第27卷第1期 华中农业大学学报 Vol_27 No.1 2008年2月 Journal of Huazhong Agricultural University Feb.2008,161~165 仔稚鱼发育敏感期研究进展 杨瑞斌 谢从新一 樊启学 (华中农业大学水产学院,武汉430070) 摘要对仔稚鱼发育敏感期特别是卵黄囊期和变态期的相关研究进行了综述,包括卵黄的吸收及卵黄囊期 的营养吸收机制、开口饵料及其适口性、不可逆点;变态期的外部形态学变化和内部组织结构变化及功能完善过 程等内容。分析推测淡水有胃鱼类胃腺的发育和功能完善过程也是重要敏感期。 关键词敏感期;早期发育;卵黄囊期仔鱼;变态期仔鱼;变态 中图法分类号Q 13 文献标识码A 文章编号1000—2421(2008)01—0161—05 重点关注卵和仔鱼发育的鱼类早期生活史研 鱼类一般以卵黄囊全部吸收到鳞片形成开始为后期 究,是鱼类自然资源繁殖保护和养殖业苗种培育的 仔鱼¨4],到全身披鳞为稚鱼期_5];无鳞鱼类则以卵黄 基础[ 。鱼类的受精卵完成胚胎发育并经脱膜孵化 囊消失到腹鳍形成为后期仔鱼,从腹鳍形成后进入 后进入仔鱼期。仔鱼在刚孵出时消化道还未与外界 稚鱼期[ 。王卫民则将孵出至鱼苗平游为黄颡鱼早 相通,营养完全来自卵黄。随着仔鱼发育,口与肛门 与瓦氏黄颡鱼舍杂交F1的仔鱼前期,从鱼苗平游 先后与外界相通,卵黄逐渐吸收殆尽,仔鱼由内源性 至鳍条基本发育完全为仔鱼后期,从鳍条基本发育 到混合性进而变为外源性营养,鱼苗进入稚鱼期。 完全到脂鳍长成为稚鱼期_7]。有学者指出将外部形 稚鱼消化系统要经过一个变态的发育过程才进入幼 态变化和内部器官发育情况相结合来对鱼类生长阶 鱼期ll2]。Blaxter认为鱼类早期生活史中存在5个 段进行区分较单一按外形变化区分更合理ll8]。在对 敏感期,即孵化期、开口期、鳃丝形成期、鳔充气期 许多海水鱼仔稚鱼的研究中认为,胃腺和幽门盲囊 (上游期)及变形期_3]。Kendall等提出早期史阶段 的出现标志着由稚鱼期转入幼鱼期__8]。 存在2个过渡期,即卵黄囊期和变形期_】]。卵黄囊 期作为早期史阶段一个敏感期、危险期、临界期,已 2 卵黄囊期 得到大家的认可。另一个敏感期——变形(态)期, 由于卵黄囊仔鱼没有摄食能力,或者其摄食和 在鳗鲡和鲆鲽类等外部形态变化比较明显的种类中 消化能力尚处于适应和强化的阶段,外源性营养的 大家容易接受,但在许多逐渐成为我国重要养殖对 获得和利用没有保证,卵黄营养对于仔鱼的发育和 象的淡水底栖鱼类的早期发育阶段中的存在却被忽 生存具有非常重要的意义[_9 。 视了。因此,笔者对2个敏感期的研究现状及趋势 2.1 卵黄囊的吸收过程(速度) 进行概述。 卵黄吸收速度可依据卵黄囊体积的变化来表 1仔稚鱼的分期 示。卵黄囊体积(mm。)可依照公式:V一4/3n・R/ 2・(r/2) 计算[ 。式中:R为卵黄囊长径(mm), 一般将鱼类早期生活史阶段划分为受精卵(胚 r为卵黄囊短径(mm)。不同鱼类卵黄吸收速度不 胎)、仔鱼和稚鱼3个基本发育期,仔鱼期又可划分 一,但大部分鱼类卵黄囊体积在出膜后第1天缩小 为前期仔鱼(卵黄囊仔鱼)和后期仔鱼(晚期仔鱼)。 得最快。半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)仔鱼1 对于后期仔鱼(晚期仔鱼)及稚鱼期的定义,不同鱼 日龄时卵黄囊体积较初孵仔鱼缩小近1O倍_1叫。鲻 类的分期特征不一。如根据外部形态学特征,有鳞 鱼(Mugil cephalus)81 卵黄囊用于24 h内生 收稿日期:2007—10—09 *国家科技支撑计划项目(2007BAD37B02) 湖北省“十一五”科技攻关项目(2006AA203A02)资助 **通讯作者.E-mail:xiecongxin@mail.hzau.edu.cn 杨瑞斌,男,1970年生,华中农业大学水产学院博士研究生,副教授.工作单位:华中农业大学水产学院,武汉430070 维普资讯 http://www.cqvip.com
