鄧維德,鄒佩貞,吳偉榮,周 迪
(1.韶關(guān)學(xué)院 英東生命科學(xué)學(xué)院,廣東 韶關(guān)512005;2.廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗所,廣東 廣州 510663;3.南昌大學(xué) 生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,江西 南昌 330031)
光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi),又名青鱒、青娟、鰹鐘等,屬鯉科、鲃亞科、倒刺鲃屬,主要分布在長江以南南嶺山脈中部及東部各省以及臺灣、海南的水系中,是我國江河中體型較大的經(jīng)濟(jì)魚類[1].目前,有關(guān)光倒刺鲃的生物學(xué)、養(yǎng)殖學(xué)、人工繁殖等方面已有較多報道[2],但水溫對光倒刺鲃胚胎發(fā)育的影響方面尚未見報道[3].本實驗旨在通過觀察3種溫度條件下光倒刺鲃胚胎的發(fā)育,探討溫度對光倒刺鲃胚胎發(fā)育的影響,為光倒刺鲃的人工繁殖條件的優(yōu)化,光倒刺鲃胚胎孵化率的提高提供參考.
本實驗所用的親魚由韶關(guān)水產(chǎn)研究所提供;實驗用水:選用預(yù)處理過的自來水,實驗前一天,將自來水盛好,然后在太陽光下曝曬,之后又將曝曬后的自來水用充氣泵進(jìn)行泵氧.
通過對性成熟的光倒刺鲃(即性腺成熟度已達(dá)Ⅴ期)[4]進(jìn)行人工催產(chǎn),用擠壓法收集到精子和卵子,然后采用干法受精的方式獲得受精卵,待受精卵脫粘后,即可進(jìn)行實驗觀察,受精溫度為26℃.胚胎發(fā)育時期確定以觀察樣品中50%胚胎發(fā)育進(jìn)入該期為準(zhǔn).記錄到達(dá)每個發(fā)育階段的時間、當(dāng)時的水溫及死亡數(shù),并用照相機(jī)對一些具有典型發(fā)育特征的胚胎進(jìn)行拍攝.實驗后對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,算出孵化率、積溫、積時等,積溫的計算公式為:K=N*T(N為發(fā)育各期的持續(xù)時間,T為該發(fā)育期間的平均溫度).
溫度的控制:設(shè)置3種溫度條件,分別為17℃、23℃~25℃和24℃~27℃,水溫17℃是在生化培養(yǎng)箱里進(jìn)行的;水溫為23℃~25℃和24℃~27℃是在空調(diào)房里通過調(diào)節(jié)室溫而進(jìn)行調(diào)節(jié)的.每組設(shè)3個平行組,分別取60個受精卵,置于直徑為12 cm,高2.0 cm的培養(yǎng)皿中,對受精卵的發(fā)育過程進(jìn)行用OTIC ST-39連續(xù)變倍12-62X體視顯微鏡進(jìn)行連續(xù)的觀察.期間如有死的受精卵及時將其取出.
受精卵:受精卵直徑為2.18~2.63 mm,外膜吸水膨脹.受精后原生質(zhì)逐漸向動物極方向集中,形成胚盤.
卵裂:從卵受精開始至8細(xì)胞期,細(xì)胞形態(tài)顯著;l6細(xì)胞期至桑椹期細(xì)胞形態(tài)不甚明顯,動物極一端形成大量分裂細(xì)胞.
囊胚:細(xì)胞多次分裂形成細(xì)胞群,在胚盤處形成較高的多細(xì)胞隆起,后隨發(fā)育逐漸平復(fù).
原腸:囊胚層細(xì)胞開始包卷胚細(xì)胞,形成胚環(huán)、胚盾.至原腸晚期,囊胚細(xì)胞繼續(xù)下包至整細(xì)胞的2/3,形成卵黃栓.
神經(jīng)胚:胚盾背部出現(xiàn)神經(jīng)胚.胚體包覆在卵黃上成“C”狀.
尾芽:胚體逐漸清晰,卵黃開始變小,胚體可見肌節(jié),頭部可見眼泡.肌節(jié)從2對逐漸增加.胚體包圍3/5卵黃囊時,尾芽開始游離并突出.肌節(jié)增加至20對時,胚體尾部開始下凹.
出膜:尾芽呈條帶狀,逐漸粗壯,后不停沖擊卵膜,各胚陸續(xù)將尾部伸出膜外.
