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新疆克孜勒河厚唇裂腹鱼人工繁殖及胚胎、早期仔鱼发育研究

2023-06-23 12:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

新疆克孜勒河厚唇裂腹鱼人工繁殖及胚胎、早期仔鱼发育研究

赵贺1,2,3,洪继彪1,2,3,赵年桦1,2,3,胡仁云4,魏杰1,2,3*,聂竹兰1,2,3

(1.塔里木大学 动物科学学院,新疆维吾尔自治区 阿拉尔 843300; 2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆维吾尔自治区 阿拉尔 843300; 3.塔里木珍稀鱼类研究中心,新疆维吾尔自治区 阿拉尔 843300;4.武汉中科瑞华生态科技股份有限公司,湖北 武汉 430000)

摘要:为实现厚唇裂腹鱼Schizothorax irregularis的人工养殖和资源增殖,于2019年4—5月进行了新疆克孜勒河厚唇裂腹鱼人工繁殖试验,以探究该鱼的繁殖时期、雌雄鉴别、人工催产和人工孵化等关键技术,试验设催产厚唇裂腹鱼亲鱼35组,采用人工干法授精和孵化缸淋浴式孵化方法,获受精卵20.69万粒,获水花鱼苗14.12万尾。结果表明:厚唇裂腹鱼人工催产最适水温为18.5 ℃,最适孵化水温为17.0~17.5 ℃;厚唇裂腹鱼的繁殖期在新疆维吾尔自治区南疆地区主要集中在4月下旬—5月中旬,该鱼产微黏沉性卵,成熟卵的卵径为(2.95±0.15)mm,吸水膨胀后卵径为(3.53±0.12)mm;厚唇裂腹鱼胚胎发育过程经历胚盘、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官形成和出膜7个阶段;在水温为(17.14±0.01)℃条件下,受精卵发育经过147 h 31 min孵化,总积温为2 513.01 ℃·h;初孵仔鱼全长(8.72±0.26)mm,具心跳和血液循环,多数时间静卧水底,偶有窜动;早期仔鱼发育分为眼球色素出现期、体色素出现期、鳔充气期和卵黄囊完全吸收期4个时期,出膜后432 h卵黄囊完全吸收,仔鱼全长为(21.51±0.75)mm。本研究结果可为厚唇裂腹鱼的资源保护和人工繁殖提供基础资料和科学依据。

关键词: 厚唇裂腹鱼;克孜勒河;人工繁殖;胚胎发育;早期仔鱼发育

厚唇裂腹鱼Schizothorax irregularis属鲤形目Cypriniformes鲤科Cyprinidae裂腹鱼亚科Schizothoracinae裂腹鱼属Schizothorax,是新疆克孜勒河土著鱼之一[1]。克孜勒河位于中国最西端,隶属于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克自治州,发源于天山南脉中吉边界西侧吉尔吉斯斯坦境内扎尔多布卡山口海拔4 419 m的冰山上,是喀什噶尔河水系中水量最大的一条河流[2]。近几十年来,受气候变化影响,克孜勒河流域内植被覆盖率逐年降低,少有降水,加之人类对环境的破坏,厚唇裂腹鱼生存环境日渐恶劣,种群数量急剧减少。

目前,关于厚唇裂腹鱼的研究仅限于其资源分布[3-4]、形态学[5-6]、线粒体COI基因序列[7]、游泳能力[8]和精子活力[9]等方面,有关其人工繁殖、胚胎发育和早期仔鱼发育方面的研究尚未见报道。本研究中,对克孜勒河厚唇裂腹鱼亲鱼进行人工繁殖,探索厚唇裂腹鱼的繁殖时期、雌雄鉴别、人工催产和人工孵化等技术,并系统观察了其胚胎和早期仔鱼发育的过程,以探究其胚胎和早期仔鱼发育各个时期的典型特征,旨在为厚唇裂腹鱼的资源保护和人工繁殖提供基础资料和科学依据。

1 材料与方法 1.1 材料

试验于2019年4—5月在新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克自治州乌恰县卡拉贝利水利枢纽工程鱼类增殖放流站进行厚唇裂腹鱼人工繁殖试验。试验亲鱼于2017年12月、2018年1—12月捕自克孜勒河流域,共捕野生亲鱼1 380尾,体长为152.31~271.25 mm,体质量为102.17~265.31 g,暂养于室内玻璃缸(直径为2 m,水深为1 m)中,15 d后转移至养殖池(面积≥667 m2,水深≥0.6 m,循环水≥1 m3)中进行培育。亲鱼培育过程中全程投喂饲料,饲料以漂浮料(成都海大6602)为主,卤虫和升索颗粒饲料为辅,日投饵量为鱼体质量的2%~5%。

