拉薩裂腹魚的胚胎及仔稚魚發育特征

徐濱，朱祥云，魏開金*，徐進，馬寶珊，王寧、2

(1.中國水產科學研究院長江水產研究所，農業農村部淡水生物多樣性保護重點實驗室，湖北 武漢 430223； 2.華中農業大學 水產學院, 湖北 武漢 430070)

拉薩裂腹魚SchizothoraxwaltoniRegan隸屬于鯉形目Cypriniformes鯉科Cyprinidae裂腹魚亞科Schizothoracinae裂腹魚屬Schizothorax，又稱為貝氏裂腹魚、拉薩弓魚、尖嘴魚，主要分布在雅魯藏布江米林至日喀則江段的干、支流，是中國的特有魚類，也是西藏地區的主要經濟水產動物[1]，具有重要的研究價值。拉薩裂腹魚是比較典型的適應流水環境的魚類，主要在河道或峽谷比較湍急的河流中生存，而水電站等設施的建設會導致水體的流動性減緩，從而直接威脅拉薩裂腹魚的生存及其漁業資源的可持續開發和利用。目前，漁業中過度捕撈的現象仍然較為嚴重，尤其在一些人口聚集、經濟較發達地區，像雅魯藏布江干流中游區域，尼洋河、拉薩河等支流水域已捕撈過量，同時出現漁獲物小型化的現象。據報道，以往拉薩裂腹魚漁獲物個體較大，多在500 g/尾以上，但近幾年在調查發現，拉薩、山南和林芝等處市場大多數拉薩裂腹魚為200～300 g/尾，表明該魚的資源已開始衰退，亟須加強對漁業資源的管理。

目前，對拉薩裂腹魚開展的研究較少，早期僅涉及其分類[2-3]、起源與演化[4]等的研究報道。近年來，隨著西藏經濟的發展，有關拉薩裂腹魚的研究增多，主要包括系統發育與分布等方面[5-6]，其生物學研究資料僅見于年齡與生長[7]及簡單的食性組成分析[8]，限制了其種群資源的合理利用和保護。為保護其種群資源，本課題組于2016年開始了對拉薩裂腹魚開展人工馴養工作，2018年人工繁殖拉薩裂腹魚獲得了成功。本研究中，通過觀察和研究拉薩裂腹魚胚胎、仔稚魚的發育形態和生長，探明其早期發育階段的特征和規律，旨在為拉薩裂腹魚的規?；斯し庇唾Y源保護提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用拉薩裂腹魚親魚于2018年2—5月捕自雅魯藏布江流域，其中，雌魚全長為46.4～62.8 cm，體質量為749.6～1874.6 g，雄魚全長為35.2～52.4 cm，體質量為386.8～1125.3 g。

1.2 方法

1.2.1 催產受精 試驗于2018年3—9月在四川省水產研究所臥龍基地進行，使用絨毛膜促性腺激素(HCG)、地歐酮(DOM)和促黃體生成素釋放激素類似物(LRH-A2)3種藥物進行人工催產。人工催產采用兩針注射法，時間間隔24 h。授精方式為人工干法受精。試驗共催產3批，其中，雌魚26尾、雄魚12尾，本研究中選取受精效果最好的一批受精卵用于胚胎發育的觀察、記錄和拍照，以及不同水溫對胚胎發育的影響試驗。

1.2.2 胚胎和仔稚魚的培育 孵化框的規格為25 cm×30 cm，孵化用水為從上游導入過濾后的溶洞水，水質清澈，試驗期間水溫恒定為(13±1)℃，氣泵24 h充氣，水體溶解氧>7.0 mg/L。試驗期間及時用虹吸法吸出死卵和死魚。

1.2.3 早期發育觀察及分析 用體式解剖鏡(Olympus SZ61 )和顯微鏡(CX41)對胚胎和仔稚魚發育的形態特征進行觀察和拍照。為便于觀察和測量，用胰蛋白酶對部分受精卵進行去膜處理，同時用MS-222對仔魚麻醉，用ToupView軟件測量卵徑，以及仔稚魚全長、體長、頭長、肛后長等指標。每次隨機取30粒受精卵和10尾仔魚，記錄形態特征和時間。

