异齿裂腹鱼胚胎发育与仔鱼早期发育的研究

摘要：对人工繁殖的异齿裂腹鱼Schizathorax oconnori胚胎发育和仔鱼的早期发育进行观察,描述了从受精卵到卵黄囊期仔鱼发育时期的时序和形态特征。异齿裂腹鱼的成熟卵近似于圆球形,呈淡黄色,卵径为(2.92±0.16)mm;受精后35 min卵膜吸水膨胀,卵膜径达(3.72±0.31)mm。在13.0～14.5℃条件下,孵化时间为193.22 h。异齿裂腹鱼胚胎发育速度存在明显的个体差异,孵化期历时92.83 h。初孵仔鱼全长为(8.97±0.31)mm。10日龄仔鱼初次摄食,进入混合营养期。

异齿裂腹鱼Schizathorax oconnori俗称棒棒鱼,分布于雅鲁藏布江上、中游的干支流及附属水体,多在水质清澈、砾石底质的河道处活动,为产区主要经济鱼类之一。有关裂腹鱼亚科鱼类的人工繁殖[1-2]及其胚胎与胚后发育[3-9]的研究已有一些报道,而有关异齿裂腹鱼的研究仅见对其食性方面的研究[10]及对其年龄与生长的研究[11],未见有关异齿裂腹鱼胚胎与胚后发育方面的相关研究报道。作者在2009—2010年人工繁育的基础上,对其胚胎与仔鱼的早期发育进行了研究,以期为该鱼的基础生物学研究积累一些参考资料,并为其苗种的大规模生产和资源保护提供参考。

1 材料与方法

2010年4—6月,先后分别从卧龙和日喀则收集179尾异齿裂腹鱼雌鱼和部分雄鱼,暂养于西藏林芝地区农牧局水产良种繁育基地。亲鱼暂养池为16 m2的室内方形水泥池,24 h充气,用高锰酸钾等药物消毒。共对108尾雌鱼进行干法人工授精,获卵103.8万粒,其中45尾雌鱼可直接挤出46.8万粒卵子。从4月26日至6月2日共进行4次人工催产,共催产雌鱼83尾,获卵57万粒。取同批发育正常的受精卵及同批孵化出膜的健康仔鱼为试验对象。将盛有受精卵或仔鱼的孵化框放入水泥池内。试验期间,水温为13.0～14.5℃,24 h微量充气。

观察胚胎发育时,每次随机取样20粒以上;观察仔鱼发育时,每天随机取样10尾,用15 mg/L左右的丁香酚麻醉,观察拍摄后放回框中。

胚胎与仔鱼发育时间以50%以上个体到达各期的时间为准。胚胎发育全过程和卵黄囊期仔鱼发育的前阶段通过解剖镜(XTL-2400)观察和拍摄(Microscope Digital Camera),利用ScopePhoto软件测定相关数据;卵黄囊期仔鱼发育的后阶段(10、15日龄)用直尺测量(精确到1 mm),并通过数码相机超微距功能拍摄。用Excel软件进行数据统计与分析。

2 结果

异齿裂腹鱼的成熟卵近似于圆球形,卵径为(2.92±0.16)mm,变幅为2.70～3.22 mm。卵黄丰富,多数为淡黄色(图1-A)。刚受精时受精卵具有微黏性,受精后5～10 min黏性可自行消失(图1-B)。异齿裂腹鱼的胚胎发育可分为受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠期、神经胚期、器官形成期和孵化期7个阶段。在13.0～14.5℃下,受精后

35 min左右卵膜吸水膨胀,卵膜径达(3.72± 0.31)mm,变幅为3.40～4.20 mm。受精后1.72 h,在动物极处形成隆起的胚盘。受精后3.72 h,开始第一次分裂,卵裂期耗时13.67 h,囊胚期耗时10.33 h,原肠期耗时21.5 h,神经胚期为10 h,器官形成期耗时136 h(不包括胚后发育时间)。受精后184.38 h,卵膜明显变薄、变透明,胚胎扭动剧烈,进入孵化前期;受精后193.22 h,半数以上胚体出膜,全部胚胎出膜需203.22 h,个别胚体在受精后110.38 h即破膜而出,整个孵化期耗时长达92.83 h。胚胎发育过程见表1。

