长春鳊性腺发育组织学观察

顾海龙，冯亚明，杨智景，王建国

（1.江苏省农业科学院泰州农科所，江苏 泰州 225300；2.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；3.江苏农牧科技职业学院，江苏 泰州 225300）

鱼类的生殖系统包括性腺和生殖导管，性腺分为精巢和卵巢；生殖导管可分为输精管和输卵管。开展鱼类性腺发育的组织学研究，深入分析精巢和卵巢在不同发育阶段的特征，对鱼类的强化培育和人工繁殖具有重要意义。关于鱼类性腺发育的组织学研究已取得了一系列的进展[1-5]。除黄鳝[6]等少数种类外，鱼类的精巢一般成对附于鳔的腹面两侧。对于精巢类型划分，学术界多以精巢中精细胞的排列方式，将之分为小管型和小叶型[7,8]，大多数鱼类都属于小叶型。孟庆闻等[9]根据精小叶的排列情况，将精巢分为辐射型和壶腹型。包括鲤科鱼类在内的大多数鱼类属于壶腹型。而关于精巢发育时期的划分，我国学者一般采用刘筠等[10]人的划分标准，按生殖细胞出现的时间，将精巢分为6 个时期，即Ⅰ～Ⅵ期。硬骨鱼类的精巢体积一般较小，呈长囊状或细带状。关于鱼类卵巢发育的研究要比精巢更加细致，研究内容包含卵巢的发育分期、卵母细胞的发育时相、原始生殖细胞的起源和迁移、卵黄物质的来源及生成等多个方面[11]。关于卵巢的发育分期，我国学者多采用刘筠[10]、施瑔芳[12]等人的标准，依据卵巢内不同时相的卵母细胞比例及其所占体积，将之分为Ⅰ-Ⅵ期的6 个时期。

长春鳊（Parabramis pekinensis）广泛分布于全国各主要水系。它营养价值高，生长迅速，适应性强，市场需求量大，是我国的主要淡水养殖鱼类之一[13]。然而目前市场上销售的鳊仍主要为江河、湖泊、水库等天然水域捕捞和自然进入养殖水体生长的个体，其产量十分有限。即便是养殖的鳊，其苗种也主要来源于天然野生苗的捕捞。另外，鳊养殖业大多还是千家万户，分散经营，规模小，技术水平低，操作不规范，抗风险能力差。随着市场需求的逐渐增加，以及生境的破坏等外界因素的影响，鳊的野生资源已岌岌可危，被列入《国家重点保护经济水生动植物资源名录（第一批）》[14]，汉江襄阳市已建立了长春鳊国家级水产种质资源保护区[15]。近年来长春鳊逐渐进入了学术界的视野，但与其他常见经济淡水鱼相比，关于鳊的繁殖生物学研究仍然很少，其全人工繁育技术尚未成熟推广开来，养殖亲本培育技术不完善，人工繁殖苗种严重不足等因素严重制约了长春鳊养殖业的发展。因此，本研究采用石蜡切片法观察了长春鳊性腺发育全过程，填补了长春鳊性腺发育特征相关研究的空白，并为长春鳊的亲本培育、规模化养殖及全人工繁殖技术的完善提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

实验鱼取自江苏省靖江市滨江水产良种场2018 年5 月15 日繁育的鱼苗，在室内培育至体长约3 cm 后，移至室外池塘养殖。实验池塘位于长江口（东经120°07′21.27″，北纬31°57′32.75″），养殖用水为涨潮时引入的长江水。全程投喂配合饲料（粗蛋白含量≥28%），搭配青饲料。2018 年8 月10 日开始，每月随机取样30 尾，测定体长、体质量等生物学指标后，解剖取出性腺，固定于10%福尔马林溶液中备用。

1.2 方法

制片方法参照杜长雷、徐钢春等人的方法[16,17]。固定好的样品经梯度酒精脱水、二甲苯透明、石蜡包埋后连续切片，切片厚度5 μm。恒温箱烤片，二甲苯脱蜡，梯度酒精复水，H·E 染色，脱水，透明，中性树胶封片，显微镜观察，拍照。精巢和卵巢的发育分期按刘筠[10]和王吉桥[18]等提出的分期标准，分为Ⅰ～Ⅵ期；卵细胞的发育按楼允东[19]的划分标准，分为5 个时相。

1.3 数据处理

成熟系数计算公式为：成熟系数=（性腺质量/体质量）×100%。数据使用SPSS25.0 和Excel2013进行分析。

2 结果与分析

2.1 长春鳊的性腺发育周年变化

2018 年5 月15 日繁育的鱼苗，在本养殖条件下，2018 年8 月性腺出现分化。2019 年3 月卵巢进入Ⅱ期，2020 年2 月进入Ⅲ期，2020 年5 月进入Ⅳ期，2020 年6 月进入Ⅴ期，2020 年8 月进入Ⅵ期，2020 年9 月退回至Ⅱ期。2019 年2 月精巢进入Ⅱ期，2019 年12 月进入Ⅲ期，2020 年4 月进入Ⅳ期，2020年5 月进入Ⅴ期，2020 年8 月进入Ⅵ期，2020 年9 月退回至Ⅱ期。实验鱼的具体生物学数据见表1。

