草鱼♀×鳡♂F1代胚胎发育及胚后发育研究

余来宁等

摘要 [目的] 为草鱼杂交育种提供参考。[方法] 用草鱼卵与鳡精子进行人工杂交， 观察和记录杂交后代胚胎与胚后发育情况。[结果]杂交一代的平均受精率、孵化率和成活率分别为（75.8±6.2）%、（41.9±8.2）%和（9.3±3.7）%。在水温20.1～21.6 ℃下，受精卵经34 h 25 min孵化。初孵仔鱼全长（5.8±0.12）mm，出膜3～4 d开始摄食轮虫和藻类。经65 d培育发育成幼鱼，鳞片出齐，全长（74.0±2.1）mm。[结论]草鱼♀×鳡♂F1代胚胎发育介于双亲之间，其形态与母本草鱼相似，生长比草鱼快，与父本鳡相近。

关键词 草鱼；鳡；杂交；胚胎发育；胚后发育

中图分类号 S965.112 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2014）20-06639-07

Research on Embryonic and Postembryonic Development of the Hybrid （Ctenopharyngodon idellus ♀×Elopichthys bambusa ♂）

YU Laining et al （College of Life Sciences， Jianghan University， Wuhan， Hubei 430056）

Abstract [Objective] The purpose was to provide a reference for crossbreeding of grass carp.[Method] We conducted hybridization between Ctenopharyngodon idellus（♀） and Elopichthys bambusa （♂） by artificial methods.The process of embryo and postembryonic development were observed and recorded.[ Result] The fertilization rate， hatching rate and survival rate of the hybrid F1 were（75.8±6.2）% ，（41.9±8.2）% and （9.3±3.7）%， respectively.At the water temperature of 20.1-21.6 ℃，the larvae hatched out on about the 34 h 25min after fertilization.The whole length of newlyhatched larvae of the hybrid F1 was（5.8±0.12）mm.The larvae could feed rotifer and unicellular algae after 3 or 4 days hatching.Postembryonic development of the hybrid at the formation of scales， lasted for 65 days， when the young was （74.0±2.1） mm in whole length.[Conclusion] The embryonic development of hybrid F1 was intermediate to their parents， the form of the hybrid F1 was similar to that of their female line of grass carp and the growth rate of larva was faster than grass carp similar to that of their paternal fish.

Key words Grass carp （Ctenopharyngodon idellus）； Elopichthys bambusa； Hybridization； Embryonic development； Postembryonic development

草鱼（Ctenopharyngodon idellus）和鳡（Elopichthys bambusa）均属于鲤形目、鲤科、雅罗鱼亚科，分属草鱼属和鳡属。草鱼为草食性鱼类，肉味鲜、生长快、养殖成本低，是我国重要的淡水养殖的对象，产量在世界淡水养殖种类中居第二位。但是，草鱼抗病力差，鱼种成活率低，严重影响了养殖业的发展。为了提高草鱼的抗病力，自20世纪60年代以来，我国科技人员以草鱼作为亲本开展了大量的人工杂交育种试验，包括3个属间杂交和7个亚科间杂交[1]。但未能成功培育出抗病草鱼品种。

鳡是典型的凶猛性鱼类，以活鱼为食，具有生长快、个体大、抗病力强、肉质坚实、味道鲜美、营养丰富等优点，是具有较高经济价值的上等食用鱼类，在历史上曾被当作“害鱼”被清除。目前，由于自然资源急剧下降，天然鳡远远不能满足市场需求，近年来在我国南方许多地区相继开展鳡的人工繁殖和养殖，鳡已逐步成为新型的养殖对象。

