李夢(mèng)榮，龐小磊，王良炎，田 雪，閆 瀟

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007)

紅色黃河鯉胚胎發(fā)育觀察

李夢(mèng)榮，龐小磊，王良炎，田 雪，閆 瀟

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007)

通過(guò)觀察紅色黃河鯉的胚胎形態(tài)發(fā)育過(guò)程，描述各個(gè)發(fā)育時(shí)期的時(shí)序及形態(tài)特征，為進(jìn)一步研究紅色黃河鯉體色形成機(jī)制及其繁育、增養(yǎng)殖技術(shù)提供基礎(chǔ)資料。紅色黃河鯉受精卵圓球形，屬粘性卵。根據(jù)胚胎發(fā)育觀察結(jié)果顯示紅色黃河鯉胚胎發(fā)育可分為受精卵、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和孵出期7個(gè)階段。

紅色黃河鯉；胚胎發(fā)育；顯微觀察

黃河鯉（Cyprinus carp）屬鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprinidae)，鯉屬(Cyprinus)，是我國(guó)的四大淡水名魚(yú)之一，也是黃河流域重要的淡水經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一。紅色黃河鯉是黃河鯉的一個(gè)變種，體色呈現(xiàn)淡紅色，相較普通的黃河鯉更加美觀。

鯉科魚(yú)類(lèi)中松潘裸鯉 (Gymnocypris potanini)[1]、唐魚(yú)(Tanichthys albonubes)[2]、齊口裂腹魚(yú)(Sclizothorax prenant)[3]、稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)[4]、四川裂腹魚(yú) (Schizothorax kozlovi)[5]、翹嘴紅鲌(Erythroculter ilishaeformis)[6]、黃 河鯉(Cyprinus carpio)[7]、甌 江彩鯉(Cyprinus carpio var.color)[8]、尖裸鯉(Oxygymnocypris stewartii Lloyd)[9]等的胚胎發(fā)育過(guò)程都已被確定，為上述魚(yú)類(lèi)增養(yǎng)殖、育種及魚(yú)類(lèi)繁殖生物學(xué)提供基礎(chǔ)資料。

魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育是早期生活史的主要研究?jī)?nèi)容之一，是魚(yú)類(lèi)增養(yǎng)殖業(yè)的基礎(chǔ)工作。魚(yú)類(lèi)的胚胎發(fā)育階段包括從結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的受精卵發(fā)育成為相對(duì)成熟的幼體的整個(gè)過(guò)程，胚胎的各個(gè)部分在其整個(gè)生活史中發(fā)生劇烈的變化。同時(shí)，個(gè)體在這一階段又較為脆弱，受到內(nèi)外界各種因素的影響[10]。本研究利用顯微觀察的方法分析紅色黃河鯉胚胎發(fā)育進(jìn)程，為其今后體色的合理開(kāi)發(fā)及紅色黃河鯉的繁殖生物學(xué)研究提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)在河南師范大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖基地進(jìn)行。2014年3月將親魚(yú)放入5 m×3 m水泥池中暫養(yǎng)，2014年5月選取發(fā)育良好的約2-3 kg的雌魚(yú)和雄魚(yú)放入養(yǎng)殖桶中準(zhǔn)備注射催產(chǎn)劑。

1.2 人工授精

選擇成熟親魚(yú)采用胸腔注射催產(chǎn)劑，注射后放入養(yǎng)殖桶中用微流水刺激，觀察雌雄魚(yú)活動(dòng)行為并監(jiān)測(cè)棕櫚片是否有卵粒附著。待觀察到發(fā)情行為后，將親魚(yú)捕起，將卵擠入干凈的瓷碗后迅速擠入少許精液，攪拌均勻后加入適量孵化水，滑石粉徹底脫黏，清洗干凈后的受精卵放于孵化桶中孵化。

1.3 受精卵顯微觀察方法

隨機(jī)挑選40-50粒受精卵對(duì)其發(fā)育過(guò)程進(jìn)行觀察。觀察時(shí)將樣本置于顯微鏡下查看和拍照。受精后，平均每隔30 min采樣觀察1次，直至觀察到心跳期出現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 成熟卵的形態(tài)特征

