草金鱼胚胎与胚后发育观察

王 磊，施文瑞，宋东蓥，李学军，樊云鹏，高兴磊，张 红

( 河南师范大学 水产学院，河南 新乡 453007 )

2017年中国渔业统计年鉴显示我国淡水观赏鱼养殖量在2016年约4×109尾[1]。随着现代社会人们生活水平的提高，越来越多的人开始关注观赏鱼市场，观赏鱼具有广阔的市场前景。草金鱼(Carassiusauratus)是我国传统的观赏鱼养殖品种，俗称红鲫鱼或金鲫鱼，体形近似鲫鱼(C.auratus)，属鱼纲、鲤形目、鲤科、鲫属，具有很好的观赏价值及经济价值。目前有关草金鱼的研究主要为不同因素对其生长发育的影响研究[2-3]、分子生物学研究[4]和体色研究[5-7]等，对草金鱼的早期生活史的研究较少。本研究拟通过对草金鱼的胚胎发育及胚后发育过程系统的观察，对胚胎发育及胚后发育特征的拍照记录，以期揭示草金鱼早期发育的规律，从而为草金鱼的人工繁殖和遗传育种等工作提供一定依据。

1 材料与方法

1.1 人工授精

2016年6月采用河南师范大学水产养殖基地的草金鱼亲鱼，进行人工催产后获得受精卵，受精卵置于水盆中的培养皿里进行孵化，孵化用水事先进行曝气，水温为(23±1) ℃。

1.2 幼鱼培育

幼鱼的培育在河南师范大学水产养殖基地的养殖桶中进行，初孵仔鱼培育温度为19～22 ℃。卵黄囊消失后，每日8：00将饲料用水捏成团，装入料兜进行投喂。投喂期间，按照每日均有少量剩余为宜。每日8:00和17:00各换水1次，每次换水深度约10 cm，同时挑出死鱼。

1.3 取样和观察

胚胎发育过程中，将受精卵至卵裂期观察时间间隔设为0.083～0.17 h，囊胚期至器官形成期观察间隔设为0.17～1 h，出膜前期至出膜期观察间隔为2 h。每次取10粒受精卵，在加水培养皿中采用奥特连续变倍体视显微镜(SZ680T2L)对胚胎发育情况进行拍照记录，以50%的个体出现新特征作为划分发育时期的标准。

仔鱼、稚鱼及幼鱼观察：草金鱼出膜后，每日20:00取样10尾，观察其外部形态变化，拍照并记录其长度，直至鳞片完全长出。

2 结果与分析

2.1 胚胎发育

草金鱼成熟卵子为黏性、圆形。草金鱼受精卵(图1a)在曝气的自来水中进行孵化，水温(23±1) ℃，约56.67 h后完成整个胚胎发育，开始进入胚后发育。草金鱼的胚胎发育可分为胎盘期、卵裂期、囊胚期、原肠期、神经胚期、肌节出现及尾泡期、器官形成期及出膜期(表1)。

2.1.1 胚盘期

成熟卵子呈淡黄绿色、圆形，卵质分布均匀。卵子受精后遇水膨胀，卵周间隙扩大。受精后1.13 h，原生质向动物极聚集，逐渐隆起形成胚盘(图1b)。

表1 草金鱼胚胎发育时程

2.1.2 卵裂期

受精后1.30 h，受精卵动物极胚盘中央出现分裂沟，胚盘分裂为相似的2个细胞，即2细胞期(图1c)；受精后1.47 h，沿第一次分裂垂直的方向出现第二次卵裂，形成4个大小相同的细胞，即4细胞期(图1d)；受精后1.57 h，胚盘进行第三次分裂，形成8个分裂球，进入8细胞期(图1e)；1.80 h后进入16细胞期(图1f)，2.30 h后进入32细胞期(图1g)，受精后2.60 h，卵裂向多个方向进行，细胞数量逐渐增多，细胞越来越不规则，界面难以区分，进入多细胞期(图1h)。

2.1.3 囊胚期

草金鱼受精后3.50 h细胞进一步分裂，细胞堆积在动物极半球，胚盘高耸于卵黄上方，占卵体积的1/2，进入囊胚早期(图1i)；受精后3.67 h，胚盘细胞继续分裂，细胞向下方扩展，囊胚层较囊胚早期低，即为囊胚中期(图1j)；受精后4.92 h，囊胚层沿卵表面向植物极扩展，开始产生下包作用，囊胚层变得扁平，即囊胚晚期(图1k)。

