宽鳍鱲胚胎发育研究

石叶忠，朱双全，潘月，申屠琰，冯彬彬，程鑫，张克鑫，朱卫东，夏荣兴，张玉明，竺俊全

(1.新昌县养殖业技术推广中心，浙江新昌 312500；
2.宁波大学 教育部应用海洋生物技术重点实验室，浙江宁波 3152113；
3.余姚市水产技术推广中心，浙江余姚 315400；
4.新昌荣欣水产养殖专业合作社，浙江新昌 312500)

宽鳍鱲Zacco platypus隶属于鲤形目Cypriniformes、鲤科Cyprinidae、鱲属Zacco，是一种小型溪流性经济鱼类，主要分布于我国珠江、长江及黄河流域的溪流中[1]。宽鳍鱲肉嫩味美、营养丰富，雄鱼色彩艳丽，具有一定观赏价值。

目前，有关宽鳍鱲的研究主要集中在种群遗传[2-3]、形态学[4-5]、繁殖生物学[6]等方面，对于胚胎发育的研究较少，仅见邢迎春等[7]对北京地区宽鳍鱲胚胎发育的初步研究。为深入了解宽鳍鱲胚胎发育过程及特征，本研究采用干法授精并在人工培育条件下对其胚胎发育过程进行详细观察，旨在掌握宽鳍鱲胚胎发育规律，积累其繁殖生物学基础资料，为其人工育苗生产提供指导。

1.1 实验材料

2021 年7 月，从新昌县荣欣水产养殖专业合作社养殖的宽鳍鱲中选取性成熟个体100 尾，雌鱼体质量10～20 g，雄鱼体质量20～30 g，雌雄比1:1。

1.2 实验方法

1.2.1 人工授精、孵化

对选取的性成熟宽鳍鱲进行人工催产，通过干法人工授精获得受精卵，然后将其均匀散布于矩形孵化框(75 cm×45 cm×5 cm)的筛网(60 目)上，置于孵化池(3 m×3 m×0.5 m)水体中层，每个孵化池放置3 个孵化框，分别在水温24～25 ℃、25～26 ℃、26～27 ℃，微流水、微充气、遮光条件下孵化。

1.2.2 胚胎发育观察

按胚胎发育时期随机取样，每次取30～40 个胚胎，在OLYMPUS CX31 显微镜(山东优嘉科学仪器有限公司)下观察胚胎发育特征并拍照。以50%以上个体出现新的特征作为发育时期划分标准。

1.2.3 数据处理

胚胎发育有效积温：

式中：K为有效积温，℃·h；
N为发育所需时间，h；
T为孵化温度平均值，℃；
C为生物学零度，℃。

生物学零度及发育所需有效积温的计算公式为：

式中：V=1/N；
n为数据组数。

2.1 胚胎发育

宽鳍鱲成熟卵呈圆球形、橘黄色，非黏性，沉性，平均直径(1.71±0.06) mm，受精后入水迅速膨胀，平均直径达(2.11±0.11) mm(图1-1)；
受精卵在水温25～26 ℃条件下经41 h 孵出仔鱼，期间经历了胚盘形成、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官形成、孵化期等7 个阶段28 个时期(表1)；
胚胎发育所需有效积温为1046.47 ℃·h，其中胚盘形成阶段所需时间最短，有效积温为17.33 ℃·h，占总有效积温的1.66%。器官形成阶段历时最长，为19 h 50 min，有效积温为503.76 ℃·h，占总有效积温的48.14%。

表1 宽鳍鱲胚胎发育时序(25～26 ℃)Tab.1 Chronological order of embryonic development of Z.platypus (25～26 ℃)