鳡与草鱼的亲緣关系较近，二者许多性状存在优势互补。因此，采用草鱼与鳡杂交是较为理想的组合。1975年，长江水产研究所等开展了草鱼×鳡杂交试验，但未能获得鱼苗[2]，此后未见到草鱼和鳡杂交的报道。目前鳡的人工繁殖技术已经取得突破，为开展杂交试验提供了有利条件。为了探索提高草鱼的抗病力，笔者以草鱼为母本，以鳡为父本，开展了草鱼×鳡杂交试验（简称草鳡杂交，后同），并对杂交后代的胚胎发育、胚后发育与成活率以及早期生长进行了研究，旨在为进一步开展草鱼杂交育种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 亲本来源 杂交试验在武汉江夏区鲁湖渔场繁殖基地进行，杂交亲本由武汉市四汇水产科技开发有限公司提供，草鱼为长江捕捞的野生鱼培育成的亲鱼，鳡为从长江或湖泊中捕捞的野生鳡驯养成的亲鱼，2013年使用的鳡是2007年人工繁殖鱼苗培育成的亲鱼。2010～2013年，共进行5次杂交试验，草鱼亲鱼共31尾（♀15尾、♂16尾，個体体重为7.1～13.3 kg），鳡亲鱼29尾（♀14尾、♂15尾，个体体重为7.0 ～14.8 kg）。

1.2 催产、杂交及孵化

选择发育良好的草鱼和鳡2～3组，参照夏小平等[3]的方法对雌雄草鱼和鳡进行人工催产，根据水温和2种鱼不同的效应期，设计催产时间，一般草鱼提前1～2 h，注射催产剂的草鱼和鳡亲鱼分别放入不同的产卵池中，观察亲鱼的发情情况，冲水控制好2种鱼的效应时间，使之同步。到达效应时间后，检查排卵和精液情况，选择质量好的精卵，立即进行人工授精。杂交受精卵放入孵化环道或自制的U型孵化器中进行孵化。同时，进行草鱼和鳡同批卵自交， 放入孵化条件相同的不同孵化器中孵化，作为对照。

1.3 胚胎发育及胚后发育观察

取部分受精卵运回实验室，在自制的多功能玻璃水族箱（110 cm×90 cm×60 cm）中充气流水孵化，孵化用水由储水池（120 m3）曝气自来水供给，每箱放入1 000颗卵，每组设A、B、C 3个平行。胚胎期每10 min随机取样20粒以上受精卵，置于Leica MZ75解剖镜下进行观察，记录水温和胚胎发育情况，胚胎发育阶段的划分参考易伯鲁[4-5]的方法，胚胎发育各时期时间以50%以上个体到达的时间为准，使用Canon D550照相机进行显微拍照。孵出后，每天随机取样10尾，用20 mg/L的MS-222麻醉后，在解剖镜下进行观察和拍照，对照草鱼和鳡苗每5 d取样1次，并使用目测微尺和游标卡尺测量3种鱼苗的全长，进行生长比较，数据取平均值。

1.4 受精率、孵化率和成活率的计算

当胚胎发育至原肠中期和出膜期，随机取样3次测算受精率和孵化率；鱼苗开口后统计A、B、C各箱鱼苗数量计算成活率，取平均值。按照以下公式计算受精率、孵化率和成活率：

受精率=（达原肠中期卵数/抽样卵数）×100%；

孵化率=（出膜鱼苗数/抽样受精卵数）×100%；

成活率=（开口鱼苗数/卵总数）×100%。

1.5 数据统计与分析 用Excel 2010处理数据和作图。照片通过Photoshop CS5软件处理制成图版。

2 结果与分析

2.1 草鳡杂交的受精率、孵化率和成活率

2010～2013年，共进行5次草鱼♀×鳡♂杂交试验。由表1可知，杂交F1代的受精率最高为83.5%，最低为65.6%，平均值为75.8%，与对照组草鱼自交差异不显著（P>0.05）；杂交F1代的孵化率最高为52.1%，最低为29.2%，平均值为41.9%，与对照组草鱼自交，差异显著（P<0.05）；杂交F1代的成活率最高为14.6%，最低为4.2%，平均值为9.3%，与对照组草鱼自交差异极显著（P<0.01）。

