杨 威,廖华杰,胡程棚,张 波,曾荣俊,刘晓瑞,何兴恒
(1.四川律贝生物科技有限公司,成都 610011;2.华能西藏发电有限公司,拉萨 850000)
拉萨裸裂尻鱼(Schizopygopsis younghusbandi)隶属于鲤形目鲤科裂腹鱼亚科裸裂尻鱼属,俗名杨氏裸裂尻鱼,在中国分布于雅鲁藏布江大拐弯以西干支流及羊八井温泉出小水河中,为西藏地区主要经济鱼类之一[1]。拉萨裸裂尻鱼体延长侧扁,头锥形,口下位,吻钝圆,无须。腹鳍起点位于背鳍起点之后的下方,尾鳍呈叉型,肩胛部有3~4 行不规则鳞片,其他部分裸露无鳞。体侧上方及背部具不规则暗斑,头背侧多有黑色小点。食性以浮游植物、硅藻为主,也食用水生昆虫幼虫及水蚯蚓[2-5]。近年来,由于捕捞过度、电站建设等造成拉萨裸裂尻鱼资源量急剧下降。高原鱼类普遍存在着生长缓慢的现象,温度、盐度、碱度、pH 以及矿化度等也影响了水体中鱼类的生长速度[6]。特殊的高原地理气候,全年气温较低,昼夜温差大,春季水温回升较慢,秋季水温下降较快,鱼类生长期短,越冬期长,生长缓慢而且繁殖力较低[7]。本试验研究了拉萨裸裂尻鱼胚胎发育,为开展人工繁殖、提高其受精率及存活率奠定基础,对雅鲁藏布江拉萨裸裂尻鱼资源保护与经济鱼类开发有重要意义。
2014 年2 月15 日从雅鲁藏布江加查至朗县段收集一批亲鱼。随即检查性腺发育情况,对20 组亲鱼按雌雄比例为1∶2 配对进行人工繁殖,采用人工干法受精获得受精卵约10 万粒,转入鱼盆中的孵化筛中进行孵化,孵化水来自山间山泉水,水质清晰,溶氧量充足,水温12~16 ℃。
人工授精后1 min 内及时取部分卵放置于玻璃皿中以观察其发育,开始阶段受精卵每30 min 观察1 次,每次至少随机取10 粒。随后根据发育情况,可隔1~2 h 观察一次。通过解剖镜(phenix XTL-II)和显微镜(LIIOOA)进行连续10 d 的受精卵观察,利用相机(CANON ZOOM LENS 5X)拍下发育期照片,并记录下各发育时期的水温及形态变化特征。因达到各发育期的时间存在个体差异,各发育期的划分按照50%以上个体达到该时期特征的时间来划分。胚胎发育的外部形态及典型特征,将其分为受精卵、胚盘期、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、器官形成期和孵化 8 个阶段[8]。
未受精的成熟卵粒呈圆球形,金黄色[9],卵径为(2.35±0.2)mm,为沉性微黏性卵(图1Ⅰ)。受精卵遇水后,迅速出现黏性,易黏附于容器内壁。30~40 min,用羽毛或经水冲洗,极易脱落。受精后约1 h,黏性完全消失,卵膜吸水膨胀至最大,卵膜径为(3.53±0.2)mm。卵粒颜色变浅,在卵膜和卵黄之间充满透明的卵间质。拨动卵粒,清晰可见卵黄在膜内转动(图1Ⅱ)。
受精后2 h 55 min,动物极与植物极分化,原生质向动物极流动集中并隆起,高度约占卵黄的1∕4,此时胚体呈侧卧状。此阶段为胚盘期(图1Ⅲ)。
受精后4 h 40 min,动物极细胞平行分裂成大小相似的两个细胞球,为二细胞期(图1Ⅳ)。受精后6 h 25 min,动物极细胞再次分裂,与第一次分裂面垂直分裂形成4 个大小相似的细胞球,进入四细胞期(图1Ⅴ)。受精后8 h 20 min,动物极细胞第三次分裂,与第一次分裂沟平行,垂直于第二次分裂沟,形成2×4 排列的8 个形态相似细胞球,胚胎侧偏,为八分裂期(图1Ⅵ)。受精后10 h 15 min,动物极细胞第四次分裂,与第二次分裂沟平行,形成4×4 排列的16 个形态相似细胞球,均匀排列为4 排,每排4 个,但单个细胞已明显变小,为十六细胞期(图1Ⅶ)。受精后12 h 15 min,动物极第五次分裂,出现四条分裂沟,与第一条分裂沟平行,形成4×8 排列的细胞球,为三十二分裂期(图1Ⅷ)。受精后14 h 20 min,动物极第六次分裂,细胞分裂不同步,细胞团有向上隆起的趋势,为六十四分裂期(图1Ⅸ)。受精后19 h 10 min,卵裂速度加快,细胞越来越小,向上堆积隆起,排列无规律,无法数清细胞个数,细胞间界限模糊,为多细胞期(图1Ⅹ)。
