裂分条两2 1.3 9 1.3 4球裂卵个1 6计，共个4列，每列4成形，共裂分次四第2 4.5 1.5 3异差有状、形小大间之球裂，卵球裂卵个3 2计，共个4列，每列8成形，共裂分次五第2 4.3 7 1.5 2度难有已测观眼，肉显明异差征特状形和布分间空间之球裂，卵异差后先有间时裂，分裂分次六第2 9.4 6 1.8 4体胚胞细多成，形布分集，密等不小大胞，细限界胞细出辨分可，但多越来越球裂卵3 2.9 4 2.0 6期胚囊入，进起隆盘，胚滑平于，趋糊模越来越限界间胞细5 0 3.1 3高最至起隆盘胚9 0.7 0 5.6 7成形腔胚1/3，囊约囊黄卵包下缘外层，胚后点高最达到盘胚5 0.4 3 3.1 5环胚成，形厚增处缘，边包外延下续继，并处1/2至包下盘胚1 4 4.5 9.0 3盾胚成，形起隆厚加的形角三呈层一2/3，有的囊黄卵至包下续继胞细层胚8 4 5.2 5栓黄卵成，形面外于露球黄卵分部小一留，仅伸延续继盾，胚处3/4至包下盘胚1 3 7.8 8.6 1板经神见可缘外胎，胚处4/5至包下盘胚5 9.3 4 3.7 1宽变薄变端，后起隆端前体，胚闭关孔胚6 0 3.7 5节体个6 3～见可约，隐现出索，脊显明起隆部尾头体胚1 2 2.6 6 7.6 7形滴水倒，呈侧两的泡脑在现出囊，眼现出泡脑1 3 7.5 6 8.5 9芽尾成，形离分囊黄卵与始开端末体，胚陷凹始开囊黄卵1 5 0.4 4 9.4 0囊耳，即泡氏耳普库现出侧两脑后8 7.6 6 5.4 8次1 0 7～动运肉肌递传钟分每均，平动运肉肌递传地则规不始开部尾和部，背长变芽尾体胚2 3.7 8 1.4 9部尾至送传动扭部头，由动运身全为式方动i n，运/m次2 4 1 5～，达繁频动扭体，胚见可睛眼2 0.5 6 1.2 9石耳对2现出中囊听5 5.3 8 3.4 6烈剧繁频加更动扭体，胚部头到及触，可长变柄，尾色无液i n，血/m次2 6为率，频动跳微轻脏心状棒的小很有，内泡空室心现出3 0 8 1 9.2 5出伸膜破已柄尾分，部动流液血见，可动扭烈剧中膜卵在体胚5 7 6.6 7 3 6.0 4间时后精受期时育发0 0.8 9 e g g s t a g e e r t i l i z e d l a s t d i s c F B卵起精隆受盘胚1.4 4 c e l l s t a g e 2-期胞细2 3.3 2 c e l l s t a g e 4-期胞细4 4.6 6 c e l l s t a g e 8-期胞细8 6.1 9 c e l l s t a g e 1 6-期胞细1 6 7.7 1 c e l l s t a g e 3 2-期胞细3 2 9.5 5 c e l l s t a g e 6 4-期胞细6 4 1 1.6 1 s t a g e o r u l a M期胞细多1 4.7 4 s t a g e b l a s t u l a a r l y E期早胚囊2 0.4 1 s t a g e b l a s t u l a i d-M期中胚囊2 3.5 6 s t a g e b l a s t u l a a t e L期晚胚囊3 2.5 9 s t a g e g a s t r u l a a r l y E期早肠原3 7.8 4 s t a g e g a s t r u l a i d-M期中肠原4 6.4 5 s t a g e g a s t r u l a a t e L期晚肠原5 0.1 6 a t i o n f o r m b r y o e u r a l e m N期胚经神5 3.9 1 a t i o n f o r m l a s t o p o r e B期闭封孔胚6 1.5 8 a p p e a r a n c e e r e s e t a m M期现出节体7 0.1 7 a t i o n f o r m s a c y e E期现出囊眼7 9.5 7 a p p e a r a n c e a u d a l b u d C期芽尾8 5.0 5 p r e s e n t v e s i c l e a r E期现出囊听8 6.5 4 e f f e c t u s c u l a r M期应效肉肌8 7.8 3 a p p e a r a n c e e n s L期现出体晶9 1.2 9 a t i o n f o r m t o l i t h O期成形石耳1 1 0.5 4 e a r t b e a t i n g H期跳心1 4 6.5 8 a t c h i n g H期膜出

