攀鱸胚胎發(fā)育觀察

馬本賀 李燕華 王海華 王夢(mèng)杰 余連渭 李左宏

(1 江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所，南昌市特種水產(chǎn)繁育與健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌 330039；2 上饒市信州區(qū)農(nóng)技中心，江西上饒 334000)

攀鱸(Anabastestudineus)又名過山鯽、步行魚，隸屬于鱸形目、攀鱸科、攀鱸屬，為我國(guó)原生魚類，廣泛分布于我國(guó)南部以及南亞和東南亞地區(qū)[1]。攀鱸具有發(fā)達(dá)的鰓上器和鰭，依靠鰓上器的輔助呼吸和鰓蓋、胸鰭的擺動(dòng)，能離水運(yùn)動(dòng)作短距離遷移。攀鱸肉質(zhì)鮮嫩，營(yíng)養(yǎng)豐富，且具有生長(zhǎng)快、耐低氧、養(yǎng)殖周期短、風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)點(diǎn)，是近年來(lái)逐漸興起的小型經(jīng)濟(jì)魚類，已在海南、廣東、福建等地開展養(yǎng)殖。本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從海南引進(jìn)攀鱸苗種，在江西開展了人工繁育和生態(tài)養(yǎng)殖等方面的研究并取得較好進(jìn)展，為攀鱸“南魚北養(yǎng)”的順利實(shí)施奠定了前期基礎(chǔ)。

胚胎發(fā)育是魚類早期生活史的重要階段之一，也是其機(jī)體器官發(fā)生、發(fā)展的基礎(chǔ)時(shí)期，直接關(guān)系到魚類繁殖的成功與否[2]。魚類胚胎發(fā)育研究是開展規(guī)模化生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)有關(guān)攀鱸的研究較少，且主要集中在生物學(xué)[3]、毒力學(xué)[1,4]和遺傳多樣性[5]等方面，未見攀鱸早期發(fā)育的報(bào)道。本研究系統(tǒng)觀察了攀鱸胚胎發(fā)育過程，旨在了解其胚胎發(fā)育特點(diǎn)及規(guī)律，為攀鱸的人工繁殖和苗種生產(chǎn)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

攀鱸繁殖親本為江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所自繁自育個(gè)體，雌魚體質(zhì)量為(254.04±16.18)g，雄魚體質(zhì)量為(185.18±18.90)g。催產(chǎn)藥物使用絨毛膜促性腺激素(HCG)、促黃體素釋放激素A2(LHRH-A2)(寧波第二激素廠)，地歐酮(DOM)(寧波三生生物科技有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

對(duì)性成熟攀鱸親本的腹腔注射催產(chǎn)藥物(HCG 667 IU/mL、LHRH-A26.67 mg/mL、DOM 5.0 mg/mL)，注射量為雌魚0.5 mL，雄魚用量減半。催產(chǎn)后把親魚放入水泥池(5.0 m×1.5 m×1.2 m)中懸掛的網(wǎng)箱(網(wǎng)目孔徑4.75 mm)內(nèi)，流水刺激親魚自行產(chǎn)卵受精。親魚產(chǎn)卵后將其移出，受精卵在池中用微流水充氧孵化。用篩絹網(wǎng)撈取1 000粒受精卵置于室內(nèi)小型孵化桶中，孵化過程中，用加熱棒控制水溫在(27.5±1.0)℃，用微孔氣石增氧。在不同時(shí)間間隔多次取樣，每次取樣數(shù)量不少于15粒受精卵。用倒置顯微鏡(OLYMPUS Th4-200)連續(xù)觀察胚胎發(fā)育過程并拍照、記錄胚胎各時(shí)期的發(fā)育時(shí)間和形態(tài)特征，以50 %以上的個(gè)體發(fā)育進(jìn)入某一階段作為該發(fā)育階段的起始時(shí)間。

2 結(jié)果

攀鱸受精卵為無(wú)黏性的浮性卵，吸水膨脹后出現(xiàn)明顯的卵周間隙(見圖1-1)，平均膜徑(912.92±17.07)μm，卵周間隙平均厚度為(185.18±18.90)μm。參考一般硬骨魚的胚胎發(fā)育階段劃分方法[6]，受精卵在水溫(27.5±1.0)℃、溶解氧≥6.5 mg/L、pH 7.6～8.2的環(huán)境條件下，歷經(jīng)7個(gè)階段、26個(gè)時(shí)期，歷時(shí)17 h 45 min孵化出膜成為初孵仔魚。胚胎發(fā)育時(shí)序及各個(gè)階段的主要形態(tài)特征如下(見表1、圖1)。

