马本贺 李燕华 王海华 王梦杰 余连渭 李左宏
(1 江西省水产科学研究所,南昌市特种水产繁育与健康养殖重点实验室,江西南昌 330039;2 上饶市信州区农技中心,江西上饶 334000)
攀鲈(Anabastestudineus)又名过山鲫、步行鱼,隶属于鲈形目、攀鲈科、攀鲈属,为我国原生鱼类,广泛分布于我国南部以及南亚和东南亚地区[1]。攀鲈具有发达的鳃上器和鳍,依靠鳃上器的辅助呼吸和鳃盖、胸鳍的摆动,能离水运动作短距离迁移。攀鲈肉质鲜嫩,营养丰富,且具有生长快、耐低氧、养殖周期短、风险低等优点,是近年来逐渐兴起的小型经济鱼类,已在海南、广东、福建等地开展养殖。本项目团队从海南引进攀鲈苗种,在江西开展了人工繁育和生态养殖等方面的研究并取得较好进展,为攀鲈“南鱼北养”的顺利实施奠定了前期基础。
胚胎发育是鱼类早期生活史的重要阶段之一,也是其机体器官发生、发展的基础时期,直接关系到鱼类繁殖的成功与否[2]。鱼类胚胎发育研究是开展规模化生产的理论基础。目前国内有关攀鲈的研究较少,且主要集中在生物学[3]、毒力学[1,4]和遗传多样性[5]等方面,未见攀鲈早期发育的报道。本研究系统观察了攀鲈胚胎发育过程,旨在了解其胚胎发育特点及规律,为攀鲈的人工繁殖和苗种生产提供参考。
攀鲈繁殖亲本为江西省水产科学研究所自繁自育个体,雌鱼体质量为(254.04±16.18)g,雄鱼体质量为(185.18±18.90)g。催产药物使用绒毛膜促性腺激素(HCG)、促黄体素释放激素A2(LHRH-A2)(宁波第二激素厂),地欧酮(DOM)(宁波三生生物科技有限公司)。
对性成熟攀鲈亲本的腹腔注射催产药物(HCG 667 IU/mL、LHRH-A26.67 mg/mL、DOM 5.0 mg/mL),注射量为雌鱼0.5 mL,雄鱼用量减半。催产后把亲鱼放入水泥池(5.0 m×1.5 m×1.2 m)中悬挂的网箱(网目孔径4.75 mm)内,流水刺激亲鱼自行产卵受精。亲鱼产卵后将其移出,受精卵在池中用微流水充氧孵化。用筛绢网捞取1 000粒受精卵置于室内小型孵化桶中,孵化过程中,用加热棒控制水温在(27.5±1.0)℃,用微孔气石增氧。在不同时间间隔多次取样,每次取样数量不少于15粒受精卵。用倒置显微镜(OLYMPUS Th4-200)连续观察胚胎发育过程并拍照、记录胚胎各时期的发育时间和形态特征,以50 %以上的个体发育进入某一阶段作为该发育阶段的起始时间。
攀鲈受精卵为无黏性的浮性卵,吸水膨胀后出现明显的卵周间隙(见图1-1),平均膜径(912.92±17.07)μm,卵周间隙平均厚度为(185.18±18.90)μm。参考一般硬骨鱼的胚胎发育阶段划分方法[6],受精卵在水温(27.5±1.0)℃、溶解氧≥6.5 mg/L、pH 7.6~8.2的环境条件下,历经7个阶段、26个时期,历时17 h 45 min孵化出膜成为初孵仔鱼。胚胎发育时序及各个阶段的主要形态特征如下(见表1、图1)。
受精后原生质向动物极移动,28 min后原生质集中于动物极形成半透明的隆起状胚盘(见图1-2)。
攀鲈的卵裂方式为盘状卵裂。受精后43 min,动物极出现第1条横贯胚盘的卵裂沟,将胚盘分成两个大小、形态相似的分裂球,进入2细胞期(见图1-3)。受精后59 min,出现第2条卵裂沟,两条卵裂沟呈垂直状,形成4个卵裂球,进入4细胞期(见图1-4)。受精后1 h 13 min,受精卵进行第3次分裂,胚盘形成2条平行的卵裂沟,8个卵裂球呈两行排列,进入8细胞期(见图1-5)。受精后1 h 26 min,受精卵开始第4次卵裂,形成“4×4”排列的16个卵裂球,进入16细胞期(见图1-6)。受精后1 h 40 min,受精卵开始第5次卵裂,进入32细胞期,此时卵裂球开始变成不规则排列(见图1-7)。随着卵裂的持续进行,受精后1 h 58 min,形成大小不一、重叠排列的多个卵裂球,进入多细胞期(见图1-8)。
受精后2 h 43 min,卵裂球数目继续增多且体积更小,聚集在动物极形成突起状,进入囊胚早期(见图1-9)。卵裂细胞从动物极向植物极移动,受精后3 h 22 min,动物极突起的高度逐渐降低,进入囊胚晚期(见图1-10)。
囊胚层细胞继续向植物极移动,受精后4 h 27 min出现胚环,进入原肠早期(见图1-11)。胚层细胞沿着胚体扩展,受精后4 h 56 min,胚层细胞继续下包至卵黄大半部分,胚环一端形成胚盾并逐渐增长,进入原肠晚期(见图1-12)。
受精后6 h 4 min,胚层细胞下包至卵黄底部,胚环一端膨大形成头部,进入神经胚期(见图1-13)。受精后6 h 59 min,胚层完全包围卵黄,胚孔闭合,进入胚孔封闭期(见图1-14),胚体初步形成。