3 讨论

3.1 胚胎发育的水温

适宜的水温是鱼类胚胎发育和仔鱼培育的重要条件之一。水温过低孵化期延长，影响孵化率，水温过高畸形率上升[9,10]。本试验中，孵化温度为14℃～18℃，主要参考伊犁河流域巩乃斯河水域2012—2017年间新疆裸重唇鱼天然产卵场水域的数据确定。试验发现，水温低于12℃时，受精卵发育至尾牙期后停止发育，然后大量死亡，死亡率高达90%以上；水温高于22℃时，受精卵破膜速度加快很多，破膜的仔鱼卵黄囊较大，尾柄弯曲，畸形率可达80%左右。本研究开展之前，对新疆地区已开展人工繁育的裂腹鱼类进行了较为详细的比对（表2）。在四种裂腹鱼类的胚胎发育中，新疆裸重唇鱼水温最低，塔里木裂腹鱼Schizothoraxbiclolulphi类次之，扁吻鱼Aspiorhynchuslaticeps和伊犁裂腹鱼Schizothoraxpseudaksaiensis最高。扁吻鱼和塔里木裂腹鱼是塔里木河流域的土著特有鱼类，前者处于塔里木河流域的中下游水域，后者处于中上游水域[11]；伊犁裂腹鱼和新疆裸重唇鱼为伊犁河流域的土著特有鱼类，伊犁裂腹鱼处于伊犁河流域的中下游，新疆裸重唇鱼主要分布在伊犁河流域上游三大支流[12]，这说明上述四种裂腹鱼类胚胎发育水温的差别与天然水域产卵场栖息地水温有较大关系。

3.2 与其他裂腹鱼亚科鱼类胚胎发育比较

表3比较了新疆裸重唇鱼胚胎发育各时期的发育积温[7,13,14]。由表3可知，新疆裸重唇鱼发育时间最长，长达近1周，伊犁裂腹鱼次之，扁吻鱼和塔里木裂腹鱼较为相近，其原因主要与产卵场天然水域的气候特征有较大关联。新疆裸重唇鱼和伊犁裂腹鱼为伊犁河流域土著特有鱼类，塔里木裂腹鱼类和扁吻鱼为塔里木河流域土著特有鱼类，伊犁河流域冰封期较塔里木河流域更长、更冷，所以同为裂腹鱼亚科鱼类的新疆裸重唇鱼和伊犁裂腹鱼孵化时间更长。

对比发现，新疆裸重唇鱼上浮时间最长，塔里木裂腹鱼和扁吻鱼次之，伊犁裂腹鱼上浮时间最短（表3），其原因主要与仔鱼所生长的天然水域饵料生物丰富度有较大关系。新疆裸重唇鱼主要生长在伊犁河中上游水域，水体中轮虫、枝角类等浮游动物的生物量较低，而伊犁裂腹鱼主要生长在伊犁河水域的中下游，水体中浮游动物的生物量丰富，在仔鱼生长发育过程中，新疆裸重唇鱼仔鱼卵黄囊的体积比伊犁裂腹鱼要大的多，以保证仔鱼在开口饵料匮乏的水域中能够生长的更大更强壮，提高自身的成活率。与新疆其他几种裂腹鱼类胚胎发育特征比较发现，新疆裸重唇鱼胚胎发育具有如下特点：①成熟卵个体较大，卵黄囊体积大，受精吸水膨胀比大，可达3.4mm；②适应发育水温阈值较广，12～20℃均可发育、生长，是新疆地区分布水域最广的裂腹鱼类；③破膜仔鱼卵黄囊体积占比大，能更好地为仔鱼提供充足的营养物质，破膜仔鱼在开口饵料匮乏的水域中可维持15d；④仔鱼上浮时间较长，在浅水带的产卵场水域中能更有利躲避其他捕食者，提高种群成活率。