表1 长春鳊的生物学数据Tab.1 Biological data of white bream Parabramis pekinensis

2.2 长春鳊卵巢的形态及发育组织学特征

长春鳊的卵巢发育较精巢略晚，卵母细胞的发育可分为5 个时相。第1 时相的卵细胞主要是卵原细胞，系由原始生殖细胞分裂增殖形成。卵原细胞分布于生殖上皮边缘，呈椭圆形，细胞核很大，位于细胞中央。第2 时相为卵原细胞发育形成的早期初级卵母细胞阶段。细胞呈不规则的圆形，中央大核仁逐渐消失，核膜内缘出现数个大小不一的小核仁。细胞质含量多，嗜碱性强。此时细胞处于小生长期。第3 时相的细胞为大生长期的初级卵母细胞，细胞体积进一步增大，核膜凹凸，出现大小不一的油滴，卵黄开始沉积为小颗粒。第4 时相，随着卵黄小颗粒的逐渐增加，卵黄大量积累，油滴数量增加，体积不断变大，后期充满细胞，细胞核逐渐不可见，核仁分布于核膜周围。第5 时相为发育成熟的卵细胞，初级卵母细胞向次级卵母细胞过渡阶段。细胞体积进一步增大，核膜、核仁消失，其内充满卵黄颗粒和油滴，后期卵黄颗粒融合为板块，油滴相互融合成油球。根据卵细胞的发育时相及卵巢形态特征等，将卵巢发育分为6 个时期。

Ⅰ期卵巢外形与精巢相似，呈一对透明的条状细丝包裹于脂肪中，分布于鳔的腹面两侧，末端相遇延伸形成输卵管进入泄殖窦。一般出现于3～10月龄的雌性长春鳊（图版Ⅰ-1）。切片显示，主要为第1 时相的卵原细胞。

Ⅱ期卵巢体积增大，呈肉红色，此时期经历的时间最长，一般出现于11～21 月龄的长春鳊，雌鱼产后也退回至Ⅱ期（图版Ⅰ-2）。切片显示，卵巢中主要为第2 时相的卵原细胞，伴有少量第1 时相和第3 时相的卵细胞（图版Ⅱ-1、图版Ⅱ-2）。

图版Ⅰ 长春鳊性腺解剖图Plate Ⅰ Anatomy of gonads in white bream Parabramis pekinensis

图版Ⅱ 长春鳊性腺的组织学切片Plate Ⅱ Histological character of gonadal development in white bream Parabramis pekinensis

Ⅲ期卵巢体积进一步增大，一般22 月龄的雌长春鳊进入此期，性腺成熟度为（0.96±0.19）%。卵巢表面可见明显的血管分布（图版Ⅰ-4）。切片显示，细胞已进入初级卵母细胞的大生长期，卵巢中主要为第3 时相的卵细胞（图版Ⅱ-5、图版Ⅱ-6）。

Ⅳ期卵巢开始出现于24 月龄的雌长春鳊，性腺质量（102.82±0.68）g，性腺成熟度（12.16±0.22）%。卵巢体积增大，颜色变浅为灰白色，表面血管明显，肉眼可见其内的颗粒状卵子（图版Ⅰ-6）。切片显示，卵巢中主要为第4 时相的卵母细胞（图版Ⅱ-9、图版Ⅱ-10）。

Ⅴ期卵巢发育成熟。卵巢即为饱满呈长囊状，淡黄色，血管清晰（图版Ⅰ-8）。切片显示，卵巢中主要为第5 时相的卵母细胞（图版Ⅱ-13、图版Ⅱ-14）。

Ⅵ期卵巢明显萎缩松软，略充血，呈绛紫色，略透明，肉眼可见少量残余的卵子分布其中（图版Ⅰ-10）。切片显示，卵巢中以第2 时相的卵细胞为主（图版Ⅱ-17、图版Ⅱ-18）。

2.3 长春鳊精巢的形态及发育组织学特征

长春鳊的精巢与大多数鲤科鱼类一样，属于小叶型。精巢由小叶间质分隔成多个精小叶，纵横交错于精巢内。精小叶内包含多个精小囊，小囊内充斥发育分化的生殖细胞。随着精子的发生和体积变大，精小囊相继破裂，成熟的精子释放入小叶腔，后经输出管进入贮精囊，最后从输精管排出。按照发育阶段的形态、色泽及生殖细胞的发育时相等，将精巢分为6 个时期。

Ⅰ期精巢被脂肪块包裹，透明，呈细线状紧贴与鳔的腹面两侧，很难分离，肉眼无法直接判断雌雄，一般出现于3～9 月龄的雄长春鳊中（图版Ⅰ-1）。切片显示，精原细胞分布于精小叶边缘，分散于间质细胞之间，呈卵圆形，为精小叶中个体最大的细胞。

