團頭魴雌核發育群體的肌間骨形態學分析

關檸楠，聶春紅,2，陳宇龍,2，劉莉芳,2，高澤霞,2

( 1.華中農業大學 水產學院，農業動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室，農業部淡水生物繁育重點實驗室，湖北 武漢 430070； 2.淡水水產健康養殖湖北省協同創新中心，湖北 武漢 430070 )

團頭魴雌核發育群體的肌間骨形態學分析

關檸楠1，聶春紅1,2，陳宇龍1,2，劉莉芳1,2，高澤霞1,2

( 1.華中農業大學 水產學院，農業動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室，農業部淡水生物繁育重點實驗室，湖北 武漢 430070； 2.淡水水產健康養殖湖北省協同創新中心，湖北 武漢 430070 )

對86尾雌核發育團頭魴群體肌間骨的數目、形態、分布和長度進行了比較分析。肌間骨數目為100～136，平均數為121。依據肌間骨的數目分四區間，100～109、110～119、120～129和≥130，其中肌間骨數目在100～109的個體數占到雌核發育群體的10.5%，明顯多于正常團頭魴群體肌間骨數目為100～109的個體在群體中所占比例(3.3%)。軀干軸下肌的肌間骨數目顯著少于其他部位(P<0.05)，尾部軸上肌和尾部軸下肌的肌間骨數目也存在顯著差異性(P<0.05)。雌核發育群體100～109組合個體的肌間骨數目減少涉及到軀干部軸上肌和軸下肌以及尾部軸上肌和軸下肌4個部位的減少。雌核發育群體肌間骨數目的減少為團頭魴的良種選育提供了選育方向和基礎育種材料。

團頭魴；雌核發育；肌間骨；數目；形態特征

肌間骨(又稱肌間刺)是指位于椎骨兩側肌間隔中的硬骨小刺，由肌隔結締組織直接骨化而成。按位置可分為髓弓小骨、椎體小骨和脈弓小骨，其僅存在于真骨魚類中，通過結締組織連在其他骨骼上[1-2]。我國淡水主要養殖魚類，包括四大家魚在內的鯉科魚類，普遍存在肌間骨。然而肌間骨的存在大大影響了水產品加工以及消費者的食用，因此如何培養出肌間骨較少或不存在的真骨魚類是現在人們主要的關注方向。國內對魚類肌間骨的研究始于20世紀60年代，先后對鯉魚(Cyprinuscarpio)、鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙魚(Hypophthalmichthysnobilis)和異育銀鯽(Carassiusauratusgibelio)等常見鯉科魚類肌間骨進行了初步觀察[3-4]。之后，呂耀平等[5]對低等真骨魚類肌間骨的形態學進行了相對較系統地比較研究，柯中和等[6]對鰱魚的肌間骨發生發育的形態學進行了觀察和分析，黎玲等[7]通過比較不同倍性鯽魚的肌間骨數目，提出了通過魚類遠緣雜交技術選育較少肌間骨優良品種的遺傳改良方法。此外，徐曉鋒等[8]在雌核發育群體中發現了一尾生長發育正常且無肌間骨的草魚(Ctenopharyngodonidella)突變體。

團頭魴(Megalobramaamblycephala)俗稱武昌魚，屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、魴屬，是我國特有的重要草食性經濟魚類之一[9-11]。目前，團頭魴肌間骨的發育過程及形態研究已有相關報道[4,12-13]。筆者對團頭魴雌核發育群體肌間骨的數目和形態進行了統計分析，為魚類雌核發育群體肌間骨的研究積累原始資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

團頭魴和松浦鏡鯉(C.carpiosongpu)均取自華中農業大學水產學院團頭魴遺傳育種中心(湖北省黃岡市團風縣團風鎮白鶴林村)。團頭魴雌核發育群體獲得的具體操作參照文獻[14]的方法，在繁殖季節，通過注射催產藥物，獲得團頭魴卵子和松浦鏡鯉精子。將松浦鏡鯉精子進行紫外線滅活處理后，用于激活團頭魴卵子，冷休克抑制卵子第二極體的排出，使卵子發育為正常的二倍體團頭魴。正常團頭魴群體為雌雄人工催產后受精獲得。試驗使用的團頭魴雌核發育群體及正常群體的體質量與體長見表1。

