花鱸仔稚魚視覺、消化和運動等器官發育組織學觀察

韓楓，張凱強，馮啟超，溫海深

（1.全國水產技術推廣總站中國水產學會，北京 100125；2.中國海洋大學，山東 青島 266003）

花鱸（Lateolabrax maculatus）別名板鱸、青鱸、七星鱸、寨花[1]，屬廣溫廣鹽性魚類，分布于中國沿海河口等淺海地區，以咸淡水交匯處為其理想棲息地，少部分群體具有洄游習性[2]。花鱸味道鮮美，質嫩爽口，營養豐富，廣受消費者的認可，市場需求量逐年增加，養殖規模也逐步擴大，2020 年全國花鱸養殖產量達19.52 萬噸，比2019 年增長8.37%，在海水魚養殖產量中位居第二，其中，廣東、福建、山東、浙江等4 省花鱸養殖產量約占全國產量90%[3]，我國每年向東北亞及歐洲地區出口花鱸3 萬噸左右，其中對日本和韓國的出口量占總出口量的80%以上。作為我國重要的經濟魚類，養殖模式隨著養殖產量的不斷提高，逐漸從傳統池塘養殖向海水網箱和工廠化養殖轉變[1]。目前，南方花鱸種群生產性能下降，病害嚴重，而北部海域主要依賴捕撈天然苗種來滿足生產需求，已成為制約花鱸養殖業發展的瓶頸，建立規模化和穩定的優質苗種生產體系已是當務之急。目前對于花鱸的研究主要包括繁殖生物學[4-9]、攝食生長[10,11]、人工育苗[12-14]、疾病與免疫研究[14-22]、種質資源調查[23,24]等，為花鱸苗種規模化繁育奠定了堅實基礎。但關于花鱸仔魚早期器官發育分化以及前期仔魚階段營養供應的研究較少。本研究用解剖學方法和石蠟切片技術，較詳細地描述了孵出1～35 日齡（dph，day post hatching）花鱸仔魚與攝食活動相關的眼、與營養消化相關的卵黃囊、以及與運動和生長相關的肌肉組織發育特征，以了解花鱸仔魚組織結構特征與生理適應性之間的關系，優化花鱸苗種的早期培育方法，助力花鱸產業發展。

1 材料與方法

1.1 材料

2019 年11 月在福建省詔安縣進行了花鱸的繁殖試驗，所獲得的受精卵空運至山東省東營市利津縣雙瀛苗種有限責任公司進行孵化、魚苗培育。定時對1～35 dph 的花鱸魚苗取樣，用Bouin 氏液固定全魚24 h 后轉移至70%酒精中保存。

1.2 方法

組織樣本通過梯度乙醇脫水及二甲苯透明處理后，石蠟包埋，切片（6 μm），HE 染色，中性膠封片，用OLYMPUS BX53 觀察各系統器官發育情況，使用OLYMPUS cellSens Standard 進行圖像采集及相關數據測量。

其中骨骼肌生長一般以特定位置特定肌節截面面積、肌纖維數量及長度等指標來衡量，測量技術較為復雜[26]。本試驗中，花鱸仔魚發育前期肌節分隔與肌纖維分隔均不明顯，故采用測量特定日齡、特定位置的肌肉截面積的方式衡量骨骼肌的生長變化。選取1 dph、2 dph、3 dph、4 dph、5 dph、7 dph、9 dph、11 dph、13 dph、15 dph、20 dph、25 dph、30 dph、35 dph 仔魚各10 尾，測量背鰭起點橫切右側肌肉面積。試驗數據采用Excel 2010 軟件進行統計與分析。