1.2.4 不同水溫下胚胎發育比較 試驗設置13、17、21、25 ℃ 4個溫度組，用溫控加熱棒控溫，觀察不同水溫下胚胎發育的變化，記錄受精率、原腸期時間、孵化時間、出膜率、畸形率等指標。

1.2.5 積溫的計算 胚胎發育的總積溫為所有發育階段的積溫相加(h·℃)，各發育階段積溫計算公式為

積溫(h·℃)=該發育階段持續的時間(h)×該發育階段的平均水溫(℃)。

2 結果與分析

2.1 拉薩裂腹魚胚胎發育過程

拉薩裂腹魚受精卵為黃色沉性卵，卵徑為(2.53±0.10)mm，吸水膨脹后卵周隙擴大，卵徑為(3.49±0.12)mm，卵黃直徑為(2.47±0.11)mm，卵黃周隙為(0.59±0.05)mm。

拉薩裂腹魚胚胎發育可分為受精卵期、胚盤期、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經胚期、器官形成期和出膜期，共8個階段33個時期(表1，圖1)。在(13±1)℃水溫條件下，胚胎從受精卵到孵化出膜歷時225 h 10 min，積溫為2838.79 h·℃。其中，受精卵的持續時間為3 h 20 min，積溫為43.33 h·℃；卵裂期的持續時間為9 h 30 min，積溫 126.23 h·℃；囊胚期和原腸期的持續時間分別為16 h 56 min、19 h 26 min，積溫分別為220.13、206.76 h·℃；神經胚期持續12 h 53 min，積溫為167.49 h·℃；器官分化期持續97 h 56 min，積溫為1257.99 h·℃；出膜期持續65 h 19 min，積溫為816.88 h·℃(表1)。

續表1 拉薩裂腹魚胚胎發育特征描述Cont.Tab.1 Embryo development features of Schizothorax waltoni Regan

2.2 不同水溫下胚胎發育比較

從表2可見：拉薩裂腹魚的胚胎發育隨著水溫的升高，達到原腸期和孵化的時間均明顯縮短，孵化時間由13 ℃時225 h 10 min縮短至17 ℃時145 h 25 min和21 ℃時112 h 10 min，同時，受精率和出膜率均有不同程度的降低，畸形率則大幅上升。至25 ℃，胚胎完全無發育。

表2 水溫對拉薩裂腹魚胚胎發育的影響Tab.2 Effects of water temperature on embryo development of Schizothorax waltoni regan

2.3 拉薩裂腹魚仔稚魚發育特征

從圖2可見：仔魚初孵時眼囊較大，未見黑色素；在耳石后方的胸鰭較??；卵黃前部呈近橢圓形，后部為細長狀，肛凹明顯；心臟及卵黃網狀靜脈呈淡紅色，頭、軀干尾部微觀察到紅色，血液循環明顯；仔魚靜臥于水底，尾部偶爾擺動(圖2-A)。1日齡仔魚晶體出現黑色素，胸鰭舒展呈半圓形，未發現口凹(圖2-B)。2日齡仔魚，眼囊內充滿黑色素，卵黃囊變成長柱形；可見口凹，但未見口裂；鰓弓原基出現，未見鰓蓋活動，可見鰓部有血液流動(圖2-C)。3日齡仔魚，出現鼻凹，卵黃減小呈細條狀，運動能力變強(圖2-D)。4日齡仔魚出現口裂(圖2-E)。 5日齡仔魚，鰓蓋有微微張合，在顯微鏡下可觀察到鰓絲，頭和身體出現黑色素，胸鰭變大但未見鰭條(圖2-F)。8日齡仔魚，背部黑色素增多，同時在腹部出現黑色素；卵黃繼續減少，魚體分布血管呈網狀；尾椎微上翹；背鰭分化，可短時平游(圖2-G)。9日齡仔魚，出現尾鰭條雛形，口張合閉合的速度加快，腸道已經貫通(圖2-H)。11日齡仔魚消化道清晰，第一鰾室出現(圖2-I)。16日齡仔魚，出現背鰭鰭條，腹部鰭褶延伸至胸鰭后緣，臀鰭開始分化(圖2-J)。18日齡仔魚，腹鰭原基出現(圖2-K)。20日齡仔魚，尾鰭開始分叉(圖2-L)。23日齡仔魚，臀鰭鰭條出現，卵黃囊消失(圖2-M)。

