朱鹮受精卵人工孵化失水规律的初步研究

杨海琼 李裕冬

(1.峨眉山生物资源实验站，峨眉山，614200；2.四川省自然资源科学研究院，成都，610015)

鸟类(Aves)受精卵在孵化过程中因蒸发而丢失部分水分的现象称之为孵化失水。适度的孵化失水被认为是胚胎正常发育的关键[1]，与受精卵的出壳率[2-3]以及幼雏质量[4]有着密切联系。20世纪80年代的一项研究显示多数鸟类的受精卵在破壳前的孵化失水率为10%—20%，平均为15%[5]。后续研究表明绿头鸭(Anasplatyrhynchos，15.2%)[6]、南非企鹅(Spheniscusdemersus，15.2%)[7]、白鹭(Egrettagarzetta，14.6%)[8]、欧石鸡(Alectorisgraeca，14.6%)[9]等鸟类的孵化失水率与该平均值较为接近。受精卵在孵化过程中的失水规律存在物种差异。就大多数鸟类而言，受精卵的日均失水量在整个孵化期内基本固定[1]，但部分早成鸟的日均失水量则随孵化时间逐渐增加，而小型雀类的日均失水量于孵化的前半程快速增加，后半程趋于稳定[10]。

朱鹮(Nipponianippon)属鹈形目(Pelecaniformes)，鹮科(Threskiornithidae)鸟类[11-12]，是我国I级保护野生动物，也是世界最为濒危的鸟类之一[13]。目前，关于朱鹮受精卵孵化失水率的研究比较少见。史东仇等[14]曾记录了5枚朱鹮受精卵在出壳前重量平均减少14.3%(10.1 g)，但未能监测受精卵在孵化过程中的失水规律。由于该研究样本数较少，其结果能否代表朱鹮的孵化失水率有待进一步研究考证。

朱鹮的人工饲养是我国朱鹮易地保护的重要组成部分，也是快速提升朱鹮种群数量最为有效的策略之一[15]。由于孵化失水率对于受精卵的正常孵化至关重要，因而探明朱鹮受精卵的失水规律有助于朱鹮人工孵化效果的提升，对朱鹮的易地保护工作具有一定的意义。2019年，本研究收集了四川朱鹮繁育基地的部分朱鹮卵进行人工孵化，并对孵化过程中受精卵的失水情况进行监测，以期揭示朱鹮受精卵的孵化失水规律，为日后朱鹮人工孵化工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 朱鹮卵的人工孵化与称重

朱鹮开始产卵后，研究人员于每天8：00—9：00进入笼舍收集新产朱鹮卵，每个巢取卵不超过6枚。人工取回的朱鹮卵经编号后称重，并用0.1%洁尔灭浸泡3 min后取出晾干，放入经消毒处理的孵化器(Rcom 20 pro)内进行孵化。本研究参考黄治学等[16]的参数进行朱鹮卵的人工孵化，受精卵在孵化25 d后开始破壳，整个孵化期为27—28 d。孵化的前25 d，温度为37.5 ℃，湿度为55%，每90 min转卵90°，每4 h晾卵1次，每次5 min。从孵化的26 d开始，将温度降至37.1 ℃，湿度升至65%，停止转卵，但晾卵方法与前25 d保持一致，直至幼雏出壳。每枚卵在孵化的第7天，接受1次受精检测(振野LED照蛋器)，剔除未受精卵，同时在孵化的9、18、25 d，称量卵重。由于受精卵的检出率仅为90%左右，孵化结束后对未能破壳的卵进行解剖，以排除误检的未受精卵。2019年3月12日—4月20日收集的朱鹮卵均采用上述方式孵化和称重。

1.2 孵化过程中受精卵失水异常时的补救

前期监测结果显示受精卵日均失水率在0.40%—0.60%时，孵化成功的可能性较大。为了及时发现失水异常的受精卵并采取相应的补救措施，将2019年5月1—15日开始孵化的朱鹮卵的称量频率调整为每3 d 1次，同时计算日均失水率。若日均失水率低于0.40%时，即调低孵化湿度或增加卵壳通透性(用砂纸打磨气室处卵壳)，若出现卵壳破裂或日均失水率高于0.60%时则升高孵化湿度。

1.3 数据分析

用Excel对数据进行整理，并计算各孵化阶段受精卵的失水率和日均失水率，某一孵化阶段受精卵的失水率=(该阶段起始卵重—该阶段结束卵重)/该阶段起始卵重×100%，某阶段日均失水率=该阶段失水率/该阶段孵化天数。基于SPSS 20.0进行数据的统计分析，所有数据先进行方差齐性和正态分布检验，方差齐性且符合正态分布的数据采用单因子方差分析(one way ANOVA)进行比较，反之则采用非参数检验(Kruskal Wallis test)。