表1 异齿裂腹鱼的胚胎发育
Tab.1 Embryonic development of Schizathorax oconnori

图序1-C 2细胞期2-celled stage3.722个分裂球大小相等图1-D 4细胞期4-celled stage5.72分裂沟与第1次分裂相垂直,4个分裂球大小相等图1-E 8细胞期8-celled stage6.88两个卵裂面与第1次分裂的平行,8个分裂球大小基本相等图1-F 16细胞期16-celled stage8.05两个卵裂面与第2次分裂的平行,16个分裂球大小基本相等、排列整齐图1-G 32细胞期32-celled stage9.38形成32个大小不等的分裂球,排列欠整齐图1-H 64细胞期64-celled stage10.38分裂球明显变小,排列不整齐图1-I多细胞期Multicellular stage11.38分裂球越分越小,但细胞间的界限仍然可见图1-J囊胚早期Early blastula stage15.38分裂球之间的界限已分辨不清,形成高高隆起的囊胚图1-K囊胚中期Mid-blastula stage19.38囊胚层高度约为早期的一半图1-L囊胚晚期Late blastula stage22.72囊胚层无隆起现象,外形与刚受精的卵极为相似图1-M原肠早期Early gastrula stage25.72胚盘下包约1/3处,胚环形成图1-N原肠中期Mid-gastrula stage39.22胚盘继续下包到1/2处左右,胚盾形成图1-O原肠晚期Late gastrula stage45.55胚盘下包约2/3图1-P神经胚期Neurula stage47.22胚盘下包约4/5,神经板形成,胚胎呈椭圆形图1-Q胚孔封闭期Blastopore closed stage51.22胚层细胞完全包围卵黄,胚孔封闭,脊索呈管状图1-R肌节出现期Myomere appearanced57.22胚体中部出现2节肌节图1-S眼囊期Optic vesicle stage63.05脑分化为前、中、后3个部分,似扁豆形的眼囊形成图1-T尾芽期Tail bud stage73.22尾芽形成,体节呈“＜”状图1-U尾鳍期Caudal fin stage76.88尾部鳍褶形成图1-V晶体形成期Eye lens formation78.38晶体原基出现图1-W肌肉效应期Muscular effect stage80.38胚体偶尔出现间歇式颤动图1-X心脏原基期Rudimental heart88.38心脏原基形成图1-Y孵化期Hatching193.22多数胚胎尾部先破膜而出, Plate胚盘隆起期Blastodisk stage1.72原生质在动物极集中并形成隆起的胚盘图发育时期Developmental stage受精后时间/h Time after fertilization外部特征Appearance character继而通过胚体的不停摆动挣脱卵膜后全部出膜

初孵仔鱼全长为(8.97±0.31)mm,变幅为8.43～9.39mm,肛前长为(6.66±0.30)mm。卵黄囊很大,为(2.21±0.08)mm×(1.90±0.10) mm,呈淡黄色,与头部夹角约30°。体透明无色素,血液无色,肛凹明显,体后半部为鳍褶包围(图1-Z)。仔鱼较少活动,一般集群侧卧底部。

1日龄仔鱼全长为(9.70±0.35)mm,肛前长为(7.17±0.31)mm。卵黄囊为(2.08±0.18) mm×(1.60±0.10)mm,与头部夹角约60°。尾索仍平直,卵黄囊底前方具一红斑(箭头所示),口凹明显,鳃弓为四列。体无色透明,血液呈淡红色(图1-a)。仔鱼尾部活动加强。

2日龄仔鱼全长为(10.64±0.36)mm,肛前长为(7.83±0.29)mm,卵黄囊为(2.00±0.15) mm×(1.47±0.12)mm。头部平直,下颌已形成,眼球出现黑色素,头顶出现少量点状黑色素(图1 -b)。

3日龄仔鱼全长为(11.03±0.36)mm,肛前长为(8.06±0.32)mm。卵黄囊缩小,呈扁椭圆形,为(1.93±0.21)mm×(1.20±0.16)mm。尾椎开始上翘,眼球色素明显增多(图1-c)。仔鱼活动力明显增强,受惊后迅速散开。

4日龄仔鱼全长为(11.50±0.35)mm,肛前长为(8.31±0.31)mm。头顶色素明显增多,卵黄囊上方出现色素,眼睛变黑,下颌开启自如(图1-d)。

5日龄仔鱼全长为(11.78±0.33)mm,肛前长为(8.44±0.26)mm。卵黄囊明显缩小,近似于宽三角状(图1-e)。

图1 异齿裂腹鱼的胚胎发育和胚后仔鱼发育
Fig.1 Embryonic and larval development of Schizothorax connori

