养殖斑鳠的性腺发育及其组织学观察
谢少林1，房伟平1、2，陈金涛1、2，王超1、2，邹记兴1
(1.华南农业大学 动物科学学院，广东 广州 510642；2.清远市北江水产科学研究所，广东 清远 511510)
摘要：采用常规石蜡切片技术，对人工养殖斑鳠Mystusguttatus的性腺发育进行了初步研究。结果表明：人工养殖斑鳠2龄左右时达到性成熟，繁殖期为6—8月；卵巢发育为不同步型，同一期卵巢内存在多个时相的卵母细胞，繁殖期的卵巢性腺成熟系数(GSI)为(1.28±0.12)%；精巢外形细长，内部发育良好，精子发育过程中的各阶段细胞形态清晰可见，繁殖期的精巢GSI为(0.11±0.04)%。研究表明，斑鳠个体性腺发育不同步，属于一次产卵类型。
关键词：斑鳠；性腺发育；性腺成熟系数
斑鳠Mystusguttatus隶属于鲇形目、鲿科、鳠属，俗称魽鱼、芝麻魽、白须鳅、花魽，栖息于江河底层，以小型水生动物为食，分布于珠江、元江等水系[1-2]，其肉质细嫩、味鲜美，是珠江“四大名鱼”之一。随着社会的发展和人类活动的不断增加,对适合野生斑鳠繁衍的自然生态环境的破坏日益严重，水体污染、水域减少、过渡捕捞等，使得野生斑鳠数量不断减少，然而市场需求却在不断增加，因此，对其繁殖生物学方面进行研究已迫在眉睫。目前，有关斑鳠的研究仅见国内有报道，内容主要涉及遗传多样性[3-4]、人工养殖与繁育技术[5-7]、疾病防治[8-9]、营养[10-11]等方面。但大规模的人工育苗始终未完全获得成功，有关斑鳠生殖生理及其性腺发育方面的研究尚属空白。本研究中，通过对人工生态驯养斑鳠的性腺发育进行研究，以期掌握人工驯养下的野生斑鳠性腺发育规律，为进行斑鳠的人工繁殖提供基础资料。
1材料与方法
1.1材料
试验用斑鳠于2010年6—8月取自中山市水润渔业种养有限公司，此批鱼由该公司于2008年初从广西桂平、广东韶关等地引进的约4月龄鱼苗养殖而成，试验鱼共计48尾，其中雄性28尾，雌性20尾。2012年9月—2013年6月补充采集样品，共采集斑鳠20尾，其中雌性11尾，雄性9尾。
1.2方法
对新鲜样本鱼测量体长(精确到0.1 cm)和称量体质量(精确到0.01 g)后，解剖取其性腺并称重(精确到0.01 g)，计算性腺成熟系数(GSI)。性腺经体积分数为10%的中性福尔马林固定后，按常规石蜡切片操作步骤进行制片，用Leica DM2500显微镜观察并拍照。性腺分期主要依据刘筠[12]和楼允东[13]的分期标准。性腺成熟系数计算公式[14]为
GSI=性腺质量/鱼体质量×100%。
2结果
2.1卵母细胞发育的组织学观察
第Ⅰ时相卵母细胞此时相的卵母细胞多见于发育未成熟的卵巢中，处于卵原细胞阶段，其不被滤泡细胞所包围，胞质少，体积小，细胞形状不规则，多为椭圆形，中央或边缘有一核仁(图1-A)。
第Ⅱ时相卵母细胞卵母细胞停止分裂后，细胞核和细胞质开始增长，进入其小生长阶段[12]，细胞形状基本呈圆形，其细胞膜外出现单层的滤泡细胞。胞质嗜碱性增强，H.E染色为蓝色(图1-B)。
第Ⅲ时相卵母细胞由小生长期进入大生长期，细胞体积及其核体积进一步增大，胞质嗜碱性减弱，H.E染色为淡紫色。细胞质边缘开始出现少量卵黄粒，滤泡膜由第Ⅱ时相的一层变为两层，边缘出现少量液泡(图1-C)。
第Ⅳ时相卵母细胞卵母细胞体积继续增大，卵黄颗粒继续增多直至充满整个核外空间。卵母细胞膜外的滤泡细胞仍为双层。核仁逐渐溶解在核浆中(图1-D、E)。
第Ⅴ时相卵母细胞核仁消失，细胞质中充满粗大的卵黄颗粒，此时，卵细胞已生理成熟，与滤泡膜分离并游离于卵巢腔中[15](图1-F)。
2.2卵巢形态及发育分期
雌性斑鳠体长为(31.50±2.35)cm，体质量为(1.20±0.38)kg。养殖条件下斑鳠卵巢(图1-G)发育良好，呈“V”型，卵巢外由一层卵巢膜包被，成对位于消化道背上方。在腹腔后端，左右卵巢相连形成一短的输卵管，经泄殖孔开口于体外。繁殖期的卵巢GSI为(1.28±0.12)%。将斑鳠的卵巢发育分为以下6个时期。
第Ⅰ期卵巢呈线状，微透明，肉眼观察不能辨别雌雄。经组织切片观察，卵巢内主要为第Ⅰ时相卵原细胞。鱼类Ⅰ期卵巢终生只出现一次[12]。
