兰州鲶的胚胎发育研究

◎ 文/王廷宽 冯志云 马玲玲 杨娟 康鹏天

为阐明兰州鲶胚胎发育规律，连续观察从受精卵到孵化的22个发育形态特征。结果显示：兰州鲶受精卵为圆球形、半透明、呈黄色，卵径为（2.08mm～2.41mm）；在孵化水温19℃～22℃，1h20min胚盘形成，1h42min进入卵裂期，4h5min进入囊胚期，9h56min进入原肠胚期，17h14min进入神经胚期，19h31min器官形成，受精后42h孵化出膜；兰州鲶受精卵完成胚胎发育所需的积温为870.10（℃•h）。本研究为兰州鲶早期生命历程研究和人工繁殖提供科学参考。

为阐明兰州鲶胚胎发育规律和形态变化特征，利用人工催产技术开展兰州鲶人工繁育，连续观察从受精卵到孵化的22个发育时序和形态特征。结果显示：兰州鲶的胚胎发育可以分为胚盘形成期、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、器官形成期和破膜期等7个阶段。兰州鲶的胚胎在出膜前，已形成视觉、嗅觉和听觉器官的雏形，胚胎的尾芽发生较早，仔鱼利用尾部破膜。本研究从发育阶段表明，器官形成期所需时间最长（19h31min～33h31min），其次是尾芽形成至破膜期（33h31min～42h1min）。

一、前言

兰州鲶（Silurus lanzhouensis），又称黄河鲶，属鲶形目（Siluriformes）、鲶科（Siluridea），鲶属（Silurus）。成鱼体较长，体表光滑无鳞，黏液较多，头呈扁平状，眼睛较小，口大而宽，下颌较为突出，有2对须（幼鱼期有3对），体后部呈侧扁状，背鳍较小，胸鳍刺后缘锯齿微小。兰州鲶在我国仅分布于黄河兰州段至宁夏段，具有生长快、适应性强、耐低温、耐低氧等良好的生态习性，肉质细嫩、味美，具有经济价值高，是黄河中下游重要的土著名优经济鱼类。

人工繁殖是摆脱自然束缚，提高鱼类生产效益和经济效益的关键手段，主要有亲鱼选育、人工催产、人工授精和仔鱼培育等四个环节。鱼类胚胎发育是进行鱼类增养殖的基础，对其人工繁育和苗种生产有重要的指导意义。迄今有关兰州鲶的报道较少，杨树军、李勤慎等开展了兰州鲶的人工繁殖和培育技术。本研究通过人工催产进行兰州鲶的人工授精，并利用显微镜观察的方法分析了兰州鲶从受精卵到胚胎发育孵化的过程，丰富了兰州鲶繁殖和胚胎学的研究，完善了其繁殖生物学资料，为其资源保护和苗种培育提供科学依据。

二、材料与方法

（一）亲鱼培育

试验用兰州鲶来自甘肃省渔业技术推广总站白银鱼类良种试验站，雄鱼体重为0.4kg～0.8kg，雌鱼体重为1.0kg～1.5kg，鱼龄为3龄以上。

（二）人工授精与孵化

选取性腺成熟度较好，体表无擦伤的13尾兰州鲶作为试验亲鱼，其中雌鱼8尾，雄鱼5尾。按每千克亲鱼胸腔注射10μg促黄体激素释放激素2号（LRH-A2）、5mg马来酸地欧酮（DOM）的混合激素（雄鱼减半）。注射完成后放入培育池微流水刺激，待效应时间12h后，雌鱼、雄鱼按3:2采用半干法授精获得受精卵，将受精卵均匀撒在棕榈皮上，放入培养池中进行微流水孵化。孵化水温19℃～22℃，溶氧充足。

（三）胚胎发育观察及数据统计方法

胚胎发育观察时，每次随机捞取30枚受精卵，在光学显微镜下进行观察，以50%以上的受精卵进入下一发育期时期为准，记录胚胎发育各阶段的时序和形态特征。图片后期用Adobe Photoshop软件进行处理。参照徐革锋等方法计算胚胎发育的有效积温。计算公式如下：