25日齡仔魚，第二鰾室出現(圖2-N)。70日齡仔魚的側線已發育完全，各鰭也已長成，魚體顏色和體型接近于成魚，成為幼魚(圖2-O)。

2.4 拉薩裂腹魚卵黃囊仔魚階段的生長

從表3可見：拉薩裂腹魚仔魚初孵時全長為(10.71±0.29)mm，肛后長為(3.01±0.02)mm；卵黃囊被完全吸收時，仔魚全長為(18.35±0.65)mm，增加了71.34%;1～7日齡仔魚生長較快速，從8日齡開始，生長幅度減緩，至20日齡時仔魚生長幅度又開始加快;仔魚頭長與全長比及肛后長與全長比均呈遞增趨勢。

表3 拉薩裂腹魚早期仔魚的生長情況Tab.3 Growth of Schizothorax waltoni Regan during post-embryonic development

3 討論

3.1 拉薩裂腹魚與其他裂腹魚亞科魚類的胚胎發育比較

將拉薩裂腹魚與裸鯉屬的松潘裸鯉[9]、硬刺松潘裸鯉[10]、青海湖裸鯉[11]，尖裸鯉屬尖裸鯉[12]，扁吻魚屬扁吻魚[13]，裂腹魚屬的短須裂腹魚[14]、齊口裂腹魚[15]、四川裂腹魚[16]、小裂腹魚[17]等其他裂腹魚亞科魚類早期發育特點進行比較(表4)，結果發現，拉薩裂腹魚的受精卵在幾種裂腹魚中略大，卵周隙也較大，為微黏、沉性卵。雖然初孵仔魚的大卵黃會減弱仔魚的游泳能力，但可以為仔魚提供更多營養物質，從而延長仔魚由內源性營養向外源性營養轉變的時間，有助于仔魚開口后完成初次攝食，提高仔魚的存活率。肌節的分化時間，僅尖裸鯉出現在胚孔封閉期前，其余9種魚的肌節均出現在胚孔封閉后分化；魚體色素的出現時間，拉薩裂腹魚與硬刺松潘裸鯉、松潘裸鯉、青海湖裸鯉、齊口裂腹魚相同，均在孵化后1 d出現，扁吻魚、四川裂腹魚、短須裂腹魚則在孵化后2 d出現，出現最遲的是尖裸鯉在孵化后3 d出現; 胸鰭原基出現時間，拉薩裂腹魚、尖裸鯉、硬刺松潘裸鯉是在孵化前出現，其余在孵化后出現，這可能與孵化水溫和孵化時長有關，在低水溫下胚胎發育時間較長，胸鰭原基得以分化；出膜方式，拉薩裂腹魚、硬刺松潘裸鯉、扁吻魚及齊口裂腹魚為頭部或尾部出膜，其余為尾部出膜；出膜時發育階段，拉薩裂腹魚、尖裸鯉、硬刺松潘裸鯉為胸鰭原基形成期，四川裂腹魚、短須裂腹魚、小裂腹魚和青海湖裸鯉為心臟搏動期，齊口裂腹魚、松潘裸鯉、扁吻魚為血液形成期。

表4 拉薩裂腹魚與其他裂腹魚亞科魚類胚胎發育特點比較Tab.4 Comparison of the embryonic developmental characteristics between Schizothorax waltoni Regan and other Schizothoracinae fish

