云南盘鮈人工驯养繁殖及仔稚鱼发育
2022-08-09蒲德成苏胜齐翟旭亮牟重宁
蒲德成, 李 虹, 苏胜齐, 翟旭亮, 牟重宁
(1.巫溪县农业农村委员会, 重庆 405899; 2.重庆市水产技术推广总站, 重庆 400020; 3.西南大学 水产学院, 水产科学重庆市市级重点实验室, 重庆 400716)
0 引言
【研究意义】云南盘鮈(Discogobioyunnanensis)隶属硬骨鱼纲(Osteichthyes)鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprindae)盘鮈属(Discogobio),分布于长江中上游和南盘江、元江等水系,为产区重要的小型底层经济鱼类,营养价值高,味道鲜美,极具开发价值和养殖前景,具有重要的经济价值和生态价值[1-3]。受人类活动和环境变化影响,野生云南盘鮈种群数量急剧减少,因此开展云南盘鮈人工繁殖技术,对其资源保护和开发利用具有重要意义。【前人研究进展】目前,对云南盘鮈的研究主要集中在肌肉营养、形态学和繁殖生理等方面。云南盘鮈肌肉营养成分分析表明,其是一种营养价值极高的冷水鱼类[3];赵健蓉等[4]采用形态学、组织学及酶学方法对云南盘鮈成体消化系统进行研究认为,消化系统特征与其以固着藻类为食有关;蔡瑞钰等[5]探究了不同温度对云南盘鮈仔稚鱼生长及存活率的影响,建议在实际生产中,以20~26℃作为云南盘鮈的养殖温度。有关云南盘鮈胚胎发育和成鱼性腺发育及周年变化也相继有学者研究报道[6-7];杨琴等[8]对云南盘不同地理居群的形态变异及分化进行了系统研究;晏正碧等[9]通过野生云南盘鮈繁殖力初步研究发现,其个体自然繁殖力和种族恢复力差,建议加强资源保护;张慧芬等[10]以正交试验法确定了云南盘鮈酶水解条件;周伟等[11]系统阐述云南盘鮈口吸盘的发育及功能和适应意义。【研究切入点】近年来,受多种因素影响,野生云南盘鮈种群数量急剧减少,人工繁殖增殖放流是保护野生鱼类资源的重要技术措施[12],有关云南盘鮈人工繁殖技术的已有报道仅限于实验室条件下对野生发育成熟亲本的简单催产[13],尚无人工驯养条件下云南盘鮈繁育的系统研究。【拟解决的关键问题】通过人工驯养云南盘鮈亲鱼,开展人工催产繁殖技术研究,并实施人工批量繁殖,为云南盘鮈人工繁育与保护提供技术支撑,并进一步丰富云南盘鮈人工繁殖技术资料。
1 材料与方法
1.1 亲鱼来源
2011—2019年陆续从重庆大宁河中上游河段收集体长为5.9~14.7 cm的野生云南盘鮈,在流水池塘中进行人工驯化培育。从2016年开始,挑选成熟个体开展催产剂对比筛选,并持续进行批量人工繁殖,初次参与繁殖的亲鱼2~5龄。
1.2 亲鱼培育
在巫溪县冷水鱼基地进行亲鱼人工培育,驯化培育池为8.0 m×2.5 m×1.2 m(长×宽×高)的标准流水鱼池,池底有少量河沙和卵石。野生云南盘鮈经过人工驯化和培育2个阶段,将采集的野生云南盘鮈与全长3~5 cm的齐口裂腹鱼或多鳞白甲鱼混合饲养驯化,云南盘鮈约占10%(质量分数),驯化至其摄食人工饵料后再进行单养培育,密度5~10 kg/m3。培育期间,投喂全价配合料(CP≥35%),日投饵2次,投喂量为鱼体重的2%~6%。水源为地下泉水,水质优良,培育水温7~22℃,pH 7.1~7.8,溶解氧6 mg/L以上。