K=T•N

K 表示完成某一时期的发育所需要的有效积温（℃•h）；T表示发育期间的平均水温（℃）；N表示完成某一发育时期所需要的时间（h）。

三、结果分析

（一）受精卵颜色及形态

兰州鲶受精卵为圆球形、 半透明、 呈黄色， 卵径为2.08mm～2.41mm，吸水膨胀后直径为3.16mm～3.61mm。

（二）胚胎发育

孵化水温在19℃～22℃条件下，兰州鲶受精卵经过42h左右孵化出膜，受精卵完成胚胎发育所需的有效积温为870.10（℃•h），胚胎发育进程见表1。按照胚胎发育的形态特征，参照相关文献的分期标准，将兰州鲶的胚胎发育过程划分七个阶段：胚盘形成期、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、器官形成期和出膜期。从受精卵至出膜共计22个胚胎发育特征和发育时序见图1。

表1 兰州鲶胚胎发育期及其特征

1.胚盘形成期

受精后1h20min，积温达29.30（℃•h）时，原生质由植物极向动物极迁移，动物极颜色逐渐加深，在动物极逐渐隆起形成胎盘，胚盘形成期见图1-2。当胎盘高度不再变化时，开始准备卵裂。

2.卵裂期

受精后1h42min，积温达到37.17（℃•h），胚盘中央出现分裂沟，胚盘开始发生第一次细胞分裂（见图1-3），形成2个大小均等的细胞，进入2细胞期。受精1h57min后，细胞再次分裂，分裂沟与第一次分裂沟垂直，形成大小均等的4个细胞（见图1-4）。受精2h12min后进行第三次分裂，与第一次分裂平面平行，形成8个细胞排列2排，进入8细胞期（见图1-5）。受精后2h45min后进行第四次分裂，形成16个细胞（见图1-6）。此后，细胞数量呈几何级数增长，分别继续发育至32细胞、多细胞期等，细胞越分越小，越分裂越多，细胞开始堆积（见图1-7、1-8）。

3.囊胚期

受精后4h51min，积温达到84.83（℃•h）时，进入囊胚早期，细胞隆起，看不见单个细胞的存在，细胞界限不清（见图1-9）。受精后8h55min进入囊胚晚期，细胞边缘分界完全消失（见图1-10）。

4.原肠胚期

受精后9h56min，积温达到205.83（℃•h）时，囊胚层开始出现，由动物极开始向植物极下包，进入原肠期早期（见图1-11）。受精后11h38min，下包卵黄接近1/4，进入原肠胚中期（见图1-12）。受精后12h46min，下包卵黄囊接近3/4，进入原肠胚晚期（见图1-13）。

5.神经胚期

受精后1 7 h 1 4 m i n，积温达到360.71（℃•h）时，胚孔逐渐闭合，胚体慢慢下包，胚体形成，进入神经期（见图1-14）。

6.器官形成期

受精后19h31min，胚孔封闭后在躯干中部愈合的神经管形成体节，体节开始出现，进入体节出现期（见图1-15）。受精后23h17min，头部两侧逐渐隆起形成视泡，进入眼囊期（见图1-16）。受精后24h5min视泡后形成透明的圆形耳囊，进入耳囊期（见图1-17）。受精后33h31min尾部开始形成尾褶，尾芽开始游离伸长，逐渐离开卵黄进入尾芽期（见图1-18）。受精后35h11min尾部形成尾鳍，卵黄收缩，尾部明显，头部突出，进入肌肉效应期（见图1-19）。受精后36h48min，胚体间歇性扭动，头部具鱼苗的初步轮廓，远离胚体部分的卵黄缩小，进入胚体转动期（见图1-20）。受精39h26min后进入心跳期，心脏开始有规律性的搏动，鱼体线条明显，进入胚体转动期（见图1-21）。

7.破膜期

受精后42h1min，积温达到870.10（℃•h）时，卵黄囊明显，鱼体在不停地摆动，线条明显。通过胚体剧烈的摆动开始破膜而出，进入破膜期（见图1-22）。

四、讨论与小结

本试验孵化水温为19℃～22℃，从受精卵到孵化出膜需要42h1min。生产上24℃～25℃时，孵化时间为39h37min，27℃～28℃时，孵化时间为30h20min，温度每升高3℃，孵化时间缩短23.0%～25.5%，但过高的温度会导致其存活率的降低。兰州鲶的繁殖季节大约在每年5月，此时水温在19℃～22℃，比较适合其繁殖，水温的升高对其胚胎发育产生的其他影响，还需进一步研究。