2.1.4 原肠期

草金鱼受精后7.73 h，进入原肠期。囊胚层细胞继续下包卵黄1/3进入原肠早期(图1l)；受精后8.92 h，囊胚层细胞下包卵黄1/2，进入原肠中期(图1m)；受精后10.57 h，囊胚下包卵黄2/3，进入原肠晚期(图1n)。

2.1.5 神经胚期

草金鱼受精后10.80 h，囊胚细胞继续下包卵黄至4/5，过程中细胞数量不断增加，进入神经胚期(图1o)；受精后12.02 h，胚孔闭合，卵黄被完全包裹，进入胚孔闭合期(图1p)。

2.1.6 肌节出现及尾泡期

草金鱼受精后14.20 h，胚孔封闭后躯干中段出现两段肌节，即肌节出现期(图1q)；受精后14.95 h，胚体尾部出现圆形亮点即尾泡，即入尾泡形成期(图1r)。

2.1.7 器官形成期

草金鱼受精后15.53 h，进入器官形成期，可看到脑的前段出现透明囊泡即眼囊，进入眼囊期(图1s)；受精后17.50 h，在眼囊下方可观察到暗色斑块状嗅囊，进入嗅囊出现期(图1t)；受精后17.78 h，出现锥形尾芽，进入尾芽出现期(图1u)；受精后19.17 h，出现透明的泡状耳囊，进入耳囊形成期(图1v)；受精后22.50 h，可观察到多对肌节，肌体的中段出现不连续性的肌肉收缩，进入肌肉效应期(图1w)；受精后28.67 h，心脏原基开始有节律的跳动，进入心跳期(图1x)。

2.1.8 出膜期

受精后54.58 h，尾部清晰可见，可清晰看见头部，进入出膜前期(图1y)；受精后56.67 h，胚体扭动剧烈，开始破膜而出，完全破膜，进入出膜后期(图1z)。

2.2 胚后发育

2.2.1 卵黄囊期仔鱼

初孵仔鱼：刚出膜的仔鱼，附带有卵黄囊，全长(4.48±0.30) mm，卵黄囊长(2.0±0.70) mm，卵黄囊膨大透明，紧贴鱼体，卵黄囊约占全长的1/2，初孵仔鱼靠卵黄囊中的营养物质生长，初孵仔鱼背部及卵黄囊上均有黑色素细胞分布，眼部清晰可见。

图1 草金鱼胚胎发育分期a. 受精卵; b. 胚盘形成; c. 2细胞期; d. 4细胞期; e . 8细胞期; f. 16细胞期; g. 32细胞期; h. 多细胞期; i. 囊胚早期; j. 囊胚中期; k. 囊胚晚期; l. 原肠早期; m. 原肠中期; n. 原肠晚期; o. 神经胚期; p. 胚孔封闭期； q. 肌节出现期, →.示肌节; r. 尾泡形成期， →.示尾泡; s. 眼囊出现期, →.示眼囊; t. 嗅囊出现期, →. 示嗅囊; u. 尾芽出现期, →. 示尾芽; v.耳囊出现期, →.示耳囊; w. 肌肉效应期, →. 示肌节; x. 心跳期， →.示心脏; y. 出膜前期, →.示眼部; z. 出膜期, 上方→. 示色素；下方→. 示卵黄囊.