1.2 方法

1.2.1 亲鱼雌雄和成熟度鉴别 生殖季节雌鱼形体明显大于雄鱼,腹部膨大柔软,体表颜色相对雄鱼较浅,臀鳍较肥厚;雄鱼鳍条及身体颜色较鲜艳,臀鳍呈斜三角且末端尖形,形体修长,轻压腹部有少量白色精液流出(图1)。

图1 繁殖期厚唇裂腹鱼雌雄鉴别

Fig.1 Sex discrimination of Schizothorax irregularis during reproductive seasons

1.2.2 人工催产 挑选3+龄雄性和4+龄雌性人工驯养成熟的亲鱼,雌雄亲鱼比为1∶2,使用2次注射进行催产。催产药物为促黄体激素释放激素(LHRH-A3)、马来酸地欧酮(DOM)和人绒毛膜促性腺激素(HCG),第1针注射LHRH-A3 4 μg/kg+DOM 3 mg/kg,间隔24 h后注射第2针(LHRH-A3 4 μg/kg+DOM 3 mg/kg+HCG 1 000 IU/kg)。为确定催产最佳水温,水温从16.0~19.5 ℃,设置8个梯度试验,每组间隔为0.5 ℃,用温控加热棒控温。每组雌鱼10尾,雄鱼20尾,每组设3个重复。

1.2.3 人工授精及孵化 至效应时间,采用人工干法授精,将成熟的鱼卵直接挤入干燥的孵化筐(0.50 m×0.40 m×0.35 m)中,再将雄鱼的精液直接挤到卵子上,用鹅毛轻轻搅动使二者充分混合。2 min后加入适量清水,受精卵吸水膨胀,25 min后再用清水清洗受精卵,转入孵化缸(5.00 m×0.45 m×0.50 m)中孵化。每个孵化缸可放孵化筐5个,每筐可放卵粒5 000粒,孵化时受精卵在水下0.03 m。孵化进水管道连接软管,在软管另一端接上淋浴蓬头,蓬头固定在孵化缸水面上方0.50 m,蓬头朝正上方方向喷水,喷出的水可距孵化水体水面0.90~1.30 m,淋水平均落差为1.10 m,水体交换量为0.11~0.22 m3/h。为确定受精卵孵化最佳水温,水温从16.0~19.5 ℃,设置8个温度梯度试验,每组间隔为0.5 ℃,用温控加热棒控温。每组受精卵500 粒,每组设3个重复。

1.2.4 胚胎发育和早期仔鱼发育观察 选取同批次50粒受精卵进行胚胎发育观察研究,利用显微镜(SMZ 1 270数码体式)观察受精卵发育各时期,以70%的受精卵进入相同发育时期作为一个发育期判定;选取同批次受精卵发育出膜的仔鱼用于早期仔鱼发育观察研究,每次选取至少5尾仔鱼,采用体积分数10%的福尔马林溶液固定,在显微镜(CX31-32C02型)4×10倍镜下进行观察并记录。

1.2.5 孵化效率评价

催产率=产卵鱼数/催情鱼总数×100%,

受精率=原肠中期活卵数/产卵总数×100%,

孵化率=鱼苗水花尾数/受精卵总数×100%。

1.3 数据处理

试验数据以平均数±标准差(mean±S.D.)表示。使用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析,采用Duncan法进行多重比较,显著性水平设为0.05。采用Excel 2020软件进行早期仔鱼的全长生长方程拟合。

2 结果与分析 2.1 厚唇裂腹鱼人工催产和孵化的适宜水温

从图2可见:不同温度下厚唇裂腹鱼的催产率和受精率有显著性差异;温度对催产率影响试验中,水温为18.5 ℃时,催产率达到100%,当水温低于18.5 ℃,催产率显著下降(PP

标有不同字母者表示组间有显著性差异(PP>0.05)。

The means with different letters are significantly different in the groups at the 0.05 probability level, and the means with the same letter are not significant differences.