1.3 人工催产与授精
催产亲鱼鉴别标准为雌鱼腹部明显膨大、柔软,轻压腹部后端可见肛门有卵粒;雄鱼胸鳍第1根鳍条内侧锯齿状白点明显,轻压腹部有乳白色精液流出,遇水立即散开。
人工催产亲鱼体质健壮、性腺发育成熟,雌雄比约1︰1.5。催产激素为鲤鱼脑垂体(PG)、人绒毛膜促性腺激素(HCG)、促黄体素释放激素类似物(LHRH-A2)和马来酸地欧酮(DOM)。经初步预试验后,以Ⅰ(PG 2 mg/kg +HCG 600 IU/kg)、Ⅱ(LHRH-A24 μg/kg +HCG 800 IU/kg)、Ⅲ(LHRH-A26 μg/kg +DOM 3 mg/kg)和Ⅳ(LHRH-A24 μg/kg +HCG 400 IU/kg +DOM 2 mg/kg)4种催产剂组合注射催产,选择背鳍基部肌肉或腹腔一次注射,雌雄亲鱼剂量一致。对照组注射蒸馏水,每组合设2个重复。注射后亲鱼放入产卵池,流水刺激,自然产卵受精或干法人工授精方式获得受精卵。
1.4 人工孵化
受精卵平铺于自制孵化箱中(0.4 m×0.5 m,网目60目)微流水孵化,定期拣出无活性卵。随机挑选受精卵观察仔稚鱼发育情况。孵化出膜仔鱼先在孵化箱中暂养,开口摄食后转入鱼苗池进行后期培育。
1.5 指标计算
随机取样31尾人工驯养云南盘鮈雌鱼,测量体重、性腺重、绝对怀卵量,计算相对怀卵量、成熟系数;人工繁殖过程中,计算催产率、自产率、受精率、孵化率。
催产率=产卵雌鱼数/催产雌鱼总数×100%
自产率=注射催产剂后自然产卵雌鱼数/催产雌鱼总数×100%
受精率=受精卵数/总卵粒数×100%
孵化率=出苗数/受精卵总数×100%
体质量相对怀卵量=绝对怀卵量/净体重
体长相对怀卵量=绝对怀卵量/体长
接收机的时延由接收链路上的功能电路如放大器、混频器件及滤波器等引起,下面分别对各部份电路的时延进行分析和仿真。
1.6 数据处理
数据用Excel统计,利用SPSS 17.0进行单因素方差分析和ANOVA分析。
2 结果与分析
2.1 云南盘鮈人工驯养及怀卵量
2.1.1 人工驯养 观察发现,人工环境下驯养,云南盘鮈性腺能够发育成熟,驯化的个体在池底未铺砂石的池塘中性腺也可正常发育,但初入池塘的野生云南盘鮈喜顶水跳跃、怕光,对池塘部分遮光处理驯化效果更佳。将野外采集的野生云南盘鮈同已驯化的鱼类混养,能较好地带动其摄食人工饵料。
2.1.2 怀卵量 对繁殖季节的31尾雌鱼解剖计数,人工驯养云南盘鮈绝对怀卵量185~637粒,平均为301粒,稍低于野生云南盘鮈平均数(375粒)[9];体质量相对怀卵量平均24.99粒/g,高于野生云南盘鮈(21.27粒/g)[9];体长相对怀卵量平均3.21粒/mm。绝对怀卵量(F)与净体重(W)存在线性关系(图1),拟合关系式为F=15.336W+103.01(R2=0.626 7),随着云南盘鮈净体质量的增加,其绝对怀卵量随之增加。
图1 云南盘鮈绝对怀卵量与净体重的关系
2.2 人工催产繁殖
