摘要：对山区养殖培育的鲟鱼（Acipenser sturio Linnaeus）亲本进行了全人工繁殖，并对其胚胎发育进行了观察。结果表明，在水温17.5～19.5 ℃条件下，受精卵历时120 h开始孵化，所需总积温为2 054～2 405 ℃・h；根据对山区杂交鲟胚胎发育外部形态及典型特征的观察，将其胚胎发育过程划分为受精卵、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官发生和出膜7个阶段，共27个发育时期。卵裂为特殊的辐射裂。
关键词：杂交鲟；胚胎发育；积温；山区
中图分类号：Q132；S917 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）14-3683-04
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.14.035
Abstract： The paten of Acipenser sturio Linnaeus which cultured in mountain area was propagated completely by artificial and the embryonic developments of its hybrid sturgeon were observed. The results showed that at 17.5-19.5 ℃，it took 120 h from fertilization to hatching with the accumulation temperature of 2 054-2 405 ℃・h. The embryonic development process could be spanided into 7 stages，including fertilized egg stage，cell spanision stage， blastula stage，gastrula stage，neurula stage，organ formation stage and hatching stage，and contained twenty-seven developing phases. The cleavage pattern is a special radiation cleavage which is between fish and amphibians.
Key words： hybrid sturgeon； embryonic development； accumulation temperature； mountains area
鲟鱼（Acipenser sturio Linnaeus）隶属于硬骨鱼纲（Osteichthyes）辐鳍亚纲（Actinopterygii）软骨硬鳞总目（Chondrostei）鲟形目（Acipenseriformes），是现存最古老的脊椎动物之一。鲟鱼无肌间小刺，肉质厚软，营养丰富，尤其是用鲟鱼卵加工成的鱼子酱味道鲜美，是欧美市场传统的高档食品，享有“黑色黄金”的美称[1]。由于天然资源数量远远不能满足市场的需求[2，3]，鲟鱼养殖业得到了迅速发展。20世纪70年代以来，国内外对鲟鱼研究的重点逐渐转向人工养殖[4，5]，开始了鲟鱼的相关研究和商业性生产[6]。
贵州属于喀斯特山区地貌，地下水资源丰富，大部分水温15～20 ℃，适合鲟鱼的生长繁殖，此外，全省水库、河流众多，水质良好，给鲟鱼的养殖生产提供了良好的条件[7]。为此，1999年贵州开始引进俄罗斯鲟进行商业养殖，并陆续向全省范围推广，取得了良好效果。目前，鲟鱼已成为贵州冷水鱼主要养殖品种，其产量占全省冷水鱼产量的90%以上[8]。然而，鲟鱼性成熟晚、繁殖周期长，雌鱼产卵间隔在1～6年[9，10]，致使鲟鱼苗种及受精卵多从省外或国外购买，极大地制约了鲟鱼产业的发展。