拉薩裂腹魚主要分布在青藏高原雅魯藏布江流域，由于該區域的地層皺褶斷裂，水系不通導致了魚類的地理隔離和生殖隔離，物種的分化明顯。同時該地區空氣干燥稀薄，有較強太陽的輻射，晝夜溫差比較大，全年的氣溫均較低，對魚類的形態和生理代謝等均有較大的影響[18]。拉薩裂腹魚胚胎發育過程中，心臟及血液循環均出現較早，同時尾部鰭褶和胸鰭原基均在孵化前形成，能更好地適應高原貧營養及低水溫環境。

3.2 拉薩裂腹魚仔魚發育及生長

一般認為，卵黃囊仔魚是從孵化到卵黃吸盡，并開始外源性營養階段，該階段仔魚歷經各器官如眼、耳、鰓、消化道的發育與進一步完善過程；對外營養仔魚從背鰭分化到各鰭形成階段，鰭褶逐漸分化出鰭條，骨骼鈣化，游泳和攝食能力增強，從內源性營養轉化為完全外源性營養[19]。拉薩裂腹魚仔魚孵化后前6 d生長速度較快，同時，仔魚吸收卵黃囊的速度也較快，卵黃囊由初孵時的棒槌狀變為細棒狀，口、鰓、胸鰭等在出膜后5 d快速分化和生長。孵化后8～9 d腸道形成，仔魚攝食少量人工餌料，進入混合營養期。孵化后13 d仔魚的卵黃已完全吸收，攝食頻率增多、強度加大。隨后仔魚的背鰭、尾鰭、腹鰭、臀鰭陸續開始分化。仔稚魚從內源營養向外源營養逐漸轉變，器官逐漸分化完善。孵化后70 d仔魚的各鰭已基本長成，側線也已經發育完全，進入幼魚階段。

Farris[20]認為，卵黃囊仔魚分3個階段：出膜后為快速生長期，卵黃囊消失前后為慢速生長期，還未對外攝食時為負生長期。拉薩裂腹魚的初孵仔魚較大，出膜時全長為10.71 cm，卵黃囊也較大，即使在外界食物短缺的情況下，也可為仔魚新陳代謝提供能量，能在嚴峻的環境下逃避敵害、建立外源攝食，保證仔魚更大的成活率。拉薩裂腹魚卵黃囊仔魚孵化后前7 d為快速生長，到背鰭開始分化時(8 d)，此時卵黃囊并未吸收完全，進入混合營養期，此后仔魚生長減緩，筆者認為，可能是卵黃較大的原因，拉薩裂腹魚未出現負生長。20 d左右仔魚的攝食能力逐漸增強，能較好地攝食外源性營養，其生長速度再次加快。

3.3 拉薩裂腹魚早期發育與環境適應性

拉薩裂腹魚親魚采自雅魯藏布江支流，地處高原，流域內生境貧瘠，水源主要為雪山融水，地表徑流所帶入的營養物質少，不適宜浮游生物的生長繁殖，同時，自然繁育季節水溫低，餌料生物貧乏[18,21]。本研究中溫度試驗表明，雖然升高水溫可以縮短拉薩裂腹魚的胚胎發育時間，但溫度超過17 ℃后，孵化率大幅降低、畸形率大幅升高，在生產中為了縮短生產時間，可適當提高水溫，但建議不要超過17 ℃。

拉薩裂腹魚卵徑和卵黃較大，所含營養物質豐富，有利于應對貧乏的食物資源，減輕攝食壓力；卵周隙較大，卵粒在水流中易被托起，隨水漂流，到水流較緩的水域沉入河床卵石縫孵化，有利于隱藏。同時，拉薩裂腹魚的胚胎發育過程中胸鰭原基和尾部的鰭褶均在出膜前分化形成，心臟、血液循環的較早出現等，使仔魚在出膜后能更順利地適應該區域貧營養環境，其早期發育特征與其生存的環境具有一定的適應性。