从4种催产剂组合对性成熟亲鱼的催产效果(表1)对比看出,人工催产的受精率和孵化率无差异;催产率均较高,但催产剂组合Ⅲ的催产率(82.6%)显著低于组合Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ(均为100%);注射催产剂组合Ⅰ、Ⅲ需要通过人工授精方式才能获得受精卵,而注射催产剂组合Ⅱ、Ⅳ后部分亲鱼能够发情自然产卵受精,但催产剂组合Ⅳ的自产率(86.7%)显著高于组合Ⅳ(32%)。对照组雌鱼不能产出卵粒,催产无效。综合比较,催产剂组合Ⅳ适合生产上使用,能够减轻人工授精劳动强度。
表1 不同催产剂组合云南盘鮈的人工催产效果
使用催产剂组合Ⅳ(LHRH-A24 μg/kg+HCG 400 IU/kg +DOM 2 mg/kg)进行批量人工催产繁殖,共分11批次催产云南盘鮈929组,催产后亲鱼在催产池中发情自然产卵受精。由表2可见,水温13~21℃条件下,效应时间8~14 h,水温15℃以上的催产效果佳,高于20℃时人工繁殖效果差。人工催产后雌鱼最高自然产卵率达86.67%,平均68.47%,其受精率和孵化率平均值分别为76.86%和53.1%,共产卵201 866粒,孵化出水花鱼苗96 049尾。
表2 云南盘鮈批量人工繁殖情况
人工繁殖过程中,在催产池内观察到云南盘鮈亲鱼产卵受精过程:雌雄亲鱼发情后,雄鱼用吸盘吸附于雌鱼体侧,雌鱼左右剧烈摆动产出卵粒,雄鱼同时排出精液,形成受精卵。观察还发现,有1尾雌鱼体侧吸附几尾雄鱼的现象,产卵多集中于产卵槽内已经产出卵粒的集中区域。
2.3 卵及仔稚鱼发育
注:a为受精卵(白色和淡黄色),b为初孵仔鱼(0日龄)胸鳍,c为3日龄仔鱼尾鳍鳍条,d为仔鱼(7日龄),e为4日龄仔鱼鱼鳔,f为9日龄仔鱼肠道(贯通)和侧线。
胚胎和仔稚鱼发育主要特征表现为孵化时间长,仔鱼混合营养阶段长,初孵仔鱼运动能力强。22.5~24.2℃水温条件下,受精卵经76.5 h孵化出膜。刚孵出仔鱼(0日龄)呈淡黄色,全长7.6~10.1 mm,体侧肌节发达,胸鳍形成(图2b),偶尔能作向上的直线运动和短距离的平游;腹部卵黄囊很大,卵黄囊前半部分呈椭圆形,后半部分由腹部至尾部呈前大后小的圆锥形;下颌游离,能自动开合,但不能完全闭合;心脏袋状;肛门原基、尾鳍原基和臀鳍原基形成。3日龄仔鱼尾鳍下缘开始出现鳍条2~7根(图2c),鳃盖能够随口开闭而有节律地闭合。4日龄仔鱼口能完全闭合(图2d),卵黄前部上端凹陷增大,中间出现鳔(图2e)。9日龄仔鱼开始平游,鳔完全充气,透明状,下颌马蹄形吸盘雏形形成,侧线连贯清晰、肠道延伸贯通于肛门(图2f),能见排泄行为。21日龄稚鱼卵黄吸收完全,卵黄囊消失。30日龄稚鱼尾鳍中心略向内凹陷分成浅叉形,外形与成鱼基本一致。
3 讨论
3.1 繁殖力特性
鱼类繁殖力反应物种及种群对环境的适应性,受遗传特性和环境因子影响,通常用雌鱼的怀卵量表示,测算多使用绝对繁殖力和相对繁殖力[14-16]。人工驯养云南盘鮈绝对怀卵量(87~637粒)与野生绝对怀卵量(126~728粒)[9]接近,表明云南盘鮈繁殖力受该研究的环境因素影响小。与同为野鲮亚科的泉水鱼、桂华鲮和唇鲮相比[14],云南盘鮈的绝对繁殖力较低,个体怀卵量较小,成熟卵的卵径大;相对繁殖力(24.99粒/g)低于唇鲮(2 350粒/g)[14],与泉水鱼(9.7~49.3粒/g)和桂华鲮(18.6~23.0粒/g)相近[14]。一般认为,相对繁殖力低,则鱼卵体积大、数量少、卵黄多、每个卵子成功发育的机会增加,大卵能够延长从内源转向外源营养的时间,从而有利于仔鱼建立初次摄食,提高存活率,但同时也降低了繁殖力[15,17]。云南盘鮈的繁殖策略是通过大卵聚集更多营养物质以应对外界环境变化,以降低繁殖力提高早期生活史阶段存活率,维护种群的延续。