2.1.1 胚盘形成

受精40 min 后，动物极细胞质逐渐隆起形成胚盘，约30 min 后隆起高度达到最大，约为受精卵直径的1/4(图1-2)。

2.1.2 卵裂

受精1 h 30 min 后，胚盘经裂形成2 个大小相等的分裂球(图1-3)；
受精2 h 10 min 后，第二次经裂，产生4 个大小相同的分裂球，第二次经裂面与第一次垂直(图1-4)；
40 min 后，第三次经裂，形成8 个分裂球，排成两行，每行4 个(图1-5)；
受精3 h 30 min 后，第四次经裂，形成4 排，每排4 个分裂球，排列成长方形(图1-6)；
40 min 后，分裂进入32 细胞期(图1-7)；
1 h 20 min 后，分裂进入64 细胞期，分裂球体积变小(图1-8)；
受精后6 h 10 min，分裂球体积进一步变小，各分裂球分裂速度不一，形成多层排列、界限模糊的细胞团，为多细胞期(图1-9)。

2.1.3 囊胚

随着卵裂继续进行，分裂球体积显著减小。受精7 h 20 min 后，分裂球在卵黄囊上形成高高的隆起，隆起高度约为卵黄囊高度的1/4～1/3，此时进入囊胚早期(图1-10)；
受精8 h 50 min 后，囊胚层高度明显降低，进入囊胚中期(图1-11)；
1 h 10 min 后，囊胚层高度继续降低，接近卵黄囊外周高度，为囊胚晚期(图1-12)。

2.1.4 原肠胚

囊胚层细胞以下包的方式向卵黄囊运动，受精11 h 20 min 后，囊胚层细胞下包至卵黄囊高度约1/3处，胚环形成，进入原肠早期(图1-13)；
1 h 20 min 后，囊胚层细胞下包至卵黄囊高度约2/3 处，胚环的一端明显增厚，形成胚盾，此阶段为原肠中期(图1-14)；
受精14 h 20 min 后，囊胚层细胞下包至卵黄囊高度约4/5 处，形成胚孔，为原肠晚期(图1-15)。

2.1.5 神经胚

受精15 h 50 min 后，囊胚层细胞几乎完全包裹卵黄囊，只露出细小的卵黄栓(图1-16)；
1 h 30 min 后，胚孔封闭，在卵黄囊背面形成略成弧状的胚体，为胚孔封闭期(图1-17)。

2.1.6 器官形成

受精18 h 30 min 后，胚体外包卵黄囊外周约3/4，胚体中部出现4～6 对“(”形肌节，为肌节出现期(图1-18)；
2 h 10 min 后，在胚体前端出现长椭圆形的眼原基，为眼基期(图1-19)；
受精21 h 10 min 后，眼基中部凹陷形成眼囊，进入眼囊期(图1-20)；
受精22 h 40 min 后，胚体尾部出现1 个芽状突起，为尾芽，此时期称为尾芽期(图1-21)；
随着尾芽不断生长，在受精24 h 20 min 后，尾芽边缘外突形成尾鳍褶，靠近尾部的卵黄囊向内凹陷，同时肌节数量明显增多，形状由“(”变为“＜”，为尾鳍褶出现期(图1-22)；
受精26 h 50 min 后，靠近尾部卵黄囊向内凹陷更加明显，此时胚体出现微弱的肌肉收缩，无节律性，为肌肉效应期(图1-23)；
受精29 h 10 min 后，胚体肌肉收缩增强，眼囊逐渐变圆，囊内出现圆形的晶体，为眼晶体出现期(图1-24)；
2 h 50 min后，在胚体与卵黄囊连接处出现心脏原基，胚体不时转动，为心脏原基期(图1-25)；
受精34 h 40 min 后，耳囊中出现2 粒耳石，为耳石出现期(图1-26)；
受精37 h 10 min 后，胚体扭动频繁，并出现心跳，心跳频率为80～90 次·min-1，胚体外包在卵黄囊上，前端略突出，为心跳期(图1-27)。