2 結果與分析

2.1 眼的組織結構

花鱸眼球構造同其他硬骨魚類相似，由眼球壁與內容物組成（圖1）。眼球壁分為三層，由外向內分別是纖維膜、血管膜與視網膜。纖維膜起保護內部組織與維持基本形態的作用，依據位置不同又可分為角膜與鞏膜；血管膜起運輸營養物質及廢物的作用，由前向后分為虹膜、睫狀體、脈絡膜；視網膜是主要的成像組織，分布著大量的光敏細胞，自脈絡膜向玻璃體方向可依次分為色素上皮層、視桿視錐細胞層、外界膜、外核層、外網層、內核層、內網層、神經節細胞層、神經纖維層、內界層共10 層。內容物主要起到折射光線的作用，由前向后分別是眼房水、晶狀體、玻璃體。晶狀體與視網膜的發生發育與仔魚視覺能力的產生密切相關。

圖1 花鱸仔魚眼球發育組織切片Fig.1 The histological sections of morphogenesis of larval eye of spotted sea bass（Lateolabrax maculatus）

花鱸初孵仔魚即1 dph 仔魚的晶狀體與視網膜剛開始發育。晶狀體體積較小，視網膜結構不完整（圖1-1）；2 dph 仔魚晶狀體體積明顯增大，可以觀察到角膜等組織結構（圖1-2）；3 dph 仔魚組織結構與之前并無明顯差異，但眼球體積繼續增大且眼球前后徑增長速度快于左右徑（圖1-3）；4 dph 仔魚體積變化不明顯，視網膜進一步發育，可觀察到視桿視錐細胞層、外核層等組織結構，內網層厚度加寬（圖1-4）；5 dph 仔魚眼部晶狀體體積繼續增大，視網膜構造基本完善，從脈絡膜向晶狀體方向可觀察到色素上皮層、視桿視錐細胞層、外核層、外網層、內核層、內網層、神經節細胞層、神經纖維層等，各層區分明顯，眼球發育基本完成（圖1-5）；7 dph 仔魚未觀察到與5 dph 仔魚明顯不同處（圖1-6）。

2.2 卵黃囊及早期消化器官的組織結構

在仔魚發育過程中花鱸仔魚卵黃囊與油球的體積逐漸縮小（圖2），結合卵黃囊、油球體積變化趨勢[7]可知：1 dph 仔魚卵黃囊、油球處于胚后發育階段最大時期，油球飽滿，卵黃囊充盈（圖2-1）；2 dph，油球體積未見明顯減小，卵黃囊體積縮小，用于卵黃的消耗（圖2-2）；3 dph 仔魚在卵黃囊后端，靠近消化道處可見少數的肝臟細胞，肝臟開始發育（圖2-3）；4 dph 仔魚卵黃囊繼續縮小，肝臟已見雛形，肝臟擠占了卵黃的空間，油球體積縮小（圖2-4）；5 dph 仔魚卵黃囊僅剩稍許卵黃，其余空間被剩余的油球與不斷增大的肝臟占據。從縱切可見，5 dph 仔魚消化道已經貫通且胃部已經形成（圖2-5）；6 dph 仔魚的卵黃囊中卵黃質有零星分布，油球體積明顯減少，仔魚處于混合營養階段（圖2-6）。

圖2 花鱸仔魚卵黃囊切片Fig.2 The histological sections of yolk sac of spotted sea bass（Lateolabrax maculatus）

2.3 骨骼肌的組織結構

1～35 dph 花鱸仔魚背鰭起點橫切右側肌肉纖維面積如圖3 所示。1 dph 花鱸背鰭起點橫切右側肌肉面積為（8 448.56±342.13）μm2，35 dph 花鱸為（392 338.74±32 138.61）μm2。肌肉總面積隨發育時間延長呈上升趨勢，且在前35 日齡中增長速率不斷加快。破膜之后前7 d，肌纖維面積增長速度緩慢；7～15 d，面積增長相對平緩；15 d 之后肌纖維面積增長迅速，1～35 dph 花鱸背鰭起點橫切右側肌肉面積（y，單位μm2）與發育時間（x，單位dph）關系符合函數y=5386.3e0.1166x。

圖3 不同日齡花鱸背鰭起點橫切右側肌纖維總面積及擬合趨勢Fig.3 Right half fiber area in transverse section at the front dorsal fin of spotted sea bass（Lateolabrax maculatus）

