滦河水系马口鱼胚胎及仔鱼发育观察

2024-10-24 00:00:00于琪高晓田任雪莲王国栋夏中慧
河北渔业 2024年10期

摘 要:为了解滦河水系马口鱼(Opsariichthys bidens)胚胎和仔鱼发育情况,对其胚胎和仔鱼发育开展了系统观察。结果显示:马口鱼卵圆球形,颜色黄或深黄,沉性,卵径1.2~1.4 mm,吸水后卵径1.4~1.6 mm。孵化水温19~22 ℃的条件下,经历胚盘形成期、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、器官形成期和出膜期7个阶段,历时50 h 46 min孵化出膜,所需积温1 054.90 ℃·h。培育水温22~25 ℃条件下,仔鱼1日龄平均全长为(6.03±0.24)mm,2日龄时眼中布满黑色素,3日龄胸鳍出现,4日龄鳔出现,至5日龄时卵黄囊完全消耗,17日龄全长(14.55±0.40)mm,各鳍发育完全。其早期发育阶段(1—17日龄)的生长特性符合:y=0.014 5 x2+0.262 7 x+6.044 3(R2=0.993 3)。

关键词:滦河水系;马口鱼(Opsariichthys bidens);胚胎发育;仔鱼发育

中图分类号:S917

作者简介:于琪(1994-),男,工程师,研究方向:鱼类人工繁育与养殖。 E-mail:476211563@qq.com。

通讯作者:高晓田(1977-),男,高级工程师;研究方向:名优水产动物人工繁育及健康养殖。 E-mail:gaoxiaotian2@163.com。

DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2024.10.001

滦河横亘于河北省的东北部,长877 km,有众多支流汇入,且干流上建有潘家口和大黑汀两个水库。滦河水系鱼类资源较为丰富,有属鲤科(Cyprinidae)、鳅科(Cobitidae)、鲿科(Bagridae)、鲇科(Siluridae)、虾虎鱼科(Gobiidae)、鲑科(Salmonidae)等的数十种鱼类,在上游有珍贵的细鳞鲑(Brachymystax lenok)分布。滦河总体为鲤科鱼类在种类上占优势,且以小型鱼类为主,黑鳍鳈(Sarcocheilichthys nigripinnis)、麦穗鱼Pseudorasbora parva)、宽鳍鱲(Zacco platypus)、马口鱼(Opsariichthys bidens)等小型鱼类均为常见种类。马口鱼是滦河水系重要的土著鱼类之一,属鲤科,马口鱼属(Opsariichthys),地方名:大口扒、山鳡、桃花鱼等,是一种肉食性的小型鱼类。马口鱼性成熟早、繁殖能力强、生长速度快、味鲜美,是重要的区域性野生经济鱼类,受当地人喜爱。马口鱼广泛分布于各江河溪流中,20世纪六七十年代马口鱼的野生种群有相当大的数量,曾被认为是淡水养鱼的一大敌害,随着人为干扰及生态环境的变化,马口鱼野生种群的数量急速下降。早期关于马口鱼的研究主要集中于捕捞、分类、基础生物学、分子生物学等方面,近年来因资源量减少,关于人工繁殖和养殖的研究也逐步增多,而关于马口鱼胚胎发育研究仅有少量报道,且多集中在南方地区。基于上述背景,本试验对滦河野生马口鱼的胚胎及仔鱼发育进行了连续观察,以期为马口鱼等土著经济鱼类的苗种繁育和种质资源保护提供理论参考。

1 材料和方法

1.1 材料

试验于2023年5—7月在承德市兴隆县马口鱼原种保护及增殖实验基地进行。马口鱼亲鱼采自兴隆县境内滦河水系“柳河特有鱼类国家级水产种质资源保护区”,共捕获成熟亲本60组(雌雄比1∶2),体质量50~150 g/尾。