1.2 試驗方法

將團頭魴試驗魚用氨基甲酸乙酯(100 mg/L)麻醉5～10 min后，用紗布將魚體擦干，進行體質量與體長的測量，并記錄數據。后用紗布將魚體包好，置沸水鍋中煮8～10 min，取出，自然冷卻2 min再除去紗布，用解剖刀從側線處割開魚皮并用鑷子小心剝離。剝去皮膚后，參考文獻[4]的方法將魚體劃分為軀干部軸上肌、軀干部軸下肌、尾部軸上肌和尾部軸下肌4個部位，背腹兩部分以脊椎骨作為界限，前后兩部分以背鰭后基部與泄殖孔的連線為界限，小心剔除肌肉，依次從前往后取出肌間骨，將其在黑色卡紙上擺放整齊，然后用數碼相機拍照記錄不同部位肌間骨的形態及數目，以便對肌間骨形態進行分析，用游標卡尺測定各肌間骨的長度。

表1 團頭魴雌核發育群體和正常群體的體質量與體長

1.3 數據分析

采用單因子方差分析檢驗不同部位、不同形態的肌間骨數目的差異顯著性。數據采用SPSS 19.0統計軟件進行分析。所有試驗數據均用平均值±標準差表示，顯著性水平設定為0.05。

2 結果與分析

2.1 肌間骨數目

本試驗86尾雌核發育團頭魴肌間骨的數目范圍為100～136，平均數目為121，根據肌間骨數目的多少分為4個區間，即100～109、110～119、120～129和≥130。而正常團頭魴群體的肌間骨數目為108～130，肌間骨數目平均為119，數目在100～109的為3.3%，而在雌核發育群體中肌間骨數目在100～109的個體占到了10.5% (表2)。雌核發育群體肌間骨數目≥130的個體所占比例(17.5%)也明顯大于正常群體的≥130組的個體所占比例(5.6%)。軀干軸下肌的肌間骨數目顯著少于其他3個部位(P<0.05)，尾部軸上肌和尾部軸下肌的肌間骨數目也存在顯著差異性(P<0.05)。不同區間肌間骨數目統計分析顯示，個體肌間骨總數的較少或較多都是基于4個部位肌間骨數目共同的減少或增加所致，而不是單一部位的變化導致的(表3)。

2.2 肌間骨長度

通過對雌核發育群體中每尾試驗魚的所有肌間骨長度進行測量，結果顯示在100～109、110～119、120～129、≥130這4個區間中，肌間骨長度分別為(16.46±4.99) cm，(15.51±7.66) cm，(16.27±7.05) cm，(15.76±7.14) cm。通過分析各區間肌間骨長度與體質量的關系表明，肌間骨數目100～109組的肌間骨長度與個體體質量增長的線性相關性較大(即r2值較大)，中間兩者次之，而肌間骨數目最多的第4區間則表現為肌間骨長度與個體體質量增長的相關性較小且增長幅度也最小(表4，圖1)。

表2 團頭魴雌核發育群體與正常群體肌間骨數目區間的個數統計

表3 雌核發育群體不同肌間骨數目區間的4個部位肌間骨數目統計(平均值±標準差)

注：同列數據后有相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)；同行數據后有相同大寫字母表示差異不顯著(P>0.05).

表4 雌核發育群體體長與肌間骨長度在不同肌間骨數目區間中的線性關系

注：x:體長，y:肌間骨.

圖1 雌核發育群體4種肌間骨數目區間的體質量與肌間骨長度關系

2.3 肌間骨的形態與分布

研究發現，雌核發育團頭魴群體的肌間骨形態共有6種，為“1”形、“y”形、“(”形、 “卜”形、一端多叉形和兩端多叉形，主要以“1”形和“y”形為主。各個形態在不同試驗魚分布的位置、個數也不盡相同，在軀干軸上肌主要是形態較復雜的肌間骨，如“y”形、一端多叉形及兩端多叉形；而尾部軸上肌和尾部軸下肌則主要以形態簡單的“1”形為主，有少量的“y”形、“卜”形、一端多叉形和兩端多叉形等(表5)，軀干軸下肌的肌間骨數目最少且形態單一。隨著肌間骨數目的增多，每一種形態的肌間骨數目都表現為增多的趨勢(表6)。

表5 雌核發育群體不同肌間骨數目區間的肌間骨形態統計

注：同列數據后字母不同表示差異顯著(P<0.05).

表6 不同肌間骨數目區間的肌間骨形態數目的比較(平均值±標準差)

注：同列數據后有相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)；同行數據后有相同大寫字母表示差異不顯著(P>0.05).