图2 不同水温条件下厚唇裂腹鱼的催产率和孵化率

Fig.2 Success rate and hatching rate in Schizothorax irregularis at different water temperature

2.2 厚唇裂腹鱼胚胎发育

厚唇裂腹鱼胚胎发育过程分为胚盘、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官形成和出膜7个阶段,划分方法参考其他硬骨鱼类[10],整个发育过程划分为18个时期(表1)。在水温为(17.14±0.01)℃条件下,厚唇裂腹鱼受精卵发育经过147 h 31 min孵化,总积温为2 513.01 ℃·h。

表1 厚唇裂腹鱼胚胎发育时序

Tab.1 Time sequence of embryonic development in Schizothorax irregularis

发育分期development stage持续时间duration距受精时间time after fertilization水温/℃water temperature积温/(℃·h)accumulative temperature图序figure number受精卵fertilized egg0 h:00 min0 h:00 min17.30图3A胚盘期blastodisc formation stage2 h:27 min2 h:27 min17.242.14图3B2细胞期2-cell stage0 h:59 min3 h:26 min17.016.72图3C4细胞期4-cell stage0 h:24 min3 h:50 min17.16.84图3D8细胞期8-cell stage1 h:06 min4 h:56 min17.118.81图3E16细胞期16-cell stage0 h:51 min5 h:47 min17.014.45图3F32细胞期32-cell stage1 h:00 min6 h:47 min17.217.20图3G64细胞期64-cell stage0 h:30 min7 h:17 min17.18.55图3H多细胞期multicellular stage1 h:25 min8 h:42 min17.124.23图3I囊胚早期early-blastula stage1 h:35 min10 h:17 min17.227.23图3J囊胚中期mid-blastula stage0 h:18 min10 h:35 min17.05.10图3K囊胚后期late-blastula stage8 h:27 min19 h:02 min17.0143.65图3L原肠早期early-gastrula stage16 h:59 min36 h:01 min17.2275.56图3M原肠中期mid-gastrula stage2 h:13 min38 h:14 min17.238.13图3N原肠后期late-gastrula stage1 h:50 min40 h:04 min17.131.25图3O神经胚期neurula stage3 h:57 min44 h:01 min17.167.55图3P胚孔封闭期blastopore closing stage2 h:25 min46 h:26 min17.041.08图3Q肌节出现期appearance of myomere10 h:37 min57 h:03 min17.0180.48图3R眼囊期optic vesicle6 h:58 min64 h:01 min17.2119.83图3S尾芽期tail bud6 h:40 min70 h:41 min17.2114.67图3T晶体出现期formation of eye len3 h:49 min74 h:30 min17.366.03图3U肌肉效应期muscular effect1 h:31 min76 h:01 min17.125.94图3V心脏原基期heart rudiment1 h:55 min77 h:56 min17.232.97图3W耳石期appearance of otolith4 h:10 min82 h:06 min17.271.67图3X尾鳍原基期appearance of caudal fin rudiment4 h:17 min86 h:23 min17.273.67图3Y心脏搏动期heart pulsation17 h:38 min104 h:01 min17.2303.29图3Z胸鳍原基形成期pectoral fin rudi-ment19 h:50 min123 h:51 min17.1339.15图3a出膜期hatching21 h:10 min145 h:01 min17.2364.07图3b初孵仔鱼newly hatched larva2 h:30 min147 h:31 min17.142.75图4A

2.2.1 受精卵胚盘形成时期 厚唇裂腹鱼成熟卵为微黏性沉性卵、浅黄色、圆球形、半透明,卵径(2.95±0.15)mm,吸水膨胀后达(3.53±0.12)mm(图3A),沉于水底。受精后2 h 27 min动物极出现明显的胚盘,隆起高度约占卵黄的1/4(图3B)。

2.2.2 卵裂阶段 厚唇裂腹鱼卵裂发生于胚盘,受精后3 h 26 min,胚盘中部形成分裂沟,将胚盘分裂为2个大小相近的分裂球,为2细胞期(图3C)。受精后3 h 50 min,胚盘再次分裂,形成4个大小相近的细胞,为4细胞期(图3D)。受精后4 h 56 min进行第3次分裂,形成8个大小相近的细胞,进入8细胞期(图3E)。受精后5 h 47 min进行第4次分裂,形成均匀排列的4排16个细胞,且细胞体积明显变小,此时期为16细胞期(图3F)。受精后6 h 47 min进行第5次分裂,细胞体积进一步缩小,进入32细胞期(图3G)。受精后7 h 17 min,第6次分裂完成,细胞团向上隆起,进入64细胞期(图3H)。受精后8 h 42 min,细胞数量不断增多,细胞团继续向上隆起,细胞体积变小,此时受精卵进入多细胞期(图3I)。