1.2 方法

1.2.1 人工授精 马口鱼亲本充氧运输到基地。采用干法授精的方法进行人工授精:捞出雌鱼用干毛巾将体表擦干,轻压腹部两侧将卵粒挤到盛卵盆中;轻压雄鱼腹部两侧,将精液滴落到卵粒中,并用少量生理盐水冲洗雄鱼体后部残存的精液,轻摇盛卵盆使精卵充分混合,静置3~5 min,清水清洗卵粒1~2次,倒入孵化筐中孵化。

1.2.2 人工孵化 孵化筐规格为40 cm×30 cm×10 cm,内衬40目筛网,放置于圆形孵化缸(半径1 m,高0.5 m)水体上层,卵距水面约15 cm。孵化用水为山泉水,符合渔业水质标准,水温19~22 ℃。孵化期间,保持微流水,微充气。孵化缸上盖遮阳网,避免强光直射。

1.2.3 胚胎及仔鱼发育观察 每次采集不少于30颗受精卵用体视显微镜观察,记录时序及特征。分期方法参考硬骨鱼类胚胎发育分期标准,将50%以上个体出现新的特征作为划分依据,用显微镜配套软件测量相应的数据。马口鱼仔鱼破膜后在原池养殖,培育水温22~25 ℃,开口后投喂轮虫。仔鱼每天采样观察1次,每次取样本10尾,记录发育特征,并测量全长、卵黄长、眼径等数据。

1.2.4 数据分析 数据分析、图片处理分别用Excel 2016和PhotoShop CS6。各阶段积温K(℃·h)算法:

K=N×T,

式中:K为积温,℃·h;N为每阶段历时,h;T为水温,℃。

2 结果

2.1 胚胎发育

马口鱼卵为沉性卵,球形,黄或深黄色,卵径1.2~1.4 mm,吸水后卵径1.4~1.6 mm。受精后50 h 46 min孵出仔鱼(水温19~22 ℃)。其胚胎发育分为7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。见图1(封三)、表1。

2.1.1 胚盘形成期 受精50 min后,卵周隙变大,动物极的颜色加深,胚盘隆起。

2.1.2 卵裂期 该时期每次分裂而成的分裂沟都与前1次垂直,受精后1 h 10 min进入2细胞期,1 h 30 min进入4细胞期,1 h 45 min 进入8细胞期,2 h 5 min 16细胞期,32细胞期、64细胞期min和多细胞期分别于2 h 20 min、2 h 40 min、3 h 40 min进入。

2.1.3 囊胚期 此期持续卵裂,分裂球小,囊胚层呈帽状,而后降低高度,向植物极转移,最后覆盖卵黄之上。可分成囊胚早期、中期和晚期3个小的阶段,受精后4 h 40 min进入囊胚早期,5 h 20 min进入囊胚中期,6 h 40 min进入囊胚晚期。

2.1.4 原肠胚期 受精后8 h 25 min进入原肠早期,胚层细胞下包至1/3处,胚环出现。受精后12 h 5 min进入原肠中期,下包至2/3,胚盾出现。受精后 14 h 40 min为原肠晚期,下包至4/5。

2.1.5 神经胚期 受精后16 h进入神经胚期,外露卵黄极少;17 h 25 min卵黄全被包覆,为胚孔封闭期。

2.1.6 器官发生期 受精后19 h 33 min进入体节出现期,体节的背部有肌节开始出现。受精后21 h 7 min头部两侧有眼原基显现,为眼基期。受精后21 h 21 min,眼基的中部凹下眼囊形成,为眼囊期。受精后24 h 3 min为尾芽期,胚体尾部具芽状突起;受精后25 h进入尾鳍褶出现期,尾部边缘的表皮往外伸展后鳍褶形成。受精后27 h 12 min进入肌肉效应期,肌肉收缩,胚体扭动。受精后30 h 13 min进入晶体出现期,眼囊内有晶体原基。受精后32 h 28 min为心脏原基期,头部和卵黄囊相连的地方出现心脏原基。受精后37 h 47 min,耳囊各出现2个耳石,为耳石出现期。受精后42 h 2 min进入心脏跳动期,频率是75次/min左右,尾部经常扭动。