3 討 論

人工誘導雌核發育，可以迅速獲得純合基因型，從而使純合二倍體的突變基因性狀得以表現。徐曉鋒等[8]在草魚雌核發育群體中報道了生長發育正常的無肌間刺草魚突變體，推測通過人工誘導雌核發育純合二倍體使突變基因的性狀得以表現。其在采用X-射線透視分析后發現其肌肉中未檢測到可分辨的肌間骨，僅在背部肌肉中見到比野生型個體的肌間骨顯著粗大、分布間隔均勻、折光不均勻的少量條紋，因此推斷通過雌核發育技術產生了無肌間骨的突變草魚個體。除此之外，其推測草魚肌間骨的發育可能受多個基因的控制，且其調控機制極其復雜。本研究采用傳統的形態學解剖的方法分析團頭魴雌核發育群體的肌間骨數目，結果顯示雌核發育技術僅使團頭魴群體肌間骨數目低于正常范圍的個體出現的頻率增加，并且肌間骨數目的減少伴隨著軀干部軸上肌和軸下肌以及尾部軸上肌和軸下肌4個部位數目的減少而表現，但并未產生真正的無肌間骨的團頭魴個體。此外，基于雌核發育獲得了肌間骨數目較少的團頭魴雌性群體，這為下一步篩選與肌間骨數目相關遺傳標記奠定了基礎?？梢越Y合雌核發育與雄激素轉雄獲得性逆轉的雄性個體，利用肌間骨較少雌核發育雌性親本與雌核發育轉雄親本進行人工繁殖，從而獲得穩定的肌間骨數目較少的品系。

Perazza等[15]在巴西大蓋巨脂鯉(Colossomamacropomum)養殖群體中發現，有50尾個體無肌間骨，這些無肌間骨的個體能正常運動并繁殖后代。筆者認為，因為肌間骨在魚體內第一根出現、第二根、第三根直至所有的肌間骨出現以及肌間骨的生長發育是一個逐漸的過程，有一個發生和發育的過程，在這個發生發育的過程中可能受到較多基因的控制?；赑erazza等[15]報道的無肌間骨大蓋巨脂鯉的現象，推測魚類肌間骨的發生極有可能是受單基因或幾個關鍵基因的調控，由于基因的突變，從而產生了無肌間骨大蓋巨脂鯉群體，至于是何因素導致了基因的突變，以及是何基因突變導致了肌間骨的缺失，還不得而知。而肌間骨的數目可能是受多個基因控制，從而使得群體內不同個體的肌間骨數目存在一定程度的差異。

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MorphologicalCharacteristicsofIntermuscularBonesinGynogeneticPopulationofBluntnoseBlackBreamMegalobramaamblycephala

GUAN Ningnan1, NIE Chunhong1,2, CHEN Yulong1,2, LIU Lifang1,2, GAO Zexia1,2

( 1. Key Laboratory of Agricultural Animal Genetics, Breeding and Reproduction, Ministry of Education，Key Laboratory of Freshwater Animal Breeding, Ministry of Agriculture, College of Fisheries, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070，China; 2. Freshwater Aquaculture Collaborative Innovation Center of Hubei Province, Wuhan 430070, China )

In the present study, the morphologic characteristics of intermuscular bones was investigated in gynogenetic population of bluntnose black breamMegalobramaamblycephalaand compared with normal population. Among the 86 individuals from gynogenetic population, the number of intermuscular bones was ranged from 100 to 136 with the average number of 121. The fish from gynogenetic population were divided into 4 intervals according to the number of intermuscular bones, including 100—109, 110—119, 120—129, and ≥130 intervals, respectively. The individuals with 100—109 intermuscular bones accounted for 10.5%, more than that in the normal population (3.3%). In gynogenetic population, the number of intermuscular bones in hypaxial muscle of dorsal part was significantly less than the other three parts including hypaxial muscle, epiaxial muscle of tail part, and epiaxial muscle of dorsal part (P<0.05). There was significant difference between hypaxial intermuscular bone and epiaxial intermuscular bone of tail part (P<0.05). The less number of intermuscular bones in 100—109 interval was found in four different parts. The less number of intermuscular bones will provide the breeding directions and basic breeding material for bluntnose black bream in future studies.

Megalobramaamblycephala; gynogenesis; intermuscular bone; number; morphologic characteristics

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.05.009

2016-07-28；

2017-01-20.

國家自然科學基金資助項目(31472271)；國家大宗淡水魚類產業技術體系建設項目(CARS-46-05)；中央高?；究蒲袠I務費專項(2662015PY088)；武漢市青年科技晨光計劃項目(2016070204010143).

關檸楠(1994-)，女，碩士研究生；研究方向：魚類遺傳育種.E-mail:ningnang06@163.com.通訊作者：高澤霞(1982-)，女，副教授，博士；研究方向：魚類遺傳育種.E-mail:gaozx@mail.hzau.edu.cn.

S965.119

A

1003-1111(2017)05-0596-05