2.2.3 囊胚阶段 受精后10 h 17 min,细胞数量急剧增加,细胞界限不明显,胚胎发育进入囊胚早期(图3J)。受精后10 h 35 min,胚胎发育进入囊胚中期,此时单个细胞体积较小,且无法分辨细胞界限,分裂球隆起高度达到最大,占卵球高度的1/3(图3K)。受精后19 h 2 min,隆起高度逐渐降低,呈小帽状,胚胎发育进入囊胚后期(图3L)。

2.2.4 原肠胚阶段 受精后36 h 1 min,分裂球细胞向植物极移动下包至卵黄高度的1/3,边缘细胞排列平整,胚胎发育进入原肠胚早期(图3M)。受精后38 h 14 min,胚层继续下包至卵黄囊的1/2处,胚盾出现,进入原肠胚中期(图3N)。受精后40 h 4 min,胚层下包至卵黄囊4/5处,胚盾伸长,胚胎发育进入原肠后期(图3O)。

2.2.5 神经胚形成阶段 受精后44 h 1 min,胚体出现并紧贴于卵黄囊上,前端膨大形成脑泡,胚胎发育进入神经胚期(图3P)。受精后46 h 26 min,胚层完全包裹住卵黄,胚孔封闭,这个时期称为胚孔封闭期(图3Q)。

2.2.6 器官形成阶段 受精后57 h 3 min,胚体中部位置出现约6对透明肌节,为肌节出现期(图3R)。受精后64 h 1 min,头部两侧出现椭圆形的凹陷并形成眼囊,此时肌节增至约10对,胚胎发育进入眼囊期(图3S)。受精后70 h 41 min,卵黄一侧开始凹陷,肌节增至约23对,为尾芽期(图3T)。受精后74 h 30 min,眼杯口出现圆形的晶体,尾与胚体长轴成锐角,肌节约26对,为晶体出现期(图3U)。受精后76 h 1 min进入肌肉效应期,胚体开始颤动,尾芽逐步增长,肌节约31对,此时为肌肉效应期(图3V)。受精后77 h 56 min,肌节约35对,卵黄囊前方出现排列成串的细胞,形成心脏原基,即心脏原基期(图3W)。受精后82 h 6 min,胚体两侧的耳囊中出现2个颗粒,肌节约37对,此时为耳石期(图3X)。受精后86 h 23 min,尾部细胞聚集突出于体表,形成尾鳍原基,肌节约39对,为尾鳍原基期(图3Y)。受精后104 h 1 min,肌节约42对,心脏开始搏动,胚胎发育进入心脏搏动期(图3Z)。受精后123 h 51 min,耳囊后下方与卵黄交界处出现胸鳍原基,躯干出现血液循环,进入胸鳍原基形成期(图3a)。

2.2.7 孵化出膜阶段 受精后145 h 1 min进入出膜期(图3b),此阶段胚体开始剧烈运动,尾部最先破膜而出,仔鱼身体完全伸展。受精后147 h 31 min,完成出膜,出膜仔鱼呈淡黄色,通体透明,全长为(8.72±0.26)mm,可以观察到血液循环路线,卵黄囊紧贴仔鱼腹部,仔鱼静卧鱼水底,此时为初孵仔鱼(4A)。

A—受精卵;B—胚盘期;C—2细胞期;D—4细胞期;E—8细胞期;F—16细胞期;G—32细胞期;H—64细胞期;I—多细胞期;J—囊胚早期;K—囊胚中期;L—囊胚后期;M—原肠早期;N—原肠中期;O—原肠后期;P—神经胚期;Q—胚孔封闭期;R—肌节出现期;S—眼囊期;T—尾芽期;U—晶体出现期;V—肌肉效应期;W—心脏原基期;X—耳石期;Y—尾鳍原基期;Z—心脏搏动期;a—胸鳍原基形成期;b—出膜期。

A—fertilized egg;B—blastodisc formation stage;C—2-cell stage;D—4-cell stage;E—8-cell stage;F—16-cell stage;G—32-cell stage;H—64-cell stage;I—multicellular stage;J—early-blastula stage;K—mid-blastula stage;L—late-blastula stage;M—early-gastrula stage;N—mid-gastrula stage;O—late-gastrula stage;P—neurula stage;Q—blastopore closing stage;R—appearance of myomere;S—optic vesicle;T—tail bud;U—formation of eye len;V—muscular effect;W—heart rudiment;X—appearance of otolith;Y—appearance of caudal fin rudiment;Z—heart pulsation;a—pectoral fin rudiment;b—hatching.