2.1.7 出膜期 受精后50 h 46 min,尾部剧烈扭动破膜而出。

2.2 仔鱼发育及生长特性

水温22~25 ℃条件下,1日龄仔鱼的全长为(6.03±0.24)mm,卵黄囊和头部不相接,卵黄囊前、后部分别为椭球和圆柱状,心脏内血的流动较为显著。仔鱼2日龄时全长(6.68±0.15)mm,眼中布满黑色素,头部出现黄色斑点,卵黄囊与躯体连接处有枝状黑色素,鳃弧较为明显,血液流速加快且颜色加深。3日龄仔鱼的全长为(7.17±0.17)mm,胸鳍出现,枝状色素更多,头和躯干出现黑色素。4日龄仔鱼全长(7.56±0.14)mm,鳔出现,一室,卵黄囊较小,少数可平游。5日龄仔鱼全长(7.71±0.27) mm,腹部出现少量点状分布的黑色素,尾鳍条数增多,黑色素显著,部分仔鱼肠道内有食物。6日龄仔鱼全长(8.26±0.19)mm,色素加深,尾鳍条数继续增多。8日龄仔鱼全长(8.80±0.13)mm,吻和头背部的黑色素增多,头部尾鳍黄色素点状分布。9日龄仔鱼全长(9.58±0.23)mm,尾鳍上的黄色素点状分布比之前更加明显。13日龄仔鱼全长(11.05±0.39)mm,鳔二室,后室大于前室,背鳍出现。15日龄仔鱼全长(13.64±0.53)mm,各鳍出现完全。17日龄仔鱼全长(14.55±0.40) mm,各鳍基本发育完整。1—17日龄仔鱼发育见图2(封三)。马口鱼仔鱼全长变化曲线进行回归分析,其出膜后1~17 d的生长特性符合:

y=0.014 5 x2+0.262 7 x+6.044 3 (R2=0.993 3),

式中:x为日龄,d;y为全长,mm。见图3。

仔鱼出膜后1~4 d全长增长较快,至出膜后5 d内源性营养到外源性营养的转换期时有所减慢,后全长又增长较快。眼径则保持较为匀速的增长(表2)。

3 讨论

3.1 滦河水系马口鱼人工繁殖特点

马口鱼繁殖季节为3—8月,在华南、华东和华中地区繁殖期一般在3—6月,东北地区繁殖期多集中在6—8月。我国各水系的马口鱼在基因上存在着较大差异,除温度和光照等影响外,繁殖期的不同可能也是遗传差异的反映。有关研究表明,马口鱼在水温约20 ℃时开始繁殖,而项目组从5月中下旬开始才从滦河捕获到性成熟个体,推测位于华北地区的滦河水系马口鱼自然繁殖时间约为5—7月。要把握合适的人工繁殖时机,从而提高人工繁殖效率。

前人研究表明,人工养殖马口鱼亲鱼的催产率、授精率、孵化率大多在60%~80%左右,而本研究所用马口鱼亲鱼为滦河水系天然捕获的且未使用催产剂,受精率和孵化率低于50%。此外,本研究发现滦河水系马口鱼亲鱼的产卵量在个体间也有较大的差别。研究发现,同一种群中马口鱼的性腺发育也有差别,即使在相同的亲本培育条件下亲鱼性腺的成熟度也不同。后续研究应注重马口鱼亲鱼强化培育研究,更好满足其对生态和营养的需求,提高性腺发育同步性和催产率。