鱼类早期生活史阶段尤其是胚胎阶段是鱼类生活史中对外界环境最为敏感的阶段[11]，也是机体内外器官发育的基础阶段，对鱼类生长发育及健康苗种的培育起着重要作用。目前已有中华鲟（A.sinensis）[12]、史氏鲟（A. schrenckii）[13]、西伯利亚鲟（A. baeri）[14]、匙吻鲟（Polyodon spathula）[15]、小体鲟（A. ruthenus）[16]等鲟鱼胚胎发育的相关研究报道，尚未见山区养殖鲟鱼胚胎发育的详细报道。本试验在对山区养殖鲟鱼进行全人工繁殖的基础上，对其胚胎发育过程进行了观察记录，旨在丰富山区养殖鲟鱼早期发育各个阶段的形态特征、生理生态特点，为山区鲟鱼的人工繁殖和养殖生产提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
鲟鱼受精卵（史氏鲟Acipenser schrenckii ♀×西伯利亚鲟Acipenser baeri ♂，下文鲟鱼均特指该品种）取自贵州省水产研究所惠水基地，人工注射LHRH-A3催熟，采用剖腹法取卵，以干法和半干法相结合的方式人工授精。受精后的卵用滑石粉脱黏后放入自动孵化瓶中孵化。孵化水温17.5～19.5 ℃，溶氧量7.76～8.08 mg/L，pH 8.08～8.11。
1.2 胚胎发育过程观察
在双筒解剖镜下（ZYT-420）观察胚胎外部形态变化并拍照，胚胎发育前期每0.5 h观察1次，囊胚期以后每1.5 h观察1次。每次观察随机取30枚受精卵，用医用眼科镊子剥去卵膜后观察。选取各个时期典型形态特征的胚胎，用75%乙醇固定，以备复查。胚胎发育时间按70%以上鱼卵达到某一发育时期的时间计算。胚胎发育分期以文献[17]为依据并参考其他学者的工作[12-16]。照片用Photoshop CS进行编排。积温的计算公式：胚胎发育各阶段的积温=此阶段胚胎发育时数×水温。
2 结果与分析 在17.5～19.5 ℃水温条件下，山区全人工繁殖鲟鱼胚胎历时130 h孵化出膜，整个发育过程分为受精卵、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官发生和出膜等7个阶段（表1）。
2.1 成熟卵及受精卵
成熟卵呈椭圆形，灰黑色，卵黄丰富，不透明，卵膜紧贴于卵的表面，在动物极中央有由暗色的色素环包围着的明亮的极性斑（图1-1）。卵受精后，卵膜吸水膨胀，形成卵间隙。之后动物极与卵黄之间出现较明显的裂痕并不断增大形成卵周隙。细胞质从植物极向动物极流动，动物极逐渐变得扁平，极性斑消失，动物极中心形成一个暗斑，暗斑周围有一明亮带。受精后约2 h，动物极胚盘隆起（图1-2）。
2.2 卵裂阶段
受精后3.5 h，受精卵第一次卵裂，为经裂。动物极先出现一条暗色的裂缝，逐渐加深形成分裂沟，将动物极一分为二，形成两个大小相等的分裂球，胚胎进入2细胞期（图1-3）。受精后4.5 h，第一次分裂沟到达卵细胞的赤道，开始第二次卵裂，仍为经裂，与第一次分裂沟相垂直，将受精卵分成4个大小相等的分裂球（图1-4）。受精后5.5 h，进行第三次卵裂，仍为经裂，将受精卵分为8个大小不等的分裂球（图1-5），此时第一、二次分裂的分裂沟在卵的下部闭合，将植物极分为大小相等的4部分（图1-6，图1-7）。受精后7 h，进行第四次卵裂，为纬裂，细胞分裂不完全同步，把动物极分为16个大小不等的分裂球（图1-8，图1-9）。受精后8 h，进行第五次卵裂，将动物极分为32个大小不等的分裂球，分裂沟穿入植物极卵黄部分，并在植物极出现了水平的裂沟。受精后10 h，动物极被分为越来越小的不规则细胞，并出现较深的色素，植物极也完全分裂（图1-10，图1-11）。
2.3 囊胚阶段
受精后11.5 h，胚胎进入囊胚期。动物极色素逐渐变浅，中间部分出现深色色素，分裂球逐渐变小，分裂球之间的界限仍较清楚；植物极色素较深，分裂球较大，分裂球之间的界限明显（图1-12，图1-13）。受精后15 h，胚胎进入囊胚中期，动物极分裂球进一步变小，分裂球之间的间隙较明显，细胞核分裂不同步，分裂延伸到赤道（图1-14）。受精后17.5 h，动物极色素逐渐变淡且明亮，明亮范围逐渐向植物极扩大，分裂球进一步变小，分裂球之间的界限模糊不清，难以辨别单个细胞，在动物极逐渐形成囊胚腔，并稍微隆起，产生下包作用；植物极分裂球减小，但仍比动物极分裂球大（图1-15）。
2.4 原肠阶段
受精后24 h，胚胎进入原肠初期，胚层开始明显下包，在赤道附近形成一条狭窄的色素条纹（图1-16）。受精后26 h，胚胎进入原肠早期，动物极细胞逐渐下包，在色素带处产生一个短而浅的狭缝状胚孔（图1-17）。受精后27.5 h，胚胎进入原肠中期，胚孔处细胞不断形成和内卷，使胚孔形成一环形的带，即胚环，此时动物极细胞覆盖了胚胎的2/3（图1-18）。