受精后25 h 40 min,动物极细胞继续分裂,胚盘隆起高度约为卵黄径的1∕4。胚盘呈侧卧状,囊胚腔出现,为囊胚早期(图1Ⅺ)。受精后29 h 35 min,细胞继续分裂,胚盘高度下降约卵黄径的1∕5,为囊胚中期,又称高囊胚期(图1Ⅻ)。受精后33 h 20 min,胚盘下降,呈小帽状覆盖在囊胚腔上,为囊胚晚期(图1Ⅻ)。
图1 拉萨裸裂尻鱼的胚胎发育特征
受精后174 h 45 min,卵膜在孵化酶作用下变薄,胚体剧烈扭动,头部及尾部击破膜而出。心脏血红细胞明显,心率77~85 次∕min。出膜的鱼苗静卧于水底,仔鱼全长(10.55±0.02)mm,为出膜期(图1
3.1.1 受精卵的大小 拉萨裸裂尻鱼成熟卵为沉性,金黄色,受精后出现微黏性。而后黏性逐渐消失,卵膜吸水膨胀至最大,卵黄体运动明显,与雅鲁藏布江4 种特有的裂腹鱼受精卵特性一样,均为沉性、黏性,吸水后黏性消失。吸水膨胀后卵膜径大小为尖裸鲤(3.2 mm)<拉萨裸裂尻鱼(3.5 mm)<异齿裂腹鱼(3.7 mm)<拉萨裂腹鱼(4.0 mm)[11]。资源调查时,朗县河段收集渔获物2 000 尾:双须叶须鱼11尾(占0.55%)<尖裸鲤15 尾(占0.75%)<拉萨裸裂尻鱼46 尾(占2.30%)<黑斑原鮡172 尾(8.6%)<拉萨裂腹鱼379 尾(占18.95%)<巨须裂腹鱼515 尾(占25.7%)<异齿裂腹鱼862 尾(占43.10%)。卵粒大小与种群数量呈一定的正比关系。由于西藏特殊地理环境,水流湍急对受精卵影响较大。而在卵膜和卵黄之间充满透明的卵间质,抗击水流冲击,减小水流对受精卵影响,卵粒越大,受精卵受影响越小。这可能导致受精卵的出膜率高低,从而影响种群数量有关。
3.1.2 受精卵的位置变化 受精卵发育中的胚胎要经历正位—侧卧—正位—侧卧—正位—侧卧的过程,但拉萨裸裂尻鱼受精卵开始于8 细胞分裂,到囊胚中期,胚层开始下包,逐渐恢复正位。这与拉萨裂腹鱼、异齿裂腹鱼相似,早于尖裸鲤。
3.1.3 眼囊色素出现早 拉萨裸裂尻鱼的受精卵孵化时间为235 h,孵化时间长,眼囊里的色素出现早,与雅鲁藏布江其他3 种裂腹鱼所不同,尖裸鲤、拉萨裂腹鱼、异齿裂腹鱼均在孵化后出现。武云飞等[10,11]等认为有些鱼类色素的出现在身体某个部位可以增加隐蔽性、降低天敌的捕食,提高成活率。这或许与特殊的生活环境、种群特点、遗传特性有关,有待进一步探索。
本次试验温度在12~16 ℃,孵化耗时235 h。由于西藏地区特殊气候,导致水温较低,为收集更多数据增加两个试验组,流水组和升温组。流水组温度为8 ℃、升温组温度为18 ℃。在孵化过程中,静水孵化的温度14 ℃,受精卵的出膜率都在90%以上;流水组出现孵化时间较长、鱼苗脱膜困难,出膜率小于25%;升温组出现大量的受精卵死亡和畸形鱼苗,出膜率小于10%。鱼类胚胎孵化出膜主要靠胚体运动和孵化酶两方面的作用,大多数鱼类的胚胎具有起源于外胚层的单细胞孵化腺所分泌的孵化酶,该酶使卵膜变薄有利胚胎出膜。因此,提供合适的温度孵化,可以增加受精卵的出膜率,增加生产效率。