图3 厚唇裂腹鱼的胚胎发育

Fig.3 Embryonic development of Schizothorax irregulari

2.3 厚唇裂腹鱼早期仔鱼发育

早期仔鱼发育分为眼球色素出现期、体色素出现期、鳔充气期和卵黄囊完全吸收期4个时期(表2)。仔鱼生长温度控制在15.0~19.0 ℃,出膜后158 h后,仔鱼开始摄取开口饵料丰年虫。待到出膜后432 h后,仔鱼卵黄囊消耗完全,依靠外源性营养存活时,投喂微粒子饲料。经过回归分析,厚唇裂腹鱼早期仔鱼的全长生长方程为

表2 厚唇裂腹鱼早期仔鱼发育观察

Tab.2 Observation of prolarval development of Schizothorax irregularis

发育分期development stage发育特征描述development feature图序figure number眼球色素出现期eye pigmentation increasing stage出膜后20 h后,仔鱼全长为(9.25±0.02)mm,与出膜时相比,卵黄前端圆球变小,眼球腹面内侧出现一对黑色素半点图4B出膜后56 h后,仔鱼全长为(9.63±0.13)mm,卵黄前端圆球逐渐变小,眼黑色素明显增多图4C体色素出现期body pigmentation increasing stage出膜92 h后,仔鱼全长为(10.56±0.35)mm,卵黄前端圆球明显变细,头部、胸部和背部出现不规则黑色素,心脏和总主动静脉中充满血液,呈淡红色图4D出膜158 h后,仔鱼全长为(11.46±0.08)mm,卵黄囊继续被吸收继而变得细长,体表黑丝素继续沉积图4E鳔充气期air bladder inflation stage出膜后240 h后,仔鱼全长为(12.64±0.45)mm,卵黄囊呈细条状,鳔充气膨大,黑丝素在鳔部大量沉积图4F出膜后312 h后,仔鱼全长为(16.25±0.81)mm,卵黄囊呈狭窄的条性,消化道发育完整,尾鳍完全展开,仔鱼可以平游图4G卵黄囊完全吸收期yolk sac exhausted completely出膜后432 h后,仔鱼全长为(21.51±0.75)mm,卵黄囊被完全吸收,体表布满黑色小点,依靠外源营养存活图4H

L=6×10-5t2+0.001 8 t+9.417 6

(R2=0.992 2,n=70)。

其中: L为仔鱼全长(mm);t为出膜时间(h)。

出膜后200 h内,仔鱼生长较缓慢,200 h后仔鱼生长速度逐渐加快,在出膜后432 h时全长达到(21.51±0.75)mm(图5)。当仔鱼体色变为黑色时,卵黄囊吸收50%以上,消化道贯通,即可下土池塘。

图5 厚唇裂腹鱼早期仔鱼的生长

Fig.5 Growth of early larvae of Schizothorax irregularis

2.4 厚唇裂腹鱼人工繁殖试验

2019年4月27日—5月16日在新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克自治州乌恰县卡拉贝利水利枢纽工程鱼类增殖放流站催产厚唇裂腹鱼亲鱼35组,进行了9批次厚唇裂腹鱼人工繁殖试验,共获得成熟卵粒20.69万粒,平均催产率为77.71%,平均受精率为76.73%,平均孵化率为89.14%,获水花鱼苗14.12万尾(表3)。

表3 厚唇裂腹鱼人工繁殖试验

Tab.3 Artificial propagation test of Schizothorax irregularis

催产日期date产卵量/104粒fecundity催产水温/℃induced spawning temperature催产率/% success rate受精率/%fertilization rate孵化水温/℃incubationtemperature孵化率/%hatching rate水花鱼苗/104ind.fry2019-04-270.9414~2033.378.815~2094.10.72019-04-283.5414~2060.077.515~2089.32.452019-04-291.8314~20100.048.415~2070.00.622019-05-011.2114~18100.073.715~1889.70.82019-05-076.6016~2072.769.116~1895.44.352019-05-081.0316~2066.781.416~1895.20.82019-05-141.6216~2066.785.616~1872.01.02019-05-152.3016~20100.087.016~1899.82.02019-05-161.6216~20100.089.116~1896.81.4