第Ⅱ期卵巢外部形态加粗，出现微血管，颜色为浅黄色，肉眼不能分辨卵粒，生殖细胞以第Ⅱ时相卵母细胞为主，亦有少量卵原细胞。
第Ⅲ期卵巢颜色转为黄白色，外形继续加粗，卵巢膜上血管发达，出现分枝，卵粒明显，经肉眼可以辨别。经组织切片观察，以第Ⅲ时相卵母细胞为主，同时有较早期的卵母细胞。
第Ⅳ期卵巢为长桶状，外形明显膨大，呈桔黄色，卵粒饱满，相互黏连。发育良好的卵巢以第Ⅳ时相卵母细胞为主，还有少量的第Ⅱ时相、第Ⅲ时相卵母细胞。发育不良的卵巢，经组织切片观察，仍有大量的第Ⅱ时相、第Ⅲ时相卵母细胞。
第Ⅴ期卵巢颜色加深为深黄色，表面布满血管，用手指触摸松软，切开卵巢膜观察，卵粒为圆形，游离在卵腔中。处于此期的雌鱼，若轻压其腹部会有少量卵子流出。此时期卵巢已达生理成熟。
第Ⅵ期由于所采集的样本有限，未找到第Ⅵ期卵巢。
2.3精巢形态及发育分期
雄性斑鳠体长为18～42 cm，体质量为0.5～1.2 kg。斑鳠的精巢(图1-H)为淡黄色，呈长条状带并有小的细梳状凸起，位于鳔和肾脏两侧，体积较小，由精巢系膜与体壁相连，左右精巢在尾端合并成“Y”型，形成很短的输精管，通过泄殖孔与外界相通。繁殖期的精巢GSI为(0.11±0.04)%。从外形上无法判断发育至第几期。 斑鳠的精巢同大多数硬骨鱼类相似，属于小叶型结构。依据斑鳠精巢组织结构及细胞成分在形态和数量上的变化，将斑鳠的精巢发育分为以下6个时期。
第Ⅰ期精巢为细线状，贴在腹腔壁上，肉眼不能辨别雌雄。此期精巢主要为分布较分散的精原细胞，呈圆形或卵圆形，体积较大。细胞间界限不明显，细胞核体积大，核膜较清晰，胞质较少，偏嗜酸性，染色为淡粉红色，细胞膜不清晰(图1-I)。
第Ⅱ期精巢仍为细线状，为浅灰色，精小叶无腔隙，小叶间有结缔组织，精原细胞的数量明显增多。此期精巢主要由精母细胞组成，包括初级精母细胞和次级精母细胞。初级精母细胞排列紧密，呈圆形或椭圆形，细胞质和核体积减小。次级精母细胞来源于初级精母细胞第一次成熟分裂，细胞体积明显变小，嗜碱性增强，较初级精母细胞染色深，为蓝紫色[16](图1-J)。
第Ⅲ期精巢为淡粉红色，出现细微细梳妆凸起，精小叶出现空腔，初级精母细胞、次级精母细胞沿小叶边缘单层或者多层排列(图1-K)。
第Ⅳ期精巢仍为淡粉红色，细梳妆凸起明显，精小叶由初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子组成(图1-L)。
第Ⅴ期精巢为粉红色，精小叶腔隙扩大，腔隙中充满了成熟的精子，小叶壁只有少量早期精原细胞。精子呈颗粒状，细胞核着色甚浓，染色为深紫色，显微镜下观察为黑色小点(图1-M)。
第Ⅵ期切片观察可见腔隙中大部分精子已经排出体外，小叶中只有少量残存的精子。小叶壁有少量精原细胞和精母细胞(图1-N)。
3讨论
3.1养殖斑鳠性腺发育的特点
养殖斑鳠在6—8月时，雌鱼体色稍呈深褐色，腹部明显比雄鱼膨大而丰满，手感松弛柔软，卵巢轮廓明显，生殖孔和泌尿孔外突稍展开，周围呈紫红色,范围比雄鱼大。雄鱼体色淡白，腹部平扁，但泄殖孔周围呈微红色。解剖发现，大部分卵巢已达Ⅳ或Ⅴ期，此时距投苗时间大约为2年，说明养殖斑鳠2龄时就能达到性成熟，这与李红敬等[17]得出的斑鳠第1次性成熟年龄为6～8龄相差甚大。另外，养殖斑鳠的腹腔脂肪沉积很厚，这可能与长期投喂冰鲜野杂鱼和一些脂肪含量高的饲料有关。斑鳠Ⅰ期精巢和卵巢是从6月龄鱼苗取得，但由于样本数量有限，其性腺何时出现以及持续时间不得而知。笔者只对各个时期的精巢和卵巢组织结构及外部形态做了描述，至于各个时期的精巢和卵巢从何时开始以及它们的持续时间还有待进一步研究。
3.2斑鳠生殖细胞发育的非同步性
鱼类卵巢发育活动可以分为三种类型：完全同步型、分批同步型和非同步型。本研究中发现，斑鳠在人工驯养条件下卵巢发育为非同步型。由切片观察结果可以看出：处于第Ⅴ期的卵巢中，仍有一部分Ⅲ期、Ⅳ期卵母细胞存在；处于第Ⅳ期的卵巢中，也可以见到大量的Ⅱ期、Ⅲ期卵母细胞。这与石大康[18]对大眼鳜、盛晓洒等[19]对瓦氏黄颡鱼的研究结果相似。通过后期补充采样结果可以看出，斑鳠卵巢发育虽为非同步型，但其产卵类型为一次产卵，斑鳠产卵结束后，卵巢中虽然仍存在大量的Ⅲ期、Ⅳ期卵母细胞，但发育到Ⅴ期需要较长的时间和大量的营养积累，斑鳠一次产卵结束后，需要摄取大量的营养物质，为下一年产卵做准备。斑鳠繁殖率低，产卵量少，与其卵巢发育的不同步性和一次性产卵有直接的关系。这与董玉兰等[20]对泰山螭霖鱼的研究结果相似。
3.3斑鳠的性成熟与繁殖期
采于6—8 月的斑鳠样品，轻压雌鱼腹部，部分有卵液流出，说明此时卵巢已经发育成熟；切片观察，大部分卵巢处于Ⅳ期或Ⅴ期，通过后期补充采样验证，其卵巢发育情况均不如6—8月采集的斑鳠卵巢发育良好，说明斑鳠卵巢的成熟期应在6—8月。而性成熟斑鳠同龄雌鱼卵巢发育不同步与其体型大小及营养状况的关系，还有待进一步研究。雄性斑鳠精巢细长，曾一度认为其发育不理想，但通过切片观察发现，精巢内精子细胞发育良好，有的甚至充满整个精小叶腔，由此排除了精巢发育不良导致斑鳠人工繁殖受精率低的推论，这与朱新平等[21]对池养斑鳠人工繁殖的研究结果相似。但是，精子的成熟度以及交配时排出精子的量是否是影响斑鳠繁殖率低的原因尚需进一步研究。
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HistologicalobservationofgonadaldevelopmentinculturedMystusguttatus
XIE Shao-lin1,FANG Wei-ping1,2,CHEN Jin-tao1,2,WANG Chao1,2,ZOU Ji-xing1
(1.College of Animal Science, South China Agriculture University, Guangzhou 510642, China;2.Qingyuan North River Fishery Science Institute, Qingyuan 511510,China)
Abstract：The gonadal development in culturedMystusguttatuswas histologically studied by paraffin section technique. The results showed that the cultured fish had maturity at two years old, and spawned from June to August per year, only once a year. The ovary was developed non-synchronously, different developmental oocytes in the same stage. The gonado-somatic index (GSI) of (1.28±0.12)% was observed in the females at reproductive seasons. The testis had slender shape and developed well. Various developmental spermatozoa were observed clearly, with GSI of (0.11±0.04)% in the male.
Key words：Mystusguttatus; gonadal development; gonado-somatic index (GSI)
DOI：10.3969/J.ISSN.2095-1388.2014.02.009
文章编号：2095-1388(2014)02-0147-04
收稿日期：2013-08-19
基金项目：清远市科技计划项目(2012A011201012)；广东省海洋渔业科技推广专项(A201301F03，A2013006)
作者简介：谢少林(1988—)， 男， 硕士研究生。E-mail:xieshaolinscau@163.com
通信作者：邹记兴(1966—)， 男， 教授。E-mail:zoujixing@scau.edu.cn
中图分类号：S965.1
文献标志码：：A