胚体继续发育,受精后7 h 32 min,胚体头部出现两个突起,为眼的原基,进入眼基期(见图1-15)。受精后8 h 17 min,头部进一步隆起,胚体背部出现5~7对体节,进入肌节期,并开始出现零星的黑色素细胞(见图1-16)。体节数量继续增加,受精后9 h 3 min,黑色素逐渐增多,胚体尾部隆起形成尾芽,进入尾芽期(见图1-17)。受精后10 h 14 min,头部的眼原基发育成椭圆形的眼囊,进入眼囊期(见图1-18)。受精后11 h 50 min,头部后方出现椭圆形的耳囊,进入耳囊期,此时尾芽继续发育形成尾部(见图1-19)。受精后12 h 22 min,在眼囊视杯口出现了晶状体,进入晶体期,此时尾部与胚体明显分离(见图1-20)。受精后13 h 51 min,胚体出现轻微抽动,进入肌肉效应期(见图1-21)。受精后14 h 26 min,胚体前端与卵黄囊连接处发育成管状心脏,心脏开始有规律地搏动,周边流动浅红色血液,进入心跳期(见图1-22),搏动频率在(132.7±7.2)次/min。受精后15 h 57 min,胚体整个尾部与卵黄脱离接触,尾部开始无规则颤动,进入尾颤期(见图1-23)。
受精后16 h 43 min,整个胚体在卵膜内翻滚转动,尾部蜷缩在卵膜内,进入将孵期(见图1-24)。受精后17 h 31min,胚体尾部摆动频率和幅度加剧,首先破膜而出,进入出膜期(见图1-25),尾部首次伸直,头部和身体还在卵膜内,此时心搏率为(145.6±8.8)次/min。受精后17 h 45 min,随着胚体的继续晃动,卵膜破裂,整个胚体摆脱卵膜,成为初孵仔鱼(见图1-26),完成胚胎发育整个过程。
初孵仔鱼沉于水底,全身分布黑色素,全长(1 915.31±92.21)μm,体宽(673.85±26.99)μm。仔鱼头部与身体前端呈近椭圆形的球体,卵黄囊位于仔鱼腹部,呈圆形或椭圆形,身体后端与尾部细长呈棍状。初孵仔鱼心搏率为(166.9±8.5)次/min,消化道未贯通。
攀鲈1龄即可达到性成熟,其受精卵为无黏性的浮性卵,卵质均匀,卵裂方式为盘状卵裂,胚胎发育历经胚盘形成、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官形成和出膜7个阶段。攀鲈的胚胎发育与一般硬骨鱼发育规律相似[7],但在发育过程中有其自身特点。攀鲈受精卵为浮性卵,与同属攀鲈亚目的叉尾斗鱼(Macropodusopercularis)[8]和圆尾斗鱼(M.chinensis)[9]一致,而暹罗斗鱼(Bettasplendens)[10]则为沉性卵。攀鲈受精卵吸水膨胀后膜径为(912.92±17.07)μm,略小于暹罗斗鱼和圆尾斗鱼,而大于叉尾斗鱼。胚胎发育过程中,攀鲈肌节期时在胚体和卵黄囊上开始出现黑色素细胞,且随着器官形成、发育,黑色素逐渐增多。杂交鳢(乌鳢Channaargus×斑鳢C.maculata)[11]在脑泡形成期出现少许黑色素沉淀,圆尾斗鱼则在眼囊期出现色素。攀鲈初孵仔鱼全身及卵黄囊皆分布有黑色素细胞,而大多数鱼类在刚出膜时身体近半透明状,仅有少量黑色素。如杂交鳜(大眼鳜Sinipercakneri×翘嘴鳜S.chuatsi)初孵仔鱼鱼体基本透明,而卵黄囊含有较多黑色素[12]。
一般而言,受精卵的卵径大小与胚胎发育历时成正相关关系,受精卵越大,胚胎发育时间越长,其初孵仔鱼规格也越大[13]。本研究中,攀鲈胚胎发育历时17 h 45 min,初孵仔鱼全长(1 915.31±92.21)μm,受精卵大小、发育时长和仔鱼规格均小于大口黑鲈(Micropterussalmoides)[14]、翘嘴鳜[15]、大眼鳜[16]、黑莓鲈(Pomoxisnigromaculatus)[17]等其他鲈形目鱼类。在出膜阶段,胚胎孵化酶的消化和胚体的物理运动共同作用于卵膜,促使卵膜破裂,完成孵化过程。在合适的温度区间,孵化酶的活性随着温度的升高而增强[18],这也加快了胚体出膜的进程。陈祈辉等[19]使用规格较小的攀鲈作为亲鱼进行人工繁殖,发现在水温28 ℃下胚胎孵化时间长达72 h,远长于本试验结果。其原因可能为亲鱼性腺发育情况、卵子质量不同。此外,孵化密度、水流量、溶解氧和pH等外界因子也会对胚胎发育产生较大影响[20]。以上因素的共同作用导致其与本试验中攀鲈胚胎发育时间差异较大。综上所述,攀鲈胚胎发育历时较短,初孵仔鱼分布有较多黑色素细胞,胚胎发育过程中与其他鱼类相比有共性也有其特异性。