花鱸前期仔魚骨骼肌上部始于脊髓左右兩端，左右兩側骨骼肌不接觸，包圍脊索，下部與中腎管處匯合，其他臟器不在骨骼肌包裹范圍之內；發展到后期，35 dph 仔魚橫切圖可看到上側肌肉向上端生長并匯合，下部肌肉向斜下方兩側擴展，囊裹腹腔臟器，逐步接近成魚體態（圖4）。

圖4 1、7、15、35 日齡花鱸橫切Fig.4 Transverse histological sections of spotted sea bass（Lateolabrax maculatus）of 1,7,15,35 dph

2.4 5 dph 仔魚全切組織結構

5 dph 仔魚處于由自營養逐步轉化為外源營養的階段。卵黃囊、油球尚有剩余，消化道已經貫通可進行初步的攝食活動，神經、肌肉也得到了一定的發展，系統結構較為復雜。因此選擇5 dph 仔魚進行比較詳細的系統觀察，觀察結果如圖5 所示。

圖5 5 日齡花鱸仔魚橫切Fig.5 Transverse histological sections of 5 dph spotted sea bass（Lateolabrax maculatus）

5 dph 仔魚脊索貫穿全身，頭部骨骼已經開始發育，包括鰓弓形成、前端脊索兩側的脊椎雛形（圖5-9、5-10）。此時期油球尚未消失（圖5-Ⅰ），肝臟與胰臟已開始形成并擴大（圖5-6）。消化道已經貫通（圖5-Ⅰ），在腸后端可觀察到凹縊（圖5-Ⅰ、圖5-4）。凹縊之后，肛門之前的部分為直腸，無消化腺，只起到堆積糞便的作用。胃腸分隔不明顯，但整體膨大，出現褶皺（圖5-6、圖5-5），行簡單的消化作用。鰾開始發育（圖5-Ⅰ），可觀察到原始鰾腔、氣腺、迷網等結構（圖5-6）。胸鰭結構已趨于完整（圖5-7），胸鰭發育要早于背鰭、臀鰭、尾鰭。心臟位于卵黃囊前端（圖5-Ⅰ、圖5-8），結構明顯，可觀察到血細胞。口咽腔中觀察到鰓絲及少量泌氯細胞，較短，呼吸功能與滲透調節功能還不夠完善（圖5-9）。

3 討論

3.1 眼球組織結構特征

眼球是魚類最重要的感覺器官之一，視覺對于魚類一系列生理活動均有影響：攝食、避敵需要依靠視覺器官獲取及時的圖像反饋；繁殖、集群、洄游等群體行為也需要視覺器官來維持。眼球切片的制作過程中部分樣本出現了比較嚴重的變形，這可能與取樣后未及時固定保存導致視網膜脫離有關[27]。花鱸初孵仔魚視覺器官并不完善，視網膜分層不明顯，僅能看到晶狀體、色素上皮層以及較模糊的內網層等結構，這與施氏鱘（Acipenser schrenckii）[28]的研究結果相同，但與許氏平（Sebastes schlegelii）[29]、重口裂腹魚[Schizothorax（Racoma）davidi][30]的研究結果相佐。這可能是因為花鱸孵化時間較短，視覺器官還未發育成熟，而許氏平、重口裂腹魚孵化時間較長，視覺器官有較充足的時間進行發育。花鱸眼部發育中，晶狀體的增長與視網膜的發育基本同步，晶狀體是主要的折射器官，視網膜是主要的成像器官，二者同步發育可以保證仔魚盡早完善視覺功能，早捕食。5 dph 花鱸仔魚卵黃囊與油球消耗殆盡，開始準備攝食，此時眼部構造發育基本完成，營養消化系統與視覺器官發育節點的有效銜接保障了花鱸仔魚從自營養到自主攝食的順利過渡。