紅色黃河鯉受精卵為橢圓型，透明呈淡黃色，屬沉性卵，具粘性。

2.2 胚胎發(fā)育過(guò)程

受精卵在溫度25℃左右的水中孵化。其胚胎發(fā)育可分為受精卵、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和孵出期7個(gè)階段。胚胎發(fā)育階段見(jiàn)表1。

2.2.1 胚盤(pán)期

受精后1 h由于胚胎原生質(zhì)向動(dòng)物極移動(dòng)集中而形成胚盤(pán)原基，胚盤(pán)原基繼續(xù)突起形成胚盤(pán)，此期稱(chēng)為胚盤(pán)期，這一時(shí)期標(biāo)志著細(xì)胞分裂期的開(kāi)始。

2.2.2 卵裂期

受精后1 h 3 min進(jìn)入細(xì)胞分裂期，胚盤(pán)縱向分裂，形成大小相等的2個(gè)分裂球，進(jìn)入2細(xì)胞期；接著分裂速度明顯加快，約30 min進(jìn)行一次分裂，經(jīng)過(guò)2-5次平均分裂后分別進(jìn)入4細(xì)胞期、8細(xì)胞期、16細(xì)胞期、32細(xì)胞期、64細(xì)胞期。

2.2.3 囊胚期

由于細(xì)胞繼續(xù)分裂，分裂球越來(lái)越小，各分裂球的分裂速度也不一致，分裂形成明顯隆起的實(shí)心細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)入桑椹胚期。細(xì)胞分裂仍繼續(xù)進(jìn)行，細(xì)胞變小，細(xì)胞界線變得模糊不清。受精后5 h 30 min左右進(jìn)入囊胚階段，此時(shí)分裂的細(xì)胞個(gè)體基本很難看清，細(xì)胞堆積在動(dòng)物極半球，占卵黃體積的1/3，此時(shí)為囊胚早期。隨著胚盤(pán)細(xì)胞的進(jìn)一步分裂，胚盤(pán)層逐漸變矮進(jìn)入囊胚中期，然后像圓形小帽一樣扣在卵黃上方，此時(shí)進(jìn)入囊胚晚期。

2.2.4 原腸胚期

受精后8 h囊胚層細(xì)胞向下包圍卵黃約1/3處，發(fā)育至原腸胚早期，接著囊胚層細(xì)胞逐漸下包至卵黃2/3處，進(jìn)入原腸胚中期，囊胚層細(xì)胞繼續(xù)下包至卵黃3/4處，胚胎發(fā)育至原腸胚末期。

2.2.5 神經(jīng)胚期

原腸胚之后是神經(jīng)胚期，神經(jīng)胚階段既是原腸期的繼續(xù)又是胚層更深層分化的開(kāi)始。受精后10 h 50 min胚層完全包圍卵黃，胚孔封閉，胚體形成，脊索呈柱狀，胚體中部隱約有肌節(jié)出現(xiàn)。

2.2.6 器官形成期

隨著胚胎的逐漸發(fā)育，胚環(huán)背面逐漸增厚，11 h 30 min出現(xiàn)體節(jié)。隨后卵黃由原來(lái)的圓形逐漸變?yōu)闄E圓，胚體兩端逐漸隆起，在胚體前端出現(xiàn)團(tuán)塊狀，進(jìn)入腦原基期。隆起的部位不斷增加，前端色素沉淀增加，后端凸起部分逐漸有棒狀出現(xiàn)，卵黃由原來(lái)的橢圓形逐漸開(kāi)始不規(guī)則化，前端出現(xiàn)眼囊，此時(shí)肌節(jié)在胚體中的數(shù)量也逐漸增多。受精后21 h 20 min，尾部開(kāi)始脫離卵黃，呈棒狀，進(jìn)入尾芽期，此時(shí)，胚體圍繞卵黃不到一周。隨著胚胎發(fā)育的不斷進(jìn)行，尾部逐漸脫離卵黃囊。受精后33 h，進(jìn)入心跳期，在頭部后方可以看到心臟跳動(dòng)，隨后隨著胚胎發(fā)育不斷地完善，心跳次數(shù)越來(lái)越多。在其軀干部有液體不斷流動(dòng)，不時(shí)尾部會(huì)進(jìn)行來(lái)回?cái)[動(dòng)，胚體在卵膜內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。此后觀察到其頭部下方明顯有紅色的小液體在流動(dòng)，帶有節(jié)律性，并有一定的循環(huán)路線。隨著胚胎發(fā)育頭部和尾部都逐漸脫離卵黃，并且尾部在膜內(nèi)能不斷擺動(dòng)，胚體在膜內(nèi)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。