华中农业大学学报 第27卷 长_1 。邹记兴等发现点石斑鱼(Epbwphelus mala— 一,不同研究的结论甚至存在冲突,如大口鲇、尼罗 baricus)仔鱼孵出后第1天,卵黄囊容积消耗量达 罗非鲫等鱼类消化道是否参与卵黄的消化吸收需要 84.07 E ],凌去非等发现丁值岁(Tinca tim‘a)第1 进一步开展系统研究,必要时可采用电镜观察等技 天卵黄囊日净消耗量最大[ j。尽管仔鱼第1天游 术进行细致研究。 泳能力很弱,但由于身体内各大器官形成加快,新陈 2.3混合营养期的外源营养吸收机制 代谢旺盛,能量消耗最大。 2-2卵黄囊的吸收利用方式和途径 许多鱼类存在混合营养期。初次摄食时,仔鱼 没有咽齿和味蕾。肠道很短,食物通过肠道的时间很 许多鱼第1天卵黄囊消失得最快,但肠管尚未 短,消化吸收的时间也很短,在胃腺发育之前,鱼类 贯通,卵黄如何吸收、排泄?这是令人感兴趣的问 依赖于机械消化、合适的食物选择和肠道消化酶来 题。有关卵黄囊仔鱼对卯黄的吸收利用方式和途径 补偿胃内消化酶的缺乏E 。在外源性营养初期,直 问题,存在不同看法。软骨鱼类、硬骨鱼类和部分胎 肠上皮中嗜酸性亚核液泡的出现表明胞饮吸收和胞 生鱼类,由于其受精卵的卯裂方式不一,导致卵黄囊 内蛋白消化的存在。胞饮作用和胞内消化被认为是 吸收方式不同口 。 胃功能缺乏期间仔稚鱼从肠腔吸收蛋白质大分子进 就软骨鱼类而言,原肠胚形成期间在胚盘后缘 人肠细胞的主要机N E22 23 ̄。 4开口饵料及其适口性 形成的原肠即消化道,导致卵黄囊内存在内皮层。 2.内皮层调节卵黄代谢物从多核体到卵黄微循环系统 朱成德在比较了22种仔鱼的开口饵料后发现, 的转移|_】引。此外,软骨鱼类的卯黄囊通过卵黄蒂 在天然水域内,各种仔鱼虽处于各不相同的生态环 (yolk stalk)与消化道相通,这样卵黄就主要在消化 境中,但开口饵料基本相似,都是游动缓慢、易于消 _2 。 道内被吸收。达氏鲟(Acipenser dabrya ̄lUS)初孵 化、大小适口的浮游动物或底栖动物 仔鱼仅有口咽腔,由食道与卯黄囊相接,孵出后 不同鱼类对开口饵料的选择主要受其口裂大小 ur“ meridionalis) 2~3 d形成口裂,4~5 d后仔鱼上、下颌形成,口能 的。黄峰等发现大口鲇(Sil。 ,而半滑舌鳎2.5 张动,5~6 d形成肛门,12~16 d仔鱼的直肠以肛 2.5日龄时口裂宽达1.2 mmE门通向外界,部分仔鱼开口摄食 。 日龄时口裂仅0.24 mm{ ̄ao ̄l。由于口裂与初孵鱼全 硬骨鱼类具胚胎外卵黄囊,通过卵黄多核体作 长具相关性,适口饵料的大小与初孵鱼全长关系密 为唯一的卵黄吸收途径。卯黄没有被内胚层所包 切。许多海水鱼初孵鱼很小,如赤石斑鱼(Epi— 裹,所以硬骨鱼的卯黄营养吸收,与内胚层细胞或消 nephelus akaara)1.35~1.45 mm,七带石斑鱼 化道无关。卵黄的吸收过程包括多核体胞饮作用, (E.septemfaciatus)1.7~1.8 mm,牙鲆(Paralich— hys olivaceus)3.2~3.6 mm,真鲷(Pagrosomus 胞内消化及合成,最后将卵黄代谢物释放到卯黄微 t循环系统l】 。而刘建虎等对南方鲇(Silurus solda— major)3.0~3.4 mm,鲈(Lateolabrax japonicus) _2 。淡水鱼黄颡鱼(Pelteobagrus tovi meridionilis)进行显微观察时发现其食管中肠 3.3~3.7 mm等|与卵黄囊相通,并且消化管上皮细胞在3日龄时已 fulvidraco 5.89 mm)[ 、大口鲇(7.5 mm) 相对 发生形态变化,加之在肠腔内充填大量的卯黄颗粒 较长,在开口饵料的选择上有更大的空间。如小型 及分解的油球,说明早期消化管已参与卯黄的吸收 枝角类是河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)仔 作用["]。赵宝生等认为,尼罗罗非鲫(Tilapia nilo— 鱼适宜的开口饵料l_2 ,轮虫为黄颡鱼主要开口摄食 tia)早期消化管已参与卯黄的吸收作用l1 。 饵料,但水体中枝角类占绝对优势时黄颡鱼则选择 陈细香认为大鳍鲮(Mystus macropterus)消化 小型枝角类为其主要开口饵料L6]。 腺发育过程中早期肝脏参与了卯黄的吸收【一 引。关 2.5不可逆点 海红通过对3种鲇[怀头鲇(Silurus soldatovi)、鲇 不可逆点(point of no return,PNR)是仔鱼耐 (Silurus asotus)及杂交F1后代]的早期肝脏形态 受饥饿的时间临界点,仔鱼饥饿到该点时,尽管还能 结构、肝脏与卵黄的位置关系和血管联系分析,认为 存活一段时间,但已虚弱得不可能再恢复摄食能 2种鲇及其杂交后代的肝脏参与了卵黄物质的吸收 力Llj。因此,研究不可逆点对仔稚鱼培育具有指导 和转运E。 。 意义。不同鱼类到达不可逆点的时间不同,王剑伟 以上研究表明不同种类鱼的卵黄吸收方式不 等发现稀有朐鲫(Gobiocypris yayus)PNR出现在 维普资讯 http://www.cqvip.com
第1期 杨瑞斌等:仔稚鱼发育敏感期研究进展 出膜后的8~10 。万瑞景等发现在培养水温为 关,值得深入开展研究。 对仔稚鱼变态期的研究,主要集中于外部形态 23.0~24.8℃条件下,鲲鱼(Engraulis japonicus) 仔鱼的混合营