3 讨论 3.1 人工驯养与繁殖

亲鱼是人工繁殖的基础,其培育的最终目的是获取性腺成熟的个体[11]。本试验中所用亲鱼捕自天然水体,野性较强,应激反应明显。为避免因应激反应造成亲鱼拒绝摄食、体弱染病和四处乱撞等情况,需精心培育亲鱼,投喂鲜活饵料,保持长流水。经人工驯养后,厚唇裂腹鱼性腺可发育成熟并正常进入繁殖期。人工催产的原理是通过注射外源激素来调节鱼类自身的内分泌活动,促进内源性激素的释放,从而诱导性腺发育成熟并排出精子和卵子[12]。本试验中,选择促黄体激素释放激素LHRH-A3、马来酸地欧酮DOM和人绒毛膜促性腺激素HCG 3种催产剂,采用2次注射法进行催产,这与对云南盘鮈Discogobio yunnanensis[13]、翘嘴鳜Siniperca chuasti[14]和泥鳅Misgurnus anguilicaudatus[15]的催产方法类似。

A—初孵仔鱼;B、C—眼球色素出现期;D、E—体色素出现期;F、G—鳔充气期;H—卵黄囊完全吸收期。

A—newly hatched larva;B and C—eye pigmentation increasing stage;D and E—body pigmentation increasing stage;F and G—air bladder inflation stage;H—yolk sac exhausted completely.

图4 厚唇裂腹鱼的早期仔鱼发育

Fig.4 Larval development of Schizothorax irregularis

3.2 水温对人工繁殖的影响

本试验中,厚唇裂腹鱼最佳催产水温在18.5 ℃,催产率高达100%,在17.5~19.5 ℃水温下,厚唇裂腹鱼催产率均达到50%以上,这与其他裂腹鱼亚科催产所需水温相似,如青海湖裸鲤Gymnocypis przewalskii[16]为16.0~20.0 ℃,塔里木裂腹鱼Schizothorax biddulphi[11]为13.0~18.0 ℃,扁吻鱼Aspiorhynchus laticeps[17]为14.0~21.0 ℃。本试验中,厚唇裂腹鱼最佳孵化温度为17.0~17.5 ℃,温度较低。低温可以延缓鱼卵胚胎发育,减少能量消耗,有效抵御外界温度强烈变化,从而提高胚胎成活率[18]。

3.3 孵化缸淋浴式孵化的优点

刘鉴毅等[19]在改进中华鲟人工繁殖关键技术中,采用孵化缸淋浴式方法孵化受精卵,结果显示,该方法可有效减少水霉的发生,同时孵化率高达96%。康鹏天等[20]通过孵化缸淋浴式孵化法、比平列槽微流水孵化法和孵化缸微流水孵化法3种用不同的孵化方式进行青海湖裸鲤受精卵孵化试验,结果发现,孵化缸淋浴式孵化方式有利于将空气中的氧气带入孵化水体,降低了水霉病的发病率;孵化缸淋浴式孵化方式可有效提高孵化率,与比平列槽微流水孵化法相比提高了15%,比孵化缸微流水孵化法提高了7%;孵化缸淋浴式孵化方式还可缩短26~42 h的孵化期,以及13 h的出苗高峰期时间差。裂腹鱼亚科鱼类人工繁殖过程中多数采用微水流孵化法,微流水孵化法结果显示,花斑裸鲤Gymnocypris eckloni孵化率为72.2%[21],齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti孵化率最高为77.0%[22],长丝裂腹鱼Schizothorax dolichonema平均孵化率为45.7%[23]。本试验中采用孵化缸淋浴式孵化方式,平均孵化率高达89.14%,远高于其他裂腹鱼亚科鱼类的孵化率。笔者推测,孵化缸淋浴式孵化法可有效提高孵化率,值得在裂腹鱼类人工繁殖中推广。