出膜后1 d：仔鱼身体伸长，卵黄囊已缩小成前端膨大，后端细长的囊。背部及卵黄囊上黑色素细胞增多，尾柄处有鳍条出现(图2a)。

出膜后2 d：卵黄囊明显变小，头部及至全身背侧皮肤出现黄色素细胞。仔鱼卵黄囊中出现空泡，有吞食迹象(图2b)。

出膜后3 d：头部及背部色素继续沉积，心脏色素明显沉积，卵黄囊继续缩小成细棒状，平衡能力及游泳能力增强(图2c)。

出膜后4 d：卵黄囊基本吸收完毕，后端呈针状，缩小明显。肠道中开始出现异物颗粒，眼已能不断转动，下颌形成并可动(图2d)。

出膜后5 d：仔鱼的卵黄囊已耗尽，进入外源性

图2 草金鱼胚胎后期发育分期a. 出膜后1 d, a1.示卵黄囊上黑色素, a2.示卵黄囊; b. 出膜后2 d, b1.示黄色素; c.出膜后3 d; d. 出膜后4 d, d1.示眼部, d2.示黄色素e. 出膜后5 d, e1.示鱼鳔; f. 出膜后6 d, f1.示背部圆点状黄色素; g. 出膜后7 d, g1.示吻部, g2.示肠道内食物; h. 出膜后8 d; i. 出膜后9 d, i1.示峡部; j. 出膜后10 d, j1.示心脏; k. 出膜后12 d; l. 出膜后13 d; m. 出膜后15 d, m1.示鳔二室, m2.示尾鳍; n. 出膜后17 d, n1.示背鳍; o. 出膜后19 d; p. 出膜后21 d, p1.示鳃部; q. 出膜后25 d, q1.示背鳍, q2.示臀鳍; r. 出膜后34 d, r1.示鳞片; s. 出膜后36 d, s1.示鳃盖, t. 出膜后38 d, t1.示胸鳍; u. 出膜后44 d.

营养阶段，开始自由游动与摄食。黑色素沉积明显，清晰可见，眼睛明显。鱼鳔中已充满气体，其轮廓清楚(图2e)。

2.2.2 晚期仔鱼

出膜后6 d：黑色素继续沉积，头部背面的黑色素细胞收缩成圆点状而不成分枝状(图2f)。

出膜后7 d：消化道前端膨大，后端渐细，直通肛门，消化道中充满食物，有排泄物排出，吻部有黑色素细胞出现(图2g)。

出膜后8 d：鱼体伸长，吻部黑色素细胞增多，体背黑色素细胞及黄色素细胞继续沉积(图2h)。

出膜后9 d：肠道为直形，有大量排泄物排出，鳃盖膜可动，仔鱼的下颌不断运动(图2i)。

出膜后10 d：鳃盖膜已完全遮盖了鳃，尾鳍基部形成了黑色素细胞和黄色素细胞的堆积(图2j)。

出膜后12 d：头部黑色素细胞及黄色素细胞继续沉积，脊索末端弯向上方，尾鳍中形成了间质的堆积(图2k)。

出膜后13 d：头部收缩成圆点状的黑色素细胞增多且增大，吻部黑色素细胞继续堆积，尾鳍的间质开始形成了骨质鳍条(图2l)。

出膜后15 d：仔鱼鳔的中部有从中部内缢分为两室的趋势，鳔表面的黑色素细胞增多，进入鳔分二室期，可以清晰看见草金鱼的尾鳍为深叉形(图2m)。

出膜后17 d：体型增大，背鳍可见，消化道进一步增大，鱼体呈半透明状态，眼珠大而有光泽(图2n)。

出膜后19 d：头部及体背色素细胞进一步沉积，鱼鳔二室明显，消化道充满体内多部分，吞食颗粒有明显消化现象(图2o)。

出膜后21 d：背鳍明显，臀鳍可见，尾鳍继续增大，色素沉积明显，鱼鳃清晰可见，游动迅速，鳃部血红色明显(图2p)。

出膜后25 d：背鳍与臀鳍均清晰可见，尾鳍继续变大变厚，体背及头部黑色素细胞收缩成圆点状并排列紧密，吻部有圆点状黑色素出现，鱼体半透明部位减少(图2q)。

2.2.3 稚鱼阶段

出膜后34 d：背鳍与腹鳍进一步增大，开始有鳞片出现，半透明部位基本消失(图2r)。

出膜后36 d：体色进一步变化，半透明部位已大部分消失，吻部明显，游动敏捷(图2s)。

出膜后38 d：稚鱼已基本具有成鱼外形，胸鳍清晰可见，此时鱼体颜色大部分呈现灰色，鳞片进一步增长，尾鳍大而分叉，鳃盖张合明显(图2t)。

出膜后44 d：大部分鱼体体色转变为红色，身体透明特征消失，稚鱼阶段发育完成进入幼鱼期，此时平均全长达(24.08±2.56) mm，其外部形态及生活习性均与成鱼相似(图2u)。