2.1 胚盤形成

受精后原生質(zhì)向動(dòng)物極移動(dòng)，28 min后原生質(zhì)集中于動(dòng)物極形成半透明的隆起狀胚盤(見圖1-2)。

2.2 卵裂

攀鱸的卵裂方式為盤狀卵裂。受精后43 min，動(dòng)物極出現(xiàn)第1條橫貫胚盤的卵裂溝，將胚盤分成兩個(gè)大小、形態(tài)相似的分裂球，進(jìn)入2細(xì)胞期(見圖1-3)。受精后59 min，出現(xiàn)第2條卵裂溝，兩條卵裂溝呈垂直狀，形成4個(gè)卵裂球，進(jìn)入4細(xì)胞期(見圖1-4)。受精后1 h 13 min，受精卵進(jìn)行第3次分裂，胚盤形成2條平行的卵裂溝，8個(gè)卵裂球呈兩行排列，進(jìn)入8細(xì)胞期(見圖1-5)。受精后1 h 26 min，受精卵開始第4次卵裂，形成“4×4”排列的16個(gè)卵裂球，進(jìn)入16細(xì)胞期(見圖1-6)。受精后1 h 40 min，受精卵開始第5次卵裂，進(jìn)入32細(xì)胞期，此時(shí)卵裂球開始變成不規(guī)則排列(見圖1-7)。隨著卵裂的持續(xù)進(jìn)行，受精后1 h 58 min，形成大小不一、重疊排列的多個(gè)卵裂球，進(jìn)入多細(xì)胞期(見圖1-8)。

2.3 囊胚

受精后2 h 43 min，卵裂球數(shù)目繼續(xù)增多且體積更小，聚集在動(dòng)物極形成突起狀，進(jìn)入囊胚早期(見圖1-9)。卵裂細(xì)胞從動(dòng)物極向植物極移動(dòng)，受精后3 h 22 min，動(dòng)物極突起的高度逐漸降低，進(jìn)入囊胚晚期(見圖1-10)。

2.4 原腸胚

囊胚層細(xì)胞繼續(xù)向植物極移動(dòng)，受精后4 h 27 min出現(xiàn)胚環(huán)，進(jìn)入原腸早期(見圖1-11)。胚層細(xì)胞沿著胚體擴(kuò)展，受精后4 h 56 min，胚層細(xì)胞繼續(xù)下包至卵黃大半部分，胚環(huán)一端形成胚盾并逐漸增長(zhǎng)，進(jìn)入原腸晚期(見圖1-12)。

2.5 神經(jīng)胚

受精后6 h 4 min，胚層細(xì)胞下包至卵黃底部，胚環(huán)一端膨大形成頭部，進(jìn)入神經(jīng)胚期(見圖1-13)。受精后6 h 59 min，胚層完全包圍卵黃，胚孔閉合，進(jìn)入胚孔封閉期(見圖1-14)，胚體初步形成。

2.6 器官形成

胚體繼續(xù)發(fā)育，受精后7 h 32 min，胚體頭部出現(xiàn)兩個(gè)突起，為眼的原基，進(jìn)入眼基期(見圖1-15)。受精后8 h 17 min，頭部進(jìn)一步隆起，胚體背部出現(xiàn)5～7對(duì)體節(jié)，進(jìn)入肌節(jié)期，并開始出現(xiàn)零星的黑色素細(xì)胞(見圖1-16)。體節(jié)數(shù)量繼續(xù)增加，受精后9 h 3 min，黑色素逐漸增多，胚體尾部隆起形成尾芽，進(jìn)入尾芽期(見圖1-17)。受精后10 h 14 min，頭部的眼原基發(fā)育成橢圓形的眼囊，進(jìn)入眼囊期(見圖1-18)。受精后11 h 50 min，頭部后方出現(xiàn)橢圓形的耳囊，進(jìn)入耳囊期，此時(shí)尾芽繼續(xù)發(fā)育形成尾部(見圖1-19)。受精后12 h 22 min，在眼囊視杯口出現(xiàn)了晶狀體，進(jìn)入晶體期，此時(shí)尾部與胚體明顯分離(見圖1-20)。受精后13 h 51 min，胚體出現(xiàn)輕微抽動(dòng)，進(jìn)入肌肉效應(yīng)期(見圖1-21)。受精后14 h 26 min，胚體前端與卵黃囊連接處發(fā)育成管狀心臟，心臟開始有規(guī)律地搏動(dòng)，周邊流動(dòng)淺紅色血液，進(jìn)入心跳期(見圖1-22)，搏動(dòng)頻率在(132.7±7.2)次/min。受精后15 h 57 min，胚體整個(gè)尾部與卵黃脫離接觸，尾部開始無(wú)規(guī)則顫動(dòng)，進(jìn)入尾顫期(見圖1-23)。