Ⅱ期精巢体积增大，变粗，颜色加深，逐渐呈不透明的乳白色，血管不清晰。贮精囊仍很小，周围附有脂肪，一般出现于10～19 月龄的雄长春鳊中（图版Ⅰ-3），后期基本可以通过肉眼分辨雌性，15 月龄的雄长春鳊性腺成熟度约0.03%。切片显示，精原细胞直径变小，嗜碱性，数量增加，排列成束。结缔组织向内部延伸，精小叶形成（图版Ⅱ-3、图版Ⅱ-4）。

Ⅲ期精巢明显增大，呈扁带状，乳白色，血管较清晰。贮精囊增大呈一段一段的囊状，略带粉红色，一般出现于20～22 月龄的雄长春鳊中（图版Ⅰ-5）。20 月龄的雄长春鳊性腺重（0.72±0.07）g，成熟度（0.14±0.04）%。切片显示，精小叶增大，大量的初级精母细胞分裂为次级精母细胞，并伴有少量的次级精母细胞发育为精细胞（图版Ⅱ-7、图版Ⅱ-8）。生精细胞同步发育。

Ⅳ期精巢比较发达，贮精囊呈囊状，较Ⅲ期明显饱满，性腺成熟度（1.66±0.12）%，一般出现于23月龄的雄长春鳊中（图版Ⅰ-7），后期用力挤压鱼体腹部，有少量白色精液流出。切片显示，生殖细胞主要为次级精母细胞，小叶腔内已有大量的精子（图版Ⅱ-11、图版Ⅱ-12）。

Ⅴ期精巢发育成熟，一般为24 月龄，轻轻挤压鱼体腹部即有白色精液流出。贮精囊极度饱满呈长囊状，乳白色，肥厚。性腺成熟度达到最高，为（1.87±0.13）%（图版Ⅰ-9）。切片显示，部分精小囊破裂，大量成熟的精子充满于精小叶空腔中（图版Ⅱ-15、图版Ⅱ-16）。

Ⅵ期精巢为成熟并排精后的精巢，该期精巢萎缩、松弛，表面充血呈红色斑块，其内残留有少量精子（图版Ⅰ-11）。切片显示，精小囊中存在各个时期的精细胞（图版Ⅱ-19、图版Ⅱ-20）。

由于实验条件和取样所限，未获得Ⅰ期性腺合适的切片照片。

3 讨论

3.1 长春鳊的生殖

关于鱼类性腺发育的研究很多[20-23]，长春鳊通常以Ⅲ期性腺越冬，精巢发育略早于卵巢，性腺发育期间以Ⅱ期经历的时间最长。性腺发育自Ⅲ期之后需要流水刺激。人工养殖的长春鳊的性腺只能发育至Ⅳ期末，必须经人工催产诱导其产卵。与大多数鲤科鱼类[4]一样，长春鳊的性腺成对紧贴于鳔的腹面两侧，在末端汇合后延伸。长春鳊的精巢呈小叶型或壶腹型。长春鳊的性成熟年龄与流水环境和气候条件有关。东北地区的长春鳊产卵季节较晚，延续时间也较短[13,24]。本研究地点位于长江下游地区，性腺的成熟期都在25 月龄前后，这与青菱湖[25]中的长春鳊生殖期较为接近。

3.2 长春鳊的产卵类型

硬骨鱼类的产卵类型分为两种[26,27]，即根据组织学特征及产卵习性，分为一次性产卵鱼类和多次型产卵鱼类。一次性产卵鱼类性腺发育基本同步，在一个性周期内仅产卵一次，对外界自然条件的依赖性较强，如黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）[28,29]、鲥（Alosa sapidissima）[30]等；多次性产卵鱼类受外界环境的影响较小，性腺发育主要由自身调节，如尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）[31]等。另一种划分方式是依据卵母细胞的发育形态，分为完全同步型、分批同步型和分批非同步型。完全同步型通常一生中仅产卵一次，且产后即死亡，如日本鳗鲡（Anguilla japonica）[32]等；分批同步型的鱼类卵巢中一般存在两个以上的发育阶段的卵母细胞，一年产卵一次，产卵期不长，四大家鱼[33]即为此类；分批非同步型的卵巢在生殖期间内含有所有发育阶段的卵母细胞，生殖季节较长，一年内可以多次产卵，如鲫（Carassius auratus）等。本研究发现，长春鳊的卵母细胞发育同步性较好，Ⅳ期卵巢内主要为第4 时相的卵母细胞，Ⅴ期卵巢内主要为第5 时相的卵母细胞，Ⅵ期卵巢内除少量残余的第5 时相的卵母细胞外，主要为第2 时相的卵细胞，同一批次的性腺发育基本处于同一时期。长春鳊的产卵类型为分批同步型，这与报道的长江流域长春鳊的繁殖习性一致。实际生产中，养殖的长春鳊亲鱼经人工诱导产卵后，也不能二次成熟。