3 讨 论

3.1 生活史的划分

近年来，对于鱼类的胚胎发育研究主要集中在一些经济鱼类及珍稀鱼类中[8-9]，对于观赏鱼的胚胎及胚后发育研究较少。金鱼是重要的观赏鱼种之一，养殖历史可追溯到约1000年前[10]，其有着独特的经济价值及研究价值，例如金鱼易得且一次能够产下大量卵子，其胚胎较多的应用于发育生物学研究[11-13]，因此对草金鱼的胚胎及胚后发育进行观察研究有着重要的生物学意义。目前通常将鱼类的早期生活史阶段划分为卵(胚胎)、仔鱼及稚鱼3个基本发育期[14]。在鱼类早期生活史划分的研究中，存在许多不同的观点及不同的标准[15-17]，本研究采用“孵化”作为卵和仔鱼期的划分界限。

3.2 草金鱼胚胎发育特点

与其他鲤科鱼类一样，草金鱼受精卵的整个胚胎发育过程分为7个发育阶段，包括卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期和器官形成期等，共历时56.67 h。20世纪中期，李璞等[18]对金鱼及鲫鱼的胚胎发育分期进行了研究，发现它们之间基本上是相似的，可以代表典型的硬骨鱼类发育过程。Tsai等[19]研究发现，普通金鱼和斑马鱼(Daniorerio)这两种硬骨鱼类胚胎发育过程中整体形态特征十分相似，可将成熟的斑马鱼分子生物学技术用于金鱼胚胎研究，可以进一步研究驯化与发育的进化关系。由于繁殖条件及种属的不同，不同鱼类胚胎发育所耗时间也不尽相同，其中在相同温度下(23.0±1.0) ℃草金鱼孵化时间略小于银鲫(C.auratusgibelio)与普通鲫鱼[20]，滇池高背鲫(C.auratus)受精卵在水温 12.9～15.0 ℃下，历时174.88 h孵化[21]，在斑鳜(Sinipercascherzeri)[22]、中华倒刺鲃(Spinibarbussinensis)[23]等鱼类中，温度也会影响胚胎发育进程。

3.3 草金鱼胚后发育特点

草金鱼受精卵经56.67 h后孵化，初孵仔鱼培育温度为19～22 ℃，出膜后4 d卵黄囊基本消失，5 d卵黄囊耗尽。鲤科鱼类马口鱼 (Opsariichthysbidens)在26～28 ℃水温下，经108 h孵化后，卵黄囊消耗殆尽[24]；鲤科鱼类唐鱼(Tanichthysalbonubes)[25]在水温23～29 ℃时，初孵仔鱼5 d卵黄耗尽；鲤科鱼类中华倒刺鲃[26]在水温21.5～28 ℃条件下，6 d卵黄囊耗尽。卵黄囊期持续时间的长短受多因素影响，最主要的影响因素为温度，温度越高，卵黄囊消失越快，另外，营养(摄食)也是影响鱼类生长的一个重要因素[27]。史先武等[28]研究发现，水温保持在19～22 ℃时，长尾红草金鱼卵黄囊4 d基本消失；张国真等[29]研究发现，水温约20 ℃时，草金鱼卵黄囊3 d基本消失，本研究结果与前者的研究结果相同，而与后者研究的卵黄囊消失时间不同，这可能是由于本研究与前者的研究条件类似。草金鱼孵化5 d后卵黄囊完全消失，进入外源性营养阶段，开始摄食，这与唐鱼[25]、齐口裂腹鱼(Scizothoraxprenanti)[30]开始觅食的时间相同。许多鱼类的仔鱼在由内源性营养转化到外源性营养的过渡阶段常会出现大量死亡,其原因受多因素影响，但能否及时补充外源性营养是一重要影响因素[31]。

4 结 论

通过研究发现草金鱼受精卵为黄绿色，呈卵圆形，在水温(23.0±1.0) ℃下，历时56.67 h完成整个胚胎发育过程。胚后发育可分为仔鱼期、稚鱼期和幼鱼期。其中仔鱼期又可分为卵黄囊仔鱼期和后期仔鱼，在水温19～22 ℃的条件下，出膜后5 d，卵黄囊吸收完毕，卵黄囊仔鱼期结束，进入后期仔鱼阶段。培育至34日龄，开始出现鳞片，标志后期仔鱼发育完成，进入稚鱼期，在44日龄时，鳞片生长完全，身体透明特征消失，稚鱼阶段发育完成，进入幼鱼期。在胚胎及胚后发育过程中，温度对其发育速度影响很大，因此在进行研究和繁殖实践中要严格控制孵化和培育温度。