2.2 草鳡杂交F1及亲本的孵化时间

在相同水温下比较了杂交卵与同批自交草鱼和鳡的孵化时间，共进行5次试验。

从表2可以看出，在相同水温下鳡的发育速度比草鱼快，草鳡杂交卵发育速度介于双亲之间， 但杂交卵与鳡发育速度十分接近。t检验表明

草鳡杂交卵的孵化时间与草鱼存在显著差异（P<0.05），而与鳡差异不显著（P>0.05）。

2.3 草鳡杂交F1代的胚胎发育

草鱼卵与鳡精子受精后，吸水膨胀开始发育，吸水后的杂交卵，呈漂浮状，无粘性，淡黄色，卵膜直径为4.6～5.8 mm，卵长（动植物极纵长）1.8～1.9 mm，与草鱼卵基本一样。胚胎发育外形也与草鱼受精卵相似，只是发育时间较长。在20.1～21.6 ℃水温下，经34 h 25 min孵出，胚胎发育过程及主要特征见表3和图1。

2.4 草鳡杂交F1代的胚后发育

自胚胎孵出后至长齐鳞片幼鱼时止，为胚后发育阶段。草鳡杂交F1代胚后发育历时65 d，共记录了16个主要发育期的形态和器官分化的特征，具体见表4和图2。

2.5 草鳡杂交F1代的早期生长

草鳡杂交F1代在仔鱼阶段生长比双亲快，稚鱼阶段被鳡超过。在经过65 d的培养后，草鳡杂交F1代平均全长达74 mm，鳡全长达80 mm， 草鱼全长为56.6 mm。草鳡杂交F1代早期生长速度间于双亲之间，比草鱼快，存在显著差异（P<0.05）；与鳡的生长速度相近，无显著差异（P>0.05）。草鳡杂交F1代与双亲草鱼和鳡的早期全长生长记录见表5。草鳡杂交F1代与双亲的早期生长比较见图3。

孵出期05.80±0.12卵黄囊呈棒状后部渐细，心脏位于卵黄囊前上方，体透明，可见主要血管。眼径0.38 mm。尾长占全长的24%，与草鱼相似。肌节数为9+23+13=45。图2A

胸鳍原基期0.56.50±0.13第2肌节后下方出现月芽形胸鳍原基，心脏移至卵黄囊前端，居维氏管显现，尾静脉宽大。眼下有1个黑点。图2B

鳃弧期0.77.20±0.14眼后区出现4个鳃弧，胸鳍增大，血管清晰，眼径0.4 mm。尾长为全长的27%，肌节数为9+23+14=46。图2C

眼黄色素期17.60±0.15眼出现黄色素，尾静脉宽呈黄色，口微张动，出现鳃丝芽。肌节数为10+22+15=47。图2D

鳃丝期 1.5 7.80±0.15鳃丝增长，头抬高伸直，鳃盖初现。听囊增大。眼下黑点呈园形，尾静脉及居维氏管变细。图2E

眼黑色素期28.20±0.16眼出现黑色素，眼径0.42 mm，眼下缘黑点消失。鳃盖显现。胸鳍抖动，肩带出现。卵黄囊渐渐变细。 图2F

鳔锥形期38.50±0.17肠管上方出现雏形鳔。卵黄囊更细长。肠管贯通。口前移，听囊略大于眼睛。尾长为全长的30%左右。体淡黄色，肌节数为11+22+15=48。图2G