2 结果

2.1 朱鹮受精卵的孵化失水规律

2019年3月12日—4月20日，共入孵朱鹮受精卵48枚，其中24枚成功孵出幼鸟，另外24枚未能破壳。出雏受精卵在破壳前(1—25 d)的平均失水率为(10.71±1.92)%，日均失水速率为(0.43±0.08)%，未出雏受精卵同期的平均失水率为(8.40±1.40)%，日均失水率为(0.34±0.06)%，均显著低于出雏受精卵(平均失水率：ANOVA，F=22.60，df=1，P<0.001；日均失水率：ANOVA，F=22.59，df=1，P<0.001)(表1)。出雏受精卵与未出雏受精卵在整个孵化过程中所展现的失水规律同样存在较大差异。出雏受精卵在孵化前期(1—9 d)、中期(10—18 d)以及后期(19—25 d)的日均失水率相对稳定，无明显差异(表1，Kruskal Wallis test，χ2=1.95，df=2，P=0.337)，而未出雏受精卵各孵化阶段的日均失水率差异显著(ANOVA，F=5.86，df=2，P=0.04)，主要表现为孵化前期的日均失水率较高，中期和后期日均失水率逐渐降低(表1)。

2.2 失水率与孵化率的关系

由图1可知失水率在5.56%—14.80%范围内，孵化率随失水率增加呈上升趋势，其中10.01%—14.80%的孵化率最高为88.9%(16/18)，分别高于其他2个组别55.6个百分点和72.2个百分点，为朱鹮受精卵的最佳失水范围。

表1 朱鹮受精卵孵化失水率测定结果

图1 不同失水率区间的出雏受精卵数、未出雏受精卵数及孵化率Fig.1 Hatched eggs，unhatched eggs and hatching rate of three water loss ranges

2.3 失水率异常的补救

在2019年5月1—15日开始孵化的受精中有8枚表现出失水异常，经补救其中2枚最终孵化成功。zj-6-4号因卵壳出现裂缝日均失水率持续增加，通过2次增加孵化湿度，最终将其孵化失水率控制在13.14%，孵出幼鸟1只(表2)。另有7枚卵表现出失水不足(日均失水率<0.40%)的情况，经过相应的处理，zj-8-3号卵后续19 d的日均失水率达到0.39%，并孵化成功，而其余6枚卵的处理时间和方式虽有所差异，但补救效果均不理想，日均失水率仅有小幅提升(0.04%—0.05%)，且无一出壳(表2)。

表2 8枚失水异常受精卵的失水情况及补救结果

3 讨论

本研究首次监测了人工孵化过程中朱鹮受精卵的孵化失水规律，结果显示破壳前出雏受精卵的平均孵化失水率为(10.71±1.92)%，低于美洲白鹮(Eudocimusalbus，13%)和彩鹮(Plegadisfalcinellus，13%)[17]的孵化失水率，与红脚鲣鸟(Sulasula)等鹈形目鸟类(12%—18%)[18]以及其他3种朱鹮近缘物种白鹭(14.6%)、夜鹭(Nycticoraxnycticorax，13.8%)[8]和牛背鹭(Bubulcusibis，11.8%)[19]的自然孵化失水率均有不同程度的差异。此外，出雏朱鹮受精卵在整个孵化期内(1—25 d)日均失(0.43±0.08)%，且各孵化阶段的日均失水率相对稳定无显著差异(P=0.337)，与银鸥(Larusargentatus)等大多数鸟类的孵化失水规律一致[1，18]。

相比较出雏受精卵，未出雏朱鹮受精卵的平均孵化失水率显著偏低(P<0.001)，表明孵化过程中受精卵失水过少会影响胚胎的正常发育。有部分研究者认为失水过低则受精卵内部难以形成足够大的气室以满足后期胚胎的气体交换，导致胚胎活力下降而无法出壳[3，20]。孵化失水率与孵化条件、卵壳通透性有直接关系，孵化湿度偏高、卵壳通透性差可致使受精卵失水不足[17]。然而，补救实验结果表明孵化湿度降低或卵壳通透性增加后，大部分(6/7)朱鹮受精卵的日均失水率并未得到有效提升(表2)。由此可知，孵化湿度过高或卵壳通透性差并非导致本研究中朱鹮受精卵失水不足的主要原因，可能存在其他因素如胚胎自身缺陷等影响受精卵的正常失水。

通过比较不同失水率区间的孵化率发现，10.01%—14.80%失水区间的孵化率最高(88.9%)，为朱鹮较为理想的孵化失水范围。值得注意的是，本研究并未发现受精卵因失水过多而孵化率下降的情况，因而朱鹮实际的最佳失水范围的上限有可能高于14.80%。同时，补救实验结果显示8枚失水异常的受精卵在接受调整孵化参数等补救措施后，有2枚卵的失水情况有所改善且成功孵出幼鸟，一定程度上提升了受精卵的孵化成功率。因而，在日后的朱鹮人工孵化工作有必要加强受精卵失水状况的监测，及时发现失水异常的受精卵并采取相应的补救措施以减少不必要的损失。