羅鳳明 張重祉 胡向萍
摘要:本文研究了淡水殼菜在深圳市原水管道中的繁殖生境、雌雄性比、受精方式及個體發(fā)育和繁殖期。結(jié)果表明,優(yōu)勢雌雄性比約為2:1,各月份的優(yōu)勢雌性維持在65%左右;有體內(nèi)受精和體外受精兩種受精方式;個體發(fā)育經(jīng)歷了卵裂、囊胚期、原腸胚期、擔(dān)輪幼蟲、面盤幼蟲和稚貝;繁殖期2月~9月,最佳繁殖期3月~7月。
關(guān)鍵詞:淡水殼菜; 繁殖規(guī)律
1材料與儀器
實驗材料:采自東湖水廠格柵井的淡水殼菜
主要儀器:生物顯微鏡XSZ-HS1型重慶光電儀器有限公司 體視顯微鏡SZM-45T3型 重慶光電儀器有限公司
2實驗方法
2.1采樣方法
(1)每月定期用定制的長柄刮網(wǎng)從電站水泥池壁上刮取淡水殼菜;
(2)之后,在有流動原水的水泥池中馴養(yǎng)2-3天,以備實驗。
2.2性征觀測方法
(1)每月隨機挑選200個淡水殼菜進行解剖,用體視顯微鏡觀察其性腺發(fā)育程度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化;
(2)在生物顯微鏡下進行性腺、外套膜涂片觀察,辨別雌雄,計算每月的雌雄性比。
2.3受精方式觀測方法
(1)用生物顯微鏡觀察雌體鰓間腔中的胚胎形態(tài)及其數(shù)量變化;
(2)計算出每月具胚胎的雌體在總樣本中所占比例;
(3)實驗室觀察淡水殼菜在原水中的排精放卵和發(fā)育過程。具體做法是:a、選貝。取已馴養(yǎng)的親貝12~15個,陰干12h,去足絲和殼面污物,經(jīng)原水洗凈后投入盛有2.5~3.0L原水的玻璃缸中,讓它排泄糞便和污物,并及時更新原水。發(fā)現(xiàn)排放的個體,立即撿出置于玻璃缸中。b、觀察。在顯微鏡下觀察精子、卵細胞、受精卵、卵裂、擔(dān)輪幼蟲、面盤幼蟲及幼體的出現(xiàn)。
3結(jié)果
3.1生境
原水管道水流速為0.1-2.5 m/s利于淡水殼菜附著生長;管道表面的粗糙度越大,浮游生物和有機碎屑等營養(yǎng)物質(zhì)越豐富,附著密度越大;光照對淡水殼菜的生長有抑制作用;水溫也會影響淡水殼菜的生長,適宜水溫16℃~28℃。
3.2雌雄性比
解剖發(fā)現(xiàn),深圳采集的淡水殼菜基本上屬于雌雄同體類型。即同一個體中,有潛在的卵巢組織和潛在的精巢組織,絕大多數(shù)個體(約2/3)的卵巢部分遠比精巢部分發(fā)達,掩蓋了雄性組織,稱之為優(yōu)勢雌性個體;而較少的個體相反,精巢部分發(fā)育得更好,遮蓋了雌性組織,稱之為優(yōu)勢雄性個體;而極少數(shù)個體的卵巢和精巢都發(fā)育較好,以致雌雄組織同時顯現(xiàn)出來,稱為明顯雌雄同體個體。表1是優(yōu)勢雄性、優(yōu)勢雌性和明顯雌雄同體在生殖季節(jié)里的性征差異。每月優(yōu)勢雌性、優(yōu)勢雄性和雌雄同體的數(shù)量變化見表2。從表2可知,優(yōu)勢雌雄性比約為2:1,優(yōu)勢雌性在各月份所占的百分率在65%左右。
3.3受精方式及個體發(fā)育
3.3.1受精方式
體內(nèi)受精:解剖繁殖期間淡水殼菜的外套膜,能看到精子、
卵細胞、受精卵、各時期的胚;解剖雌體的鰓間腔,可觀察到密生纖毛的擔(dān)輪幼蟲和面盤幼蟲。說明精卵細胞在外套膜中成熟,受精作用在外套膜中完成,最后,受精卵在鰓間腔內(nèi)發(fā)育成幼體。由此說明,淡水殼菜可進行體內(nèi)受精。
體外受精:將陰干的淡水殼菜放入原水中,一段時間后就可觀察到親貝排放精卵,排精放卵持續(xù)時間約為2~6h。把含精子和卵細胞的原水混合,之后可觀察到受精卵、桑椹胚等。由此表明,淡水殼菜也能進行體外受精。
3.3.2個體發(fā)育
(1)生殖細胞與受精
殼長8mm的雄性和6mm的雌性個體就具有繁殖能力。精液呈乳白色煙霧狀,精子長約50μm,頭部略呈圓錐形,尾部細長。成熟卵子呈淺橙黃色,細顆粒狀,大小均勻,呈圓球狀,直徑約70μm,外包一層膠質(zhì)膜。成熟的精卵可以在體內(nèi)外結(jié)合成受精卵。