鰾一室期48.70±0.18 肠管内出现褶皱，摄食，为混合营养时期。口端位，嗅囊移至吻上部。体青黄色，有黑色素花。图2H

卵黄吸尽期510.60±0.19卵黄吸尽。肠管褶皱增多，吻端平宽。体侧及头部背面色素增多；胸鳍基部、尾鳍裙下叶有色素花。

尾椎上翘期712.00±0.19尾椎斜向上翘，脊椎形成。背鳍褶前端形成背鳍原基。尾鳍条12根。肌节数为13+20+15=48。图2I

鳔二室期914.00±0.20圆球形鳔前室出现，后鳔呈锥形。背鳍褶和臀鳍褶上出现鳍条6～7根，尾鳍条16根。肌节数为15+18+15=48。图2J

背鳍形成期1417.10±0.20背鳍与残留的背鳍褶分离，鳍式3，7。臀鳍增长，尾长为全长的32%，肌节数为17+16+15=48。图2K

臀鳍形成期2020.60±0.30臀鳍形成；鳍式3，8。臀鳍褶消退。尾鳍发育完整。腹鳍延伸，腹鳍褶收缩图2L

腹鳍形成期2323.00±0.50腹鳍长成，腹鳍褶仅剩一窄条。胸鳍继续发展，其基部色素花减退，全身布满色素。图2M

鳞片出现期4849.00±1.50侧线鳞及其上下鳞片自前向后逐渐长出，腹鳍褶消失，外形间与草鱼和鳡之间，偏像草鱼。图2N

幼鱼期6574.00±2.10鱼体表布满鳞片，侧线鳞45片，眼较大，外形皆与成鱼相同，形态与草鱼相似。图2O

3 讨论

3.1 草鱼（♀）×鳡（♂）杂交F1代发育的特征 由表6可知，草鳡杂交F1代的有些性状介于双亲之间，如仔鱼的肌节数、背鳍褶后移肌节数、体长/体高及孵化时间、幼鱼的鳍式、侧线鳞等。这是因为表型性状受基因控制，等位基因分别来自雌性和雄性亲本，共同影响着性状变异。有些性状与母本草鱼相接近，如卵裂细胞的轮廓、桑椹细胞丛的大小、卵黄囊腹面轮廓、仔鱼尾长占全长的比例、咀型等。这可能是因为杂交的卵是由母本所提供的，受母性遗传影响较大。另外，还有些性状与父本鳡相接近，如生长速度。

3.2 亲缘关系与杂交成活率的相关性

草鳡杂交的受精率尚好，与草鱼接近，平均值为（75.8±6.2）%，但成活率却很低仅为（9.3±3.7）%。据观察，草鳡杂交卵有3个明显的死亡阶段：①胚孔封闭期：杂交卵受精后能正常发育，但到胚孔封闭时，很多卵因胚孔不能封闭，而停止发育。②孵化期：在孵出前后出现大量畸形胚胎，随后陆续死亡。③开口前：因孵出的仔鱼不开口，不能摄食而大量死亡。鱼类远缘杂交成活率低是普遍现象。部分已报道的鱼类杂交组合成活率情况见表7。

由此可见，杂交组合的成活率与杂交组合的亲缘关系相关，亲缘关系越远，杂交成活率越低，有的甚至得不到成活的后代。这是由于基因、基因表达与调控之间存在种的遗传差异。这种差异愈大，则杂交时的不亲和性也愈大[35]，成活率就越低。

3.3 草鱼的杂交育种

目前，以草鱼为亲本的杂交组合初步统计已有10多种，与其杂交的鱼类主要包括以下种类，目间有鮻；亚科间有鲢、鳙、鲤、鲫、鲮、团头鲂、三角鲂、翘嘴鲌、兴国红鲤等，属间有赤眼鳟、青鱼、鳡。草鱼杂交虽然已有不少报道，但成功范例并不多，主要是因为亲缘关系太远，杂交成活率太低所致。因此，选择亲缘关系较近的属间杂交将是今后草鱼杂交育种的方向。

草鳡杂交早在40年前曾有人进行报道，但没有获得成活的杂交鱼苗。笔者经多次试验后取得了成功，虽成活率较低，但与以往的属间杂交情况基本吻合。

通过草鳡杂交早期生长的速度可以看出草鳡杂交生长较快，表现一定的杂交优势。关于草鱼♀×鳡♂杂交后代和抗病性、经济性状和遗传性状，还需要进一步研究。

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