圖1 光倒刺鲃胚胎發(fā)育圖(4×10)
在17℃的條件下,光倒刺鲃胚胎發(fā)育歷時較長,且胚胎只發(fā)育到囊胚期至原腸期之間,然后停止發(fā)育直至死亡.在24℃~27℃(常溫)和23℃~25℃的條件下,胚胎能正常發(fā)育.在一定的溫度范圍內(nèi),較高的水溫條件使胚胎發(fā)育階段時程縮短.從受精卵至孵出期,23℃~25℃下歷時62 h 20 min,24℃~27℃歷時58 h 50 min(見表1),兩者相差了3 h 30 min,即24℃~27℃條件下孵化時間比24℃~27℃條件下縮短了5.95%.
溫度對胚胎各階段的影響不一致.從卵裂到原腸后期,水溫升高,胚胎發(fā)育的速度未明顯加快,各恒溫組之間的差異較小,胚孔封閉期后發(fā)育速度明顯加快,并一直持續(xù)到卵孵化.如從受精卵到原腸后期,23℃~25℃下持續(xù)12 h 55 min,24℃~27℃下持續(xù)12 h 11 min,24℃~27℃比23℃~25℃快44 min;而從原腸晚期到孵化期,24℃~27℃比23℃~25℃快了3 h 30 min.表現(xiàn)出了胚胎發(fā)育前期階段在發(fā)育時程上受溫度的影響較小,后期階段在發(fā)育時程上受溫度影響較顯著.
表1 兩種溫度條件下光倒刺鲃胚胎發(fā)育的時序表
在實驗中,發(fā)現(xiàn)在不同的溫度下胚胎發(fā)育的孵化率、畸形率有所不同(見表2),說明溫度對光倒刺鲃胚胎發(fā)育的孵化率、畸形率有一定的影響.在23℃~25℃和24℃~27℃溫度條件下光倒刺鲃胚胎發(fā)育的孵化率、畸形率有差異,但差異不顯著(P>0.05)(表2).
表2 3種溫度下光倒刺鲃胚胎發(fā)育的孵化率、畸形率
在本次實驗過程中發(fā)現(xiàn),相對高的溫度對胚孔封閉期、肌肉效應(yīng)期及心跳期影響較明顯,使發(fā)育階段持續(xù)時間明顯縮短.這些發(fā)育階段均處于胚胎發(fā)育的后期(原腸后期以后).因此可推測,溫度對胚胎發(fā)育各期的影響程度并不一致,對發(fā)育后期的影響可能較大.這與齊遵利、艾炎軍等人對白斑狗魚[5]及大鱗副泥鰍[6]胚胎發(fā)育的研究結(jié)果相一致.
本實驗中,16細(xì)胞期所需時間差異較大.在23.8℃下16細(xì)胞期持續(xù)1 h 20 min,在26℃下只持續(xù)25 min.對比同屬的倒刺鲃(Spinibarbus denticulatus)16 細(xì)胞時期在 25 ℃條件下持續(xù) 30 min[7],23.8 ℃下 16細(xì)胞期持續(xù)時間顯得異常長.推測低于24℃條件下,光倒刺鲃胚胎的發(fā)育速度將嚴(yán)重減緩.由此可進(jìn)一步推測光倒刺鲃胚胎發(fā)育的適宜最低溫度為24℃.
另外,對比各發(fā)育階段所處溫度與所需時間,發(fā)現(xiàn)溫度對胚胎發(fā)育的影響有一定的滯后性.如胚孔封閉期,前一階段相對高的溫度,使后一階段的持續(xù)時間幾乎縮短了1/3.因此,在光倒刺鲃胚胎孵化的生產(chǎn)過程中,發(fā)育溫度應(yīng)保持在24℃以上,而發(fā)育的后期保持稍高而較恒定的溫度則能使孵化速度加快.
本文推測光倒刺鲃胚胎發(fā)育的適宜最低溫度為24℃,而同屬的中華倒刺鲃 (Spinibarbus sinensis Bleeker),其胚胎發(fā)育適宜的最低溫度為22.6℃[8].光倒刺鲃胚胎發(fā)育所需的水溫相對較高,推測與其分布的地理環(huán)境有關(guān).光倒刺鲃主要分布南嶺以南的水域[9],一般來說此區(qū)域的水溫要比同時期中華倒刺鲃主要分布的長江流域要高,因此這兩種魚胚胎孵化溫度的差異與地理分布差異相吻合.
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