2.1.7 孵化阶段

受精41 h 后，胚体在膜内剧烈扭动，进入孵化期，大多数个体尾部先出膜(图1-28)。

图1 宽鳍鱲胚胎发育Fig.1 The embryonic development of Z.platypus

2.2 不同温度下胚胎发育比较

在水温24～25 ℃条件下，宽鳍鱲胚胎发育历时44.5 h，所需有效积温为1 079.13 ℃·h；
在水温25～26 ℃条件下，胚胎发育历时41 h，所需有效积温为1 046.47℃h；
在水温26～27℃条件下，胚胎发育历时39 h，所需有效积温为1039.36 ℃·h；
宽鳍鱲胚胎发育所需时间随水温升高逐渐下降，孵化率呈先上升后下降的趋势(表2)。

表2 水温对宽鳍鱲胚胎发育的影响Tab.2 Effects of water temperature on embryonic development in Z.platypus

研究表明，不同鱼类成熟卵的直径存在一定差异[8]。卵径大小是影响胚胎发育的重要因素之一，卵径越大，胚胎发育越慢[9-10]。本研究的宽鳍鱲(卵径1.71±0.06 mm，积温1 046.47 ℃·h)卵径及所需积温均低于胭脂鱼Myxocyprinus asiaticus(1.8～2.0 mm，积温1 743.59 ℃·h)[11]、中华倒刺鲃Spinibarbus sinensis(1.8～2.0 mm，积温1 261.75 ℃·h)[12]、斑重唇鱼Diptychus maculates(卵径2.32±0.12 mm，积温3 462 ℃·h)[13]，高于翘嘴红鮊Erythroculter ilishaeformis(0.72～1.18 mm，积温619.82 ℃·h)[14]、马口鱼Opsariichthys bidens(1.00～1.20 mm，积温968.95 ℃·h)[15]及唐鱼Tanichthys albonubes(卵径1.017±0.001 mm，积温494 ℃·h)[16]。塔里木裂腹鱼Schizothorax biddulphi[17]及长鳍吻鮈Rhinogobio ventralis[18]积温分别为1 785.24 ℃·h 及1 275.44 ℃·h，高于本研究的宽鳍鱲。长江鳡Elopichthys bambusa[19]积温663 ℃·h，低于本研究的宽鳍鱲。影响胚胎发育速率的因素除卵径外，可能还与种类、孵化环境、孵化密度等有关。邢迎春等[7]对北京地区宽鳍鱲早期发育的研究发现，其卵径为0.58～1.53 mm，小于本研究。表明同种鱼卵卵径大小因个体、生存环境及繁殖时间不同也存在一定的差异[8]。

相关研究表明，温度是影响胚胎发育的重要因素之一，在适宜温度范围内，温度越高，胚胎发育历时越短[20]。邓维德等[21]对光倒刺鲃Spinibarbus hollandi胚胎发育的研究发现，温度为17 ℃时不能完成胚胎发育；
温度为23～27 ℃时，随温度升高，胚胎发育历时缩短。王亚利等[22]对四川华鳊Sinibrama taeniatus胚胎发育的研究发现，在19～31 ℃温度条件下，胚胎发育所需时间随温度上升显著缩短。本研究也得到相似结论，在24～27 ℃温度条件下，随温度上升宽鳍鱲完成胚胎发育所需时间明显缩短。

宽鳍鱲胚胎发育过程与一些鲤科鱼类基本相似，但也存在一定差异。宽鳍鱲眼晶体出现在肌肉效应期之后，与四川裂腹鱼Schizothorax kozlovi[23]、厚颌鲂Megalobrama pellegrini[24]及泰山赤鳞鱼Varicorhinus macrolepis[25]等鱼类相似，而在唐鱼[16]、双须叶须鱼Ptychobarbus dipogon[26]及瓣结鱼Tor brevifilis[27]等鱼类中，眼晶体出现在肌肉效应期之前。宽鳍鱲耳石出现在心脏原基之后，与厚颌鲂[24]及瓣结鱼Tor brevifilis[27]等鱼类相似，而四川裂腹鱼[23]及泰山赤鳞鱼[25]等鱼类耳石出现在心脏原基之前。