注:A成熟卵;B受精卵;C胚盘隆起期;D 2细胞期;E 4细胞期;F 8细胞期;G 16细胞期;H 32细胞期;I 64细胞期;J多细胞期;K囊胚早期;L囊胚中期;M囊胚晚期;N原肠早期;O原肠中期;P原肠晚期;Q神经胚期;R胚孔封闭期;S肌节出现期;T眼囊期;U尾芽期;V尾鳍期;W眼晶体形成期;X肌肉效应期;Y心脏原基期;Z初孵仔鱼;a 1日龄仔鱼;b 2日龄仔鱼;c 3日龄仔鱼;d 4日龄仔鱼;e 5日龄仔鱼;f 6日龄仔鱼;g 7日龄仔鱼;h 8日龄仔鱼;i 10日龄仔鱼;j 15日龄仔鱼。
Note:A Mature egg;B Fertilized egg;C Blastodisc stage;D 2-celled stage;E 4-celled stage;F 8-celled stage;G 16-celled stage;H 32-celled stage;I 64-celled stage;J Multi-cellular stage;K Early blastula stage;L Middle blastula stage;M Late blastula stage;N Early gastrula stage;O Middle gastrula stage;P Late gastrula stage;Q Neurula stage;R Blastopore closed stage;S Myomere appearanced stage;T Optic vesicle stage;U Tail bud stage;V Caudal fin stage;W Eye lens formation stage;X Muscular effect stage;Y Rudiment heart;Z Newly hatched fry;a 1 d after hatching;; b 2 d after hatching;c 3 d after hatching;d 4 d after hatching;e 5 d after hatching;f 6 d after hatching;g 7 d after hatching;h 8 d after hatching; i 10 d after hatching;j 15 d after hatching.

6日龄仔鱼全长为(12.32±0.20)mm,肛前长为(8.81±0.29)mm。头顶和体表色素增多(图1-f)。仔鱼一般平卧于底部。

7日龄仔鱼全长为(12.38±0.37)mm,肛前长为(8.74±0.46)mm。背鳍褶开始呈三角状隆起,体表色素明显增多(图1-g)。

8日龄仔鱼全长为(12.69±0.27)mm,肛前长为(9.01±0.30)mm。卵黄囊进一步减小,呈管状,鳔原基形成(图1-h)。

10日龄仔鱼全长为(13.80±0.31)mm,肛前长为(8.90±0.19)mm。鳔为一室,呈长管状,充气,仔鱼可上浮平游摄食(图1-i)。

15日龄仔鱼全长为(17.64±0.53)mm,肛前长为(10.31±0.58)mm。卵黄囊仅残留一点。鳔为二室,充气。背鳍原基形成,呈三角状(图1-j)。

3 讨论

异齿裂腹鱼成熟卵多为淡黄色,沉性,含有大量的卵黄,与已报道的裂腹鱼亚科其它鱼类卵相似,其成熟卵卵径、受精卵吸水膨胀后的卵膜径与齐口裂腹鱼S.prenanti[5]和细鳞裂腹鱼S.chongi[9]相近,在同属鱼类中属大型卵子(表2)。异齿裂腹鱼受精卵与其它裂腹鱼类受精卵一样具有微黏性,但黏性可自行消失。裂腹鱼类成熟卵与受精卵的颜色及黏性特征还与大多数鲃亚科鱼类极为相似(表2),这种现象在有关其它裂腹鱼类的报道中未曾提及过。根据异齿裂腹鱼受精卵的这种特性,生产中作者参考黑脊倒刺鲃Spinibarbus caldwelli受精卵的孵化方式[19],即利用自制的孵化框(盆),采取静水充气孵化,取得了明显的效果(另文报道)。