3.4 厚唇裂腹鱼与其他裂腹鱼亚科鱼类的胚胎发育差异

将厚唇裂腹鱼与短须裂腹鱼Schizothorax wangchiachii[24]、拉萨裂腹鱼Schizothorax waltoni[25]、光唇裂腹鱼Schizothorax lissolabiatus[26]、齐口裂腹鱼[27]、新疆裸重唇鱼Gymnodiptychus dybowskii[28]、祁连山裸鲤Cymnocypris chilianensis[29]、扁吻鱼[30]、硬刺松潘裸鲤Gymnocypris potanini firmispinatus[31]等其他裂腹鱼亚科鱼类胚胎发育进行比较,结果如表4所示。裂腹鱼亚科鱼类胚胎发育温度均较低(不超过22 ℃),这与裂腹鱼类生活在高原地区的寒冷水体环境相适应。厚唇裂腹鱼胚胎发育用时长于齐口裂腹鱼、新疆裸重唇鱼、扁吻鱼,短于短须裂腹鱼、拉萨裂腹鱼、光唇裂腹鱼、祁连山裸鲤鱼、硬刺松潘裸鲤,这可能是孵化水温和鱼的种类差异造成的。厚唇裂腹鱼的受精卵卵径在几种裂腹鱼亚科鱼类属于较大类型,卵径较大的鱼类可能发育速率较慢[32],但是较大卵黄可为仔鱼提供更多营养物质,弥补了厚唇裂腹鱼孵化时间长带来的存活压力[33-34],延长了仔鱼从内源性营养向外源性营养转变的时间,从而提高了仔鱼的成活率[35]。出膜阶段时,厚唇裂腹鱼、短须裂腹鱼、拉萨裂腹鱼、硬刺松潘裸鲤为胸鳍原基形成期,光唇裂腹鱼、齐口裂腹鱼、新疆裸重唇鱼、祁连山裸鲤为心脏搏动期,而扁吻鱼为血液循环期。在胚胎发育过程中,厚唇裂腹鱼心脏及血液循环、尾鳍原基和胸鳍原基均在孵化出膜前形成,这有利于仔鱼更好地适应高原贫营养及低水温环境[36],而厚唇裂腹鱼、短须裂腹鱼、新疆裸重唇鱼和祁连山裸鲤均为尾部先出膜,拉萨裂腹鱼、光唇裂腹鱼、齐口裂腹鱼、扁吻鱼和硬刺松潘裸鲤的出膜方式均为头部或尾部出膜,出膜方式的不同可能与鱼的种类差异有关。

表4 厚唇裂腹鱼与其他裂腹鱼亚科鱼类胚胎发育特点比较

Tab.4 Comparison of the embryonic developmental characteristics between Schizothorax irregularis and other members in Schizothoracinae

种类species胚胎发育水温/℃temperature in embryonic development胚胎发育历时/hembryonic development duration卵径/mmegg diameter吸水后卵径/mmegg diameter after water absorption出膜时发育阶段development stage at hatching出膜方式hatching pattern初孵仔鱼长度/mmlength of newly hatched larva卵黄消失时间/ddisappearancetime of yolk sac参考文献reference厚唇裂腹鱼S.irregularis17.14± 0.01147.52.95±0.153.53±0.12胸鳍原基期尾部出膜8.72±0.2618本研究短须裂腹鱼S.wangchiachii13.68±0.32192.53.18±0.173.96±0.25胸鳍原基期尾部出膜10.88±0.4118刘阳等[24]拉萨裂腹鱼S.waltoni13±12252.53±0.103.49±0.12胸鳍原基期头部或尾部出膜10.71±0.2823徐滨等[25]光唇裂腹鱼S.lissolabiatus15~17174.282.20±0.133.20±0.21心脏搏动期头部或尾部出膜8.58申安华等[26]齐口裂腹鱼S.prenanti14.1~16.81402.8~3.13.9~4.1心脏搏动期头部或尾部出膜9~1016张建明等[27]新疆裸重唇鱼G.dybowskii16±2146.582.20±0.282.9~3.4心脏搏动期尾部出膜9.16牛建功等[28]祁连山裸鲤C.chilianensis12~141921.62±0.082.44±0.04心脏搏动期尾部出膜8.20±0.0510王万良等[29]扁吻鱼A.laticeps19~221031.873.37血液循环期头部或尾部出膜7.56任波等[30]硬刺松潘裸鲤G.potanini firmispinatus16±1 1832.31±0.062.82±0.10胸鳍原基期头部或尾部出膜7.82±0.1913徐滨等[31]

3.5 厚唇裂腹鱼与其他裂腹鱼亚科鱼类的仔鱼发育差异

厚唇裂腹鱼初孵仔鱼全长大于祁连山裸鲤、扁吻鱼和硬刺松潘裸鲤,短于短须裂腹鱼、齐口裂腹鱼和新疆裸重唇鱼,与光唇裂腹鱼相近(表4),推测厚唇裂腹鱼初孵仔鱼在裂腹鱼亚科中属于中等类型。厚唇裂腹鱼仔鱼出膜18 d后卵黄囊才消耗殆尽,时间远长于光唇裂腹鱼、新疆裸重唇鱼、祁连山裸鲤、扁吻鱼和硬刺松潘裸鲤(表4)。推测厚唇裂腹鱼仔鱼为了更好地适应饵料生物匮乏的低温环境,所以发育过程中需要更多的内源性营养物质,以降低仔鱼在短时间内摄食不到外源营养而死亡的风险,从而提高仔鱼的成活率[37],但关于厚唇裂腹鱼卵黄囊确切机制还有待进一步研究。本试验显示,厚唇裂腹鱼仔鱼孵化后158 h后,进入混合营养期,此时卵黄囊并未完全吸收,仔鱼生长缓慢,孵化后200 h,卵黄囊被大量吸收,呈细条状,仔鱼摄取外源性营养的能力增强,生长速度加快[38-39]。