当地人形容马口鱼为“出水即死”的鱼,我们也发现采捕的马口鱼野生亲本死亡率较高,而人工繁殖后的亲本死亡率更高。前期试验发现注射催产剂后马口鱼死亡率甚至达100%,故未使用催产剂。有关学者也发现马口鱼不能承受催产药注射和干法授精人工操作。人工授精过程中马口鱼应激强烈,可能是造成亲本产后死亡率高的主要原因。马口鱼属分批产卵型,后续可开展诱导自然产卵等研究以降低亲鱼死亡率。

3.2 滦河水系马口鱼胚胎发育特点

通常,胚胎的发育历时和卵径正相关,卵径越大,发育历时越久,则初孵仔鱼也越长。本研究中滦河水系马口鱼卵孵化积温1 054.90 ℃·h,低于中华倒刺鲃Spinibarbus sinensis(积温1 261.75 ℃·h,卵径1.8~2.0 mm),高于翘嘴红鲌Erythroculter ilishaeformis(积温619.82 ℃·h,卵径0.72~1.18 mm)及同亚科的唐鱼Tanichthys albonubes(积温494 ℃·h,卵径1.017 mm±0.001 mm),而与同亚科的宽鳍鱲接近(积温1 046.47 ℃·h,卵径1.71 mm±0.06 mm)。而对比各地马口鱼卵发现辽宁丹东的卵径最大(1.25~1.46 mm),武汉和宁波卵径最小(1~1.2 mm),滦河水系马口鱼卵径大小则介于辽宁和武汉、宁波之间,总体来看北方的马口鱼卵径大于南方。本研究中滦河水系马口鱼受精卵在水温19~22 ℃条件下孵化需约50.77 h,与浙江丽水研究最为接近(52.17 h)。各地区的孵化历时37~90 h,发育积温968.95~1 891.70 ℃·h,发育历时和积温都有较大差异,整体上发育历时与培育温度成负相关(表3)。一般而言,低温条件,孵化期长,代谢率低,对大卵有利;相应的,高温条件则对小卵有利。卵径的不同可能是为了适应地区性的环境差异。前期研究中各地马口鱼亲鱼有的为人工养殖,有的为天然捕捞,采用的催产剂不同,或未使用催产剂(本研究),故发育积温等的差异除温度影响外还可能与亲鱼性腺状况、卵子的质量有很大关系。有研究发现马口鱼不同地理种群分为5个大分支,各分支间均有较大的分子差异,不排除可能有遗传差异的影响。马口鱼胚胎发育的差别可能是上述因素共同作用造成的。

3.3 滦河水系马口鱼仔鱼发育特点

水温22~25 ℃条件下,滦河水系马口鱼仔鱼孵化第2天出现黑色眼点,眼点出现时间与拉氏鱥Phoxinus lagowskii相同,晚于鲈鲤Percocypris pingipingi。不同种类的仔鱼黑色眼点出现时期不同,如鲤Cyprinus carpio在破膜之前就已形成眼点,但过早地出现黑色眼点,可能易遭敌害的捕食。眼点出现晚可能是河道产卵鱼类繁殖策略的一种适应性。滦河水系马口鱼仔鱼卵黄囊在出膜后1~4 d被迅速消耗,仔鱼快速生长。5日龄左右开口摄食,其初次摄食时间与乌原鲤Procypris merus和鲈鲤的主动摄食时间相近,此时仔鱼处在内源营养到外源营养转换期,该时期卵黄消耗将尽,内源营养不能满足其快速生长的能量需求,导致该时段仔鱼的生长速度放缓。