研究表明:云南裂腹鱼S.yunnanensis在平均温度为13.9℃下孵化时间为199 h[2],小裂腹鱼S.parvus在平均温度为13.38℃下孵化时间为186.5 h[6]。本研究中,在13.0～14.5℃下异齿裂腹鱼的孵化时间为193.22 h,其胚胎发育速度介于两者之间。异齿裂腹鱼胚胎发育速度在孵化期前较小裂腹鱼快,而其器官形成期(不包括胚后发育时间)却耗时136 h,从开始出膜到全部出膜的孵化期历时92.83 h;而云南裂腹鱼孵化期约48 h[5],小裂腹鱼器官形成期仅96.2 h[7],孵化期约36 h。这说明异齿裂腹鱼的胚胎发育速度存在明显的个体差异。异齿裂腹鱼初孵仔鱼个体较大,平均全长与青海湖裸鲤Gymnocypris przewalskiip(8.9 mm)[1]较接近,除小于齐口裂腹鱼[5]和细鳞裂腹鱼[9]外,均大于表2中其它裂腹鱼类。陈礼强等[9]发现,细鳞裂腹鱼1日龄仔鱼卵黄囊底部具一红色斑块。本研究中也发现异齿裂腹鱼1日龄仔鱼的卵黄囊底前方同样出现一块红斑,而在其它裂腹鱼类的研究中未见报道。因此,该红斑的具体结构和功能是否与种的特性有关,还有待于进一步研究。

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ZHANG Liang-song
(Fujian Province Fisheries Technical Extension Station,Fuzhou 350003,China)

Abstract：The fertilized eggs were collected in Schizothorax oconnori by hormone injection and dry-fertilization, and were hatched at temperature 13.0-14.5℃.The embryonic and larval development of Schizathorax oconnori were observed consecutively,during which the morphological feature and development characteristics were described.The adhesive egg were found to be about glutinous,light yellow in color,and(2.92±0.16)mm in diameter,(3.72±0.31)mm 35 min after fertilization and inflation.The larvae were hatched 193.22 h after fertilization at water temperature of 13.0-14.5℃,and the newly hatched larvae had mean total length of(8.97±0.31)mm, and initial feeding in 10 days.There was distinct difference in the embryonic development rate,with an incubation period of 92.83 h.

Key words：Schizothorax oconnori;embryonic development;post-embryonic development

表2 异齿裂腹鱼与其它裂腹鱼亚科及鲃亚科鱼类胚胎发育特点的比较
Tab.2 Comparison of the embryonic development characters of Schizothorax oconnori with other fishes in Schizothoracinae and Barbinae

注:“/”右边数据为平均值。Note:the values followed by an oblique line are means.

孵化时间/h Hatching time异齿裂腹鱼S.oconnori淡黄2.70～3.22/2.923.40～4.20/3.72微黏8.43～9.39/8.9713.75193.种类Species卵色Egg color卵径/mm Egg diameter吸水后的卵膜径/mm Egg diameter After inflation黏性Adhensive初孵仔鱼全长/mm Total length of newly hatched larvae温度/℃Temperature 5.70～6.81/6.432550.47 22云南裂腹鱼[2]S.yunnanensis金黄1.9～2.53.0微黏8.013.9199四川裂腹鱼[3]S.kozloui淡黄2.0～2.8/2.653.5～4.0/3.70黏性7.8～8.5/8.316.35130松潘裸鲤[4]Cymnocyris potanini金黄2.7～2.94.0微黏8.017204齐口裂腹鱼[5]S.prenanti金黄、淡黄2.9～3.04.2微黏11.017180小裂腹鱼[6]S.parvus淡黄1.93.0微黏7.513.38186.5塔里木裂腹鱼[7]S.biddulphi淡黄1.7～1.82.7～2.8微黏7.0～8.016.5101.92扁吻鱼[8]Aspiorhynchus laticeps浅灰1.80～1.95/1.873.30～3.45/3.37微黏7.521.28118细鳞裂腹鱼[9]S.chongi金黄、淡黄2.6～3.03.4～4.1-9.0～11.017.1124云南光唇鱼[12]Acrossocheilus yunnanensis金黄1.85～2.04.05微黏7.519～22102瓣结鱼[13] Torbrevifilis brevifilis淡黄1.7～1.92.5～2.7黏性6.620.5～2371.12黑脊倒刺鲃[14]Spinibarbus caldwelli桔黄2.0～2.23.2～3.4微黏8.225～2845.25白甲鱼[15] Varicorhinus simus淡黄2.0～2.32.8～2.9微黏5.5～6.623～2548多鳞白甲鱼[16]Scaphesthes macrolepis橙黄、淡黄1.65～1.822.38～2.45微黏6.0～6.522.5～24.546.83倒刺鲃[17]S.denticulatus金黄1.8～2.02.6～2.8微黏5.8～6.6/6.162553.43中华倒刺鲃[18]S.sinensis金黄1.8～2.02.6～2.8微黏

基金项目：财政部2010年渔业资源保护补助资金资助项目(财农[2010]107号)

作者简介：张良松(1972-),男,高级工程师。E-mail:zls1998@sina.com