3.6 厚唇裂腹鱼早期发育与环境适应性

克孜勒河位于中国最西部,平均海拔4 000 m以上,年平均降水量150 mm左右,昼夜温差大,年平均气温较低,流域内大部分地区为荒山戈壁,生态环境恶劣[40]。本试验显示,厚唇裂腹鱼胚胎孵化温度较低,发育过程中器官发育较快,心脏及血液循环、尾鳍原基和胸鳍原基在出膜前就已形成,使出膜后仔鱼能更好地适应贫营养型水体。出膜仔鱼卵黄囊存在时间较长,从而降低了仔鱼因摄取不到外源营养而死亡的风险,因此,厚唇裂腹鱼胚胎和早期仔鱼发育过程与其生境具有一定的适应性。

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Artificial propagation technology, and embryonic and early larval development of Schizothorax irregularis in Kizil River in Xinjiang

ZHAO He1,2,3, HONG Jibiao1,2,3, ZHAO Nianhua1,2,3, HU Renyun4, WEI Jie1,2,3*, NIE Zhulan1,2,3

(1.College of Animal Sciences, Tarim University, Aral 843300, China; 2.Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology, Xinjiang Production & Construction, Aral 843300, China; 3.Tarim Rare Fish Research Center, Aral 843300, China; 4.Wuhan Zhongke Ruihua Ecological Technology Company Limited, Wuhan 430000, China)

Abstract: In this study, key artificial propagation techniques including spawning season, sex identification, hormone injection and incubation methods were investigated in 1 380 individuals of Schizothorax irregulari with body length of (152.31-271.25)mm and body mass of (102.17-265.31)g collected from Kizil River in Xinjiang in December 2017 and from January to December 2018 to accomplish farming and stock enhancement of the animals. A total of 35 pairs of 3 years old male and 4 years old female spawners at a ratio of female to male = 1∶2 was induced to spawn from late April to middle May at water temperature from 16.0 ℃ to 19.5 ℃ with an interval of 0.5 ℃ by injection of luteinizing hormone releasing hormone analogue (LHRH-A3)(3 mg/kg+4 mg/kg), dioxone maleate (DOM) (3 mg/kg+3 mg/kg) and human chorionic gonadotropin (HCG)(1 000 IU/kg). A total of 206 900 eggs and 141 200 postlarvae were obtained, with the optimum water temperature of 18.5 ℃ for induced spawn and 17.0-17.5 ℃ for incubation in the Southern of Xinjiang Uyghur Autonomous Region. S.irregularis had the eggs with diameter of (2.95±0.15)mm, and (3.53±0.12)mm after water absorption. The embryonic development was divided into seven stages: blastoderm, cleavage, blastula, gastrula, neuroblast, organogenesis and hatching. The embryos were hatched in 147 h 31 min at water temperature of (17.14±0.01)℃, with total accumulative temperature of 2 513.01 ℃·h. The newly hatched larvae had total length of (8.72±0.26)mm, staying at the bottom of the water and occasionally moved about in most of the period, even with heart beating and blood circulation. The development of the early larvae was clasified into four stages: eye pigmentation increasing period, body pigmentation increasing period, air bladder inflation period, and yolk sac exhausted completely. The larvae had completely exhausted yolk sac in 432 h, and the total length of (21.51±0.75)mm. The findings help to understand the developmental characteristics of embryos and early larvae of S.irregularis, so as to further enrich the early life history data and provide scientific basis for resource protection and artificial propagation of S.irregularis.

Key words: Schizothorax irregularis; Kizil River; artificial propagation; embryonic development; early larval development

中图分类号:S 961.2

文献标志码:A

DOI:10.16535/j.cnki.dlhyxb.2020-201

文章编号:2095-1388(2021)03-0414-09

收稿日期: 2020-08-03

基金项目: 国家自然科学基金(31560721,31860729);华中农业大学塔里木大学科研合作联合基金项目(TDHNLH201702,2662017PY118);新疆生产建设兵团中青年科技创新领军人才计划项目(2018CB033);新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室开放课题(HS201712Z)

作者简介: 赵贺(1996—), 男, 硕士研究生。E-mail:[email protected]

通信作者: 魏杰(1981—), 男, 副教授。E-mail:[email protected]



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