表1 紅色黃河鯉胚胎發(fā)育過(guò)程Table 1 Embryonic development of RedCyprinuscarpio

3 討論

魚(yú)類(lèi)孵化出膜時(shí)間和形態(tài)與其生態(tài)環(huán)境有著密切的聯(lián)系，在正常孵化條件范圍內(nèi)，每一種魚(yú)都在一定的發(fā)育階段出膜[11,12]。紅色黃河鯉是黃河鯉的一個(gè)品種，和黃河鯉的胚胎發(fā)育過(guò)程相似度很高，發(fā)育過(guò)程基本相似，但每個(gè)發(fā)育階段時(shí)間不同，最終導(dǎo)致出膜時(shí)間也不一致。

魚(yú)類(lèi)的胚胎發(fā)育與水溫關(guān)系密切，在不同溫度條件下，完成發(fā)育的時(shí)間不同。溫度主要是通過(guò)影響動(dòng)物的新陳代謝來(lái)影響胚胎發(fā)育的。大多數(shù)情況下，如果溫度波動(dòng)不劇烈，對(duì)動(dòng)物的危害較小并且溫度的適當(dāng)波動(dòng)能加快動(dòng)物的發(fā)育速度[13,14]。黃河鯉最適溫度范圍已經(jīng)明確，本研究中的紅色黃河鯉的最適溫度范圍尚未確定，這也有待進(jìn)一步研究探索。

紅色黃河鯉的色素細(xì)胞在心跳期之前沒(méi)有觀察到，45 h時(shí)可在頭部觀察到黑色素細(xì)胞，這與黃河鯉黑色素細(xì)胞形成時(shí)間存在一定差異，與錦鯉色素細(xì)胞種類(lèi)和出現(xiàn)的時(shí)間也具有較大差別[15]。隨著不斷發(fā)育，色素細(xì)胞逐漸向胚體分布，呈菊花狀。進(jìn)入稚魚(yú)期后，黑色素越來(lái)越濃密，黃色素細(xì)胞也逐漸增多。色素的分布特點(diǎn)是魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育的重要特征，對(duì)魚(yú)類(lèi)分類(lèi)鑒定、親緣進(jìn)化研究都具有重要意義。

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Observation of embryonic development of redCyprinus carpio

Li Mengrong,Wang Liangyan,Pang Xiaolei,Tian Xue

(Henan Normal University,Xinxiang 453007,Henan,China)

The embryos morphological development of the redCyprinus carpiowas observed and the developmental timing and morphological characteristics were described to benefit for the future researches in its body color formation and provide basic resources for its cultivation and breeding.RedCyprinus carpiofertilized egg is a sticky spherical egg.According to the observation,its embryonic development contained seven stages,i.e.fertilized eggs,cleavage period,blastocyst stage,gastrula stage,neuronal stage,organ formation stage and hatching stage.

redCyprinus carpio;embryo development;microscopic observation

國(guó)家自然基金（31402294）；河南省國(guó)際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目（152102410040）；河南師范大學(xué)博士科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)（qd13056）；河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（16A240004）

李夢(mèng)榮（1995-），女，漢族，山西運(yùn)城，碩士在讀，研究方向?yàn)轸~(yú)類(lèi)體色研究

田 雪，E-mail：tianxue_81@126.com