(2)2細胞期至桑椹胚
2細胞期: 受精后5min,受精卵進行第一次分裂;4細胞期:第一次分裂完成5min左右,大卵裂球形成第二極葉。5min后,第二次分裂開始,形成一大三小的四個卵裂球;8細胞期:受精后50min左右,分裂前仍有極葉出現(xiàn),之后以左螺旋式進行第三次分裂,形成8個細胞;16細胞期:8細胞形成后10min左右,仍以左螺旋式進行第四次分裂,形成16個細胞;32細胞期及桑椹胚:在16細胞期的基礎(chǔ)上又向右旋轉(zhuǎn),分裂形成32個細胞。之后繼續(xù)分裂,形成桑椹胚。
(3)囊胚和原腸期
囊胚期:受精后約3h進入囊胚期。囊胚期的幼體,其表面布滿短小的纖毛,能在水中游動旋轉(zhuǎn);約在受精后3.5h,動物極細胞下包、植物極細胞內(nèi)陷,逐漸形成原腸胚。
(4)擔(dān)輪幼蟲
雌體鰓間腔觀察到球形胚胎,直徑200~250μm,呈淡黃色,能在水中不斷旋轉(zhuǎn)。早期擔(dān)輪幼蟲出現(xiàn)在受精后9~10h,胚體漸變圓,梨形頂端膨大,細胞加厚,有頂纖毛束,能借助纖毛擺動作旋轉(zhuǎn)運動,但中央還沒有出現(xiàn)粗大的鞭毛,經(jīng)常游于水表層,胚孔區(qū)還沒內(nèi)陷形成口凹。晚期擔(dān)輪幼蟲左右略變扁平,背部尖,腹部寬,頂端扁平,四周細胞隆起,頂纖毛束的中央有一或二根粗大的鞭毛,胚孔區(qū)內(nèi)陷,逐步形成口凹。
(5)面盤幼蟲和稚貝
擔(dān)輪幼蟲兩天左右就發(fā)育成面盤幼蟲。面盤幼蟲略呈角錐形,角錐的基部向內(nèi)凹陷,能在水中翻滾旋轉(zhuǎn)。移入培養(yǎng)皿后五六天(水溫20℃~22℃)附著變態(tài)為稚貝,長出雙殼,足逐漸形成,并能伸出殼外爬行。此時,在幼蟲殼的邊緣長出成體殼,并分泌足絲營附著生活,濾食水中的浮游植物和有機碎屑。
3.4繁殖期
對雌體鰓間腔中的胚胎進行了為期一年(2005年1月~2006年1月)的觀察,計算出具胚胎的雌體在200個總樣本中所占的比例,并總結(jié)了其與全年的月平均水溫的關(guān)系,結(jié)果見圖1。
圖1表明,鰓間腔中含有胚胎的雌體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,與水溫變化的趨勢基本一致。淡水殼菜的繁殖期為2~9月,期間的平均水溫由15.8℃逐月升高到28℃,其最低繁殖水溫接近16℃。最佳繁殖時期是3月~7月,平均水溫為16.2℃~27.6℃,具胚胎雌體的百分率為50%~61.9%。
1~4月,鰓間腔中含胚胎的雌體比例逐月增加,性腺發(fā)育主要集中在2月,3月開始進入了快速繁殖期;5~6月,鰓中具胚胎雌體的比例有所下降,繁殖速度相對放慢,進入短暫的生理恢復(fù)期;7月份具胚胎的雌體比例有所升高,這表明淡水殼菜的性腺是分批成熟;8~10月,淡水殼菜繁殖速度明顯降低, 12月才基本結(jié)束;性腺約從9月開始萎縮。
4討論
本文認為淡水殼菜具有體內(nèi)和體外兩種受精方式,而不是單一的受精方式,這與以往的研究結(jié)論(Morton,1982;Choi and Kim,1985)有較大不同。
根據(jù)淡水殼菜在深圳的殼長生長速度,只需6個月平均殼長可達9.07mm,就能達到性成熟,而不是一年(Darrigran,2004)。淡水殼菜的性腺集中在2月成熟,9月開始萎縮,生殖腺成熟和開始萎縮時間比阿根廷(Darrigran,2004)早,可能與兩地的水溫有關(guān),這有待于進一步研究。在深圳原水管道中,淡水殼菜具有較長的繁殖期,約8個月(2~9月),且促發(fā)淡水殼菜開始繁殖的“門檻”水溫為16~17℃,這與Daniel 和 Boltovskoy(2000)、Darrigran 等(1999) 觀察結(jié)果基本一致。
參考文獻
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