滦河水系马口鱼的发育状况与辽宁丹东、辽阳相比有较大的差异,本研究培育水温介于丹东和辽阳之间,马口鱼仔鱼卵黄囊约5 d耗尽,而辽宁地区该时间长达9~12 d,仔鱼开始平游、摄食时间也比本研究长5 d左右。而我们发现滦河水系马口鱼仔鱼发育各阶段时间所需时间与浙江地区的较为近似,包括卵黄囊耗尽、鳔出现和开始平游等时间都较为接近。总体上滦河水系马口鱼仔鱼出膜时的分化程度与各地区无差别,各发育阶段的特征等也较为一致,但仔鱼体长和达到各发育阶段的时间与各地区有一定的差异(表4)。除了温度的影响外,仔鱼本身的遗传差异、摄食效率和游泳能力及溶氧、饵料密度和质量、培育空间大小等外在条件等均可能对仔鱼的发育产生重要影响。但造成差异的原因是单因素9c84dfb112eeaee0fe3d8a412a0bb04e30fc0a042a3c9f0feca191820448a082作用还是多因素的共同作用有待后续进一步探究。

4 结论

滦河水系马口鱼卵在水温19~22 ℃的条件下,历时50 h 46 min孵化出膜。培育水温22~25 ℃条件下,仔鱼至17日龄时各鳍发育完全。滦河水系马口鱼胚胎、仔鱼的发育顺序和特征与其他地区基本无差别,达到各发育阶段的时间与东北地区有较大差别而与浙江地区近似。马口鱼在我国广泛分布,有很大的开发前景,本研究可为华北地区马口鱼等小型经济鱼类的规模化繁育、人工养殖提供参考,有利于华北地区水产养殖品种的结构优化,对土著鱼类的种质资源保护和资源养护也具有重要意义。

参考文献:

谷庆义,田见龙.马口鱼.淡水渔业, 1977(Z1): 47-48.

GUAN W Z, XU X J,ZHAN W, et al. Induction of gynogenesis with ultra-violet irradiated Koi carp (Cyprinus carpio haematopterus) sperm demonstrates the XX/XY sex determination system in Opsariichthys bidens. Aquaculture Reports, 2022,26.

陈祖淳,匡庸德.马口鱼.生物学通报, 1960(7): 310.

杨玉琢,于风池.马口鱼捕捞技术初探.淡水渔业, 1984(3): 23-24.

陈宜瑜.马口鱼类分类的重新整理.海洋与湖沼, 1982(3): 293-299.

金柏,金克伟.铁甲水库马口鱼生物学的初步研究.水产科学, 1985(4): 8-12.

LIN C W, TANG D J, GAO X M, et al. Molecular characterization, dynamic transcription, and potential function of KIF3A/KIF3B during spermiogenesis in Opsariichthys bidens.Gene, 2021,798(prepublish): 145795.

邱晴,罗文.采用RAPD技术筛选马口鱼性别差异相关分子标记.水产养殖,2012,33(1): 38-42.

杜光辉.马口鱼生物学特性及人工繁育技术.黑龙江水产, 2021,40(5): 50-52.

钱明星,石叶忠,高心明,等.池塘养殖马口鱼的生长特性.水产养殖, 2022,43(9): 6-11, 35.

谢建洋.南方马口鱼人工繁育试验报告.当代水产, 2013(10): 73, 77.

谢建洋,邹志强,刘文义.马口鱼人工驯养试验总结.当代水产, 2014(6): 78-79.

张君,开刚.马口鱼的人工繁殖技术.渔业致富指南, 2017(5): 52-53.

张胜金戈, 段鹏翔, 刘小燕, 等. 南方马口鱼规模化人工繁育技术规范措施分析.渔业致富指南, 2017(22): 59-63.

邓翔.马口鱼卵巢周年发育及规模化人工繁殖研究.武汉:华中农业大学, 2023.

陈乘. 南方马口鱼的繁殖生物学特性及繁育技术研究.长沙:湖南农业大学, 2015.

金丹璐, 张清科,王友发,等. 鲤科经济鱼类马口鱼(Opsariichthys bidens)胚胎发育及仔稚鱼形态与生长观察研究.海洋与湖沼, 2017,48(4): 838-847.

骆小年, 段友健, 张晓静, 等. 北方马口鱼全人工繁殖、胚胎与仔鱼发育研究.大连海洋大学学报, 2022,37(4): 550-557.