3.2 亲鱼培育的环境条件
亲鱼培育是开展鱼类人工繁殖的物质基础和前提。鱼类性腺发育和成熟好坏,在一定程度上取决于营养、温度、光照、水流等外界生态条件[18]。该研究中,年水温7~22℃条件下,采用小型流水鱼池(8.0 m×2.5 m×1.2 m)流水培养云南盘鮈亲鱼,其性腺能发育成熟,并人工繁殖出鱼苗。因此,年水温7~22℃是云南盘鮈亲鱼培育的适合温度,云南盘鮈作为小型鱼类,亲鱼培育场所选择小型流水鱼池比较合适,关键是保证水流量和饵料质量。
批量繁殖结果表明,水温15~19℃催产效果佳,说明该温度是人工催产的理想温度。鲤科鱼类中,卵巢的发育和排卵受温度和光周期的调节[19-20],云南盘鮈的生殖季节在4—5月[1],该研究在4月末和5月均证实了云南盘鮈人工繁殖这一观点,但6—8月也成功完成了人工繁殖过程。解剖发现,适宜条件下,云南盘鮈Ⅳ期性腺可以维持较长时间,而6—8月亲鱼培育池水温尚处于人工催产水温范围内。由此可见,影响云南盘鮈催产时间的主要因素是水温,适宜水温时间长可延长繁殖季节时间。云南盘鮈Ⅳ期性腺维持的机理尚待研究。
3.3 催产激素的选择与注射
该研究中,云南盘鮈在人工环境条件下性腺可以发育成熟,但不能够自行产卵受精;采用4种催产剂组合剂型对其性成熟个体进行人工催产,催产率和受精率均比较高,表明云南盘鮈对上述催产剂均较敏感。鱼类的自然发情交配产卵是一个复杂的过程,硬骨鱼类的生殖适应性是受环境因子的暗示和调控,部分鱼类经人工诱导可自然产卵受精[18-21]。试验筛选催产剂组合Ⅳ(LHRH-A24 μg/kg +HCG 400 IU/kg +DOM 2 mg/kg)对人工培育亲鱼注射催产剂后能够实现自然产卵受精,且连续5年运用组合催产剂Ⅳ进行批量繁殖均取得良好效果,这可能与云南盘鮈应对环境条件改变后的生殖适应性调控能力较强有关。因此,云南盘鮈规模化繁殖可优先选择催产剂组合Ⅳ进行人工催产,具有节省人工授精劳力和减轻人工操作对亲鱼机械损伤的优点。
综合比较,选择云南盘鮈臀鳍基部进行体腔注射催产剂具有易操作、亲鱼损伤小等优点,可以作为小型鱼类人工催产的参考注射方式。
3.4 云南盘鮈资源保护对策
自然繁殖是鱼类数量增殖和种群修复的根本途径,云南盘鮈的绝对怀卵量小,繁殖力和种群恢复能力弱,但通过人工繁殖可以稳定产出批量鱼苗。因此,云南盘鮈资源保护除加强野生资源和栖息地生态环境保护外,实施云南盘鮈的人工繁殖增殖及开发利用也十分必要,一方面通过人工繁殖苗种开展增殖放流,补充野生资源量;另一方面开展人工养殖满足市场消费需求,减轻对野生云南盘鮈资源的依赖。
4 结论
云南盘鮈通过人工驯化养殖,亲鱼性腺能够发育成熟,选用催产剂组合(LHRH-A2+HCG+DOM)催产能够实现亲鱼自然产卵受精,具有操作简单、效果佳等优点,连续5年进行批量繁殖的催产率、受精率和孵化率分别为68.47%、76.86%和53.1%。云南盘鮈人工繁殖技术的推广应用,既能有效解决云南盘鮈人工养殖苗种需求,又能为其增殖放流提供苗种来源,对云南盘鮈的资源保护和开发利用具有重要意义。