3.2 卵黃囊及早期消化器官組織結構特征

前期仔魚生長發育所需要的營養主要來源于卵黃囊和油球。油球位于卵黃囊前端，其余空間充斥著卵黃，卵黃囊與油球的變化與仔魚生長發育密切相關[7]。以往對于魚類提供營養的器官的研究多集中在消化道、消化腺器官方面，對卵黃囊的研究多停留在發育形態特征觀察水平，其組織學層面的研究較少。觀察油球與卵黃囊的變化趨勢可知，花鱸對卵黃囊中卵黃質的消耗速度要快于對油球的消耗速度，這與以前同屬科的鱖（Siniperca chuatsi）[31]、點帶石斑魚（Epinephelus coioides）[32]的研究結果相同。此時期仔魚肝臟功能較弱，無法有效利用脂肪，發育重點在關系基本生理活動的組織結構方面，對于富含蛋白的卵黃質消耗較多，肝臟發育之后才開始消耗油球。5 dph 仔魚卵黃囊消耗殆盡，已經開口攝食，但是相應的消化系統功能還未發育完善，進入混合營養期，此階段所需營養一方面來自于油球，一方面來自于所攝食的輪蟲。組織學觀察結合仔魚發育形態特征觀察的結果與仔魚培育過程中所表現出來的生理活動特性相一致。

3.3 骨骼肌組織結構特征

魚類骨骼肌占魚體質量的30%～80%，是反映魚體生長的重要指標[33]。骨骼肌的生長發育直接影響仔稚魚運動能力。良好的骨骼肌發育對攝食、避敵等一些列生理活動均有重要意義。骨骼肌的生長依靠肌纖維的增生與肥大來實現，在硬骨魚類的不同發育階段其增生與肥大所占的比例也有不同[34]。以往關于鱖[26]、黑斑小鯛（Pagellus bogaraveo）[35]的研究中表明，仔魚早期主要進行肌肉的分層增生，形成特定肌肉層次；后期進行馬賽克增生，主要增加肌纖維數量，促使魚體快速增長[36]。但本試驗觀察肌纖維分隔不明顯，無法確定單個肌纖維所占區域，并沒有觀察到以上兩個階段，可能是因為樣本保存過久或染色方法欠妥所致。花鱸7 dph 前肌肉面積增長緩慢，之后增長變快。這種現象與之前關于鱖[26]、條紋狼鱸（Morone saxatilis）[37]的研究結果相近。結合其生理特性與生長發育規律，出現這一現象的原因可能與花鱸優先選擇發育神經、消化相關器官有關。前期仔魚無法攝食，所有能源均來自于卵黃囊，此間優先發育神經、消化相關器官，可以保障在開口之后能夠順利獲取食物，進行下一步發育。以往也有研究表明，在魚類生長資源受限的階段，會優先選擇體長的增長，肌肉脂肪等在營養充足的條件下通過補償生長機制更容易獲得補充[38]。本試驗從側面也佐證了這種觀點。

3.4 其他組織結構特征

5 dph 花鱸結構復雜，仔魚前期的部分器官還未退化消失，仔魚后期的一系列器官組織已經開始發育，是花鱸胚后發育過程中變化較為劇烈的時期。在此階段，花鱸由內源營養轉化為混合型營養，并進一步向外源性營養過渡，眼球發育基本成熟，卵黃囊基本完全消耗，胸鰭基本發育完成，運動能力得到了一定發展，中腎管已經出現。

3.5 小結

本研究對花鱸仔魚的眼、卵黃囊、肝臟、肌肉、鰭等器官的發生、發育過程進行了組織學觀察。花鱸仔魚眼和肌肉的發生、發育，以及卵黃囊的消耗等一系列生理變化相輔相成，前期仔魚階段優先發育眼、肝臟、肌肉、鰭等器官，以保障視覺、消化及運動等基本能力，確保在卵黃囊耗盡之后正常攝食。本研究為了解花鱸仔魚器官發生、發育過程提供了理論參考，還需要進一步開展免疫組化及相關基因表達等研究，以完善花鱸仔魚組織器官發育過程。