受精后33 h，胚胎进入大卵黄栓期，动物极逐渐变为米黄色，无法观察到分裂球；植物极色素深，呈灰黑色，分裂球仍较清晰，动物极和植物极之间界限明显。植物极较大的卵黄栓如一个大塞子镶嵌在胚环内（图1-19）。受精后37.5 h，胚胎进入小卵黄栓期，卵黄栓逐渐变小，其他部位均被明亮的动物极覆盖（图1-20）。
2.5 神经胚阶段
受精后42 h，胚胎进入神经胚期，卵黄栓越来越小，胚孔边缘逐渐靠拢，仅留极狭窄的裂缝（图1-21），即隙状胚孔期。受精后44.5 h，胚胎进入神经板早期，胚胎背部从隙状胚孔处开始形成神经沟，膨大处形成脑，在脑的周围开始出现神经褶（图1-22）。受精后47.5 h，进入宽神经板期，胚胎背面形成增厚的神经板，在脑部周围可见马蹄形神经褶。之后神经板逐渐增长，神经褶中部下陷，边缘神经褶升高并逐渐靠拢，神经板变窄，在躯干两侧形成排泄系统的原基。受精后50 h，进入神经管闭合期，神经褶闭合成神经管并逐渐膨大加长，脑部分化出3个脑泡，排泄系统原基显著加长（图1-23）。
2.6 器官发生阶段
受精后53.5 h，胚胎进入眼囊形成期，胚胎头部继续分化，在前脑两侧有一对略增厚并稍向外突出的细胞团，即眼原基的雏形（图1-24）。受精后57.5 h，尾芽形成（图1-25），呈扁平状，排泄系统原基的前部增厚，脑部稍隆起（图1-26）。受精后65.5 h，排泄原基从身体中部延伸到尾部，前端明显加厚，胚体隆起，稍高出球面，尾芽扁平，呈桨叶状，稍与球面分离（图1-27，图1-28）。受精后70.5 h，呈短管状的心脏原基形成，位于头部的前下方。此时，尾芽变窄并逐渐变长，头部前端抬高（图1-29）。受精后75 h，头部明显抬高，心脏呈长管状，有微弱的搏动，尾芽增长并略游离于卵黄囊（图1-30）。受精后90 h，头继续抬高，心管呈“C”形，心脏搏动明显，尾部继续伸长并向头部弯曲，约有胚胎长度的1/3离开球体。胚胎扭动频率加快，次数增多。卵黄囊上布有血管，胚胎能在卵内转动（图1-31）。
2.7 出膜阶段
受精后111 h，心脏搏动加快，尾末端达到或超过头部，尾褶明显。胚胎在膜内转动频繁，尾部不断拍击卵膜（图1-32，图1-33）。受精后116.5 h，尾部刺破卵膜并伸出膜外，随后胚胎从膜内脱出，仔鱼孵出（图1-34）。受精后120 h，仔鱼大量出膜，初孵仔鱼随水流流出孵化器，在水中做垂直运动。刚孵出的仔鱼呈透明色，头略向腹部弯曲，眼中心有色素斑点，卵黄囊椭圆形，背部色素较深（图1-35，图1-36）。受精后130 h，仔鱼基本全部孵出。
3 小结与讨论
鲟鱼属亚冷水性鱼类，对水温和溶氧均有较高的要求，一般生活在水温20～26 ℃、溶氧大于6 mg/L的条件下。贵州山区水资源丰富，有地下水、溪流水、河水及水库中下层水，水质良好无污染，适于养殖鲟鱼。经过山区流水的长期养殖，能够培育出性成熟好的亲鱼满足催产需要。鲟形目鱼类的繁殖力较高[18]，一般怀卵量在几十万粒以上，最高可以达到570万粒[9，19]，经过山区流水养殖，鲟鱼的怀卵量可达26万粒。 山区鲟鱼胚胎发育主要分为7个阶段27个时期（表1），受精时黏性较弱，约0.5 h黏性增强，受精后吸水膨胀不明显。根据卵黄含量的多寡及其在卵中的分布状况，可将卵裂分为完全卵裂和不完全卵裂。卵黄少且分布均匀的卵，分裂沟可将卵完全分开即完全卵裂；卵黄多且集中的卵，就阻止分裂沟的完全分开，即不完全卵裂[20]。鲟鱼是软骨硬鳞鱼，其胚胎发育与硬骨鱼类有显著不同，为介于鱼类和两栖类之间的特殊的辐射裂，虽然呈辐射裂，但也有盘状裂的痕迹。
胚胎发育所需的时间和温度有关。鲟鱼孵化水温一般在14～20 ℃[13，15，21]。试验中平均水温为18.5 ℃，孵化积温为2 054～2 405 ℃・h，略高于施氏鲟、闪光鲟[13]，与西伯利亚鲟[14]、匙吻鲟[15]相近。胚胎孵化时间在120 h左右，稍长于施氏鲟和闪光鲟[13]，其原因可能与个体和生存环境有关，由于绝大多数鱼类卵的发育是在不稳定的体外环境中完成的，卵的发育速率和成活率受环境因子的影响极大[14，20]。
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