2.7 出膜

受精后16 h 43 min，整個(gè)胚體在卵膜內(nèi)翻滾轉(zhuǎn)動(dòng)，尾部蜷縮在卵膜內(nèi)，進(jìn)入將孵期(見圖1-24)。受精后17 h 31min，胚體尾部擺動(dòng)頻率和幅度加劇，首先破膜而出，進(jìn)入出膜期(見圖1-25)，尾部首次伸直，頭部和身體還在卵膜內(nèi)，此時(shí)心搏率為(145.6±8.8)次/min。受精后17 h 45 min，隨著胚體的繼續(xù)晃動(dòng)，卵膜破裂，整個(gè)胚體擺脫卵膜，成為初孵仔魚(見圖1-26)，完成胚胎發(fā)育整個(gè)過程。

初孵仔魚沉于水底，全身分布黑色素，全長(zhǎng)(1 915.31±92.21)μm，體寬(673.85±26.99)μm。仔魚頭部與身體前端呈近橢圓形的球體，卵黃囊位于仔魚腹部，呈圓形或橢圓形，身體后端與尾部細(xì)長(zhǎng)呈棍狀。初孵仔魚心搏率為(166.9±8.5)次/min，消化道未貫通。

3 討論

攀鱸1齡即可達(dá)到性成熟，其受精卵為無(wú)黏性的浮性卵，卵質(zhì)均勻，卵裂方式為盤狀卵裂，胚胎發(fā)育歷經(jīng)胚盤形成、卵裂、囊胚、原腸胚、神經(jīng)胚、器官形成和出膜7個(gè)階段。攀鱸的胚胎發(fā)育與一般硬骨魚發(fā)育規(guī)律相似[7]，但在發(fā)育過程中有其自身特點(diǎn)。攀鱸受精卵為浮性卵，與同屬攀鱸亞目的叉尾斗魚(Macropodusopercularis)[8]和圓尾斗魚(M.chinensis)[9]一致，而暹羅斗魚(Bettasplendens)[10]則為沉性卵。攀鱸受精卵吸水膨脹后膜徑為(912.92±17.07)μm，略小于暹羅斗魚和圓尾斗魚，而大于叉尾斗魚。胚胎發(fā)育過程中，攀鱸肌節(jié)期時(shí)在胚體和卵黃囊上開始出現(xiàn)黑色素細(xì)胞，且隨著器官形成、發(fā)育，黑色素逐漸增多。雜交鱧(烏鱧Channaargus×斑鱧C.maculata)[11]在腦泡形成期出現(xiàn)少許黑色素沉淀，圓尾斗魚則在眼囊期出現(xiàn)色素。攀鱸初孵仔魚全身及卵黃囊皆分布有黑色素細(xì)胞，而大多數(shù)魚類在剛出膜時(shí)身體近半透明狀，僅有少量黑色素。如雜交鱖(大眼鱖Sinipercakneri×翹嘴鱖S.chuatsi)初孵仔魚魚體基本透明，而卵黃囊含有較多黑色素[12]。

一般而言，受精卵的卵徑大小與胚胎發(fā)育歷時(shí)成正相關(guān)關(guān)系，受精卵越大，胚胎發(fā)育時(shí)間越長(zhǎng)，其初孵仔魚規(guī)格也越大[13]。本研究中，攀鱸胚胎發(fā)育歷時(shí)17 h 45 min，初孵仔魚全長(zhǎng)(1 915.31±92.21)μm，受精卵大小、發(fā)育時(shí)長(zhǎng)和仔魚規(guī)格均小于大口黑鱸(Micropterussalmoides)[14]、翹嘴鱖[15]、大眼鱖[16]、黑莓鱸(Pomoxisnigromaculatus)[17]等其他鱸形目魚類。在出膜階段，胚胎孵化酶的消化和胚體的物理運(yùn)動(dòng)共同作用于卵膜，促使卵膜破裂，完成孵化過程。在合適的溫度區(qū)間，孵化酶的活性隨著溫度的升高而增強(qiáng)[18]，這也加快了胚體出膜的進(jìn)程。陳祈輝等[19]使用規(guī)格較小的攀鱸作為親魚進(jìn)行人工繁殖，發(fā)現(xiàn)在水溫28 ℃下胚胎孵化時(shí)間長(zhǎng)達(dá)72 h，遠(yuǎn)長(zhǎng)于本試驗(yàn)結(jié)果。其原因可能為親魚性腺發(fā)育情況、卵子質(zhì)量不同。此外，孵化密度、水流量、溶解氧和pH等外界因子也會(huì)對(duì)胚胎發(fā)育產(chǎn)生較大影響[20]。以上因素的共同作用導(dǎo)致其與本試驗(yàn)中攀鱸胚胎發(fā)育時(shí)間差異較大。綜上所述，攀鱸胚胎發(fā)育歷時(shí)較短，初孵仔魚分布有較多黑色素細(xì)胞，胚胎發(fā)育過程中與其他魚類相比有共性也有其特異性。