钟全福,樊海平,叶小军.马口鱼的研究现状及开发利用进展.江苏农业科学, 2020,48(24): 37-41.

李高岩.马口鱼系统发育生物地理学研究//中国海洋湖沼学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会,上海, 2007.

练青平,张任驰,宓国强,等.马口鱼规模化人工繁殖技术的初步研究.浙江海洋学院学报(自然科学版), 2017,36(5): 409-413.

马本贺,李燕华,王海华,等.攀鲈胚胎发育观察.水产科技情报, 2022,49(3): 132-136.

黄洪贵.中华倒刺鲃胚胎与仔鱼发育的观察.江西农业大学学报, 2009,31(6): 1087-1092.

顾志敏,朱俊杰,贾永义,等.太湖翘嘴红鲌胚胎发育及胚后发育观察.中国水产科学, 2008(2): 204-214.

方展强,陈国柱,马广智.唐鱼的胚后发育.中国水产科学, 2006(6): 869-877.

石叶忠,朱双全,潘月,等.宽鳍鱲胚胎发育研究.浙江海洋大学学报(自然科学版), 2022,41(4): 308-314.

殷名称.鱼类早期生活史研究与其进展.水产学报, 1991(4): 348-358.

任星月,骆小年,邓舒萍,等.拉氏仔稚鱼发育、饥饿不可逆点及适时下塘研究.水产科学, 2023,42(4): 594-603.

张建明,姚金忠,姜伟,等.鲈鲤仔鱼饥饿试验及不可逆生长点的确定.南方农业学报, 2020,51(10): 2565-2572.

林光华, 翁世聪.兴国红鲤的胚胎发育.南昌大学学报(理科版), 1986(3): 1-8.

李娟, 杨波,董微微,等.乌原FDCv2r3C+anAN+1/If/975ZiP3IYLga7SgRCj95DZZI=鲤仔鱼摄食和饥饿耐受能力研究.水生态学杂志, 2023,44(2): 89-95.

The observation of embryonic and larval development of Opsariichthys bidens in Luanhe River system

YU Qi1,2,GAO Xiaotian1,2,REN Xuelian1,WANG Guodong3,XIA Zhonghui4

(1.Hebei Ocean and Fisheries Science Research Institute, Qinhuangdao 066200, China;

2. Hebei Key Laboratory of Marine Biological Resources and Environment, Qinhuangdao 066200, China;3. Renqiu Aquatic Technology Service Station, Renqiu 062250, China;4.Agricultural and Rural Bureau of Xinglong County, Chengde 067399, China)

Abstract:In order to understand the embryonic and larval development of Opsariichthys bidens (Chinese hooksnout carp) in Luanhe River system, a systematically observation was conducted on it. The results showed that the fertilized eggs were round and sinking, yellow or dark yellow, eggs diameter 1.2~1.4 mm, water-absorbed eggs diameter 1.4~1.6 mm. Under the condition of incubation water temperature of 19~22℃, it underwent 7 stages: blastoderm, cleavage, blastula, gastrula, neurula, organogenesis and hatching, lasting for 50 h 46 min, with total incubation accumulative temperature of 1 054.90 ℃·h. Under the condition of water temperature 22~25 ℃, the average total length of day-old larvae was (6.03±0.24)mm.The eyes were covered with melanin at the age of 2 days. The pectoral fin appeared at the age of 3 days. The swim bladder appeared at the age of 4 days, and the yolk sac was completely consumed at the age of 5 days. The total length of 17-day-old larvae was (14.55±0.40) mm, and the fins were fully developed. The growth characteristics of its early developmental stage (1~17 days old) conform with the formula: y=0.014 5x2+0.262 7x+6.044 3 (R2=0.993 3).

Key words:Luanhe River basin; Opsariichthys bidens; embryonic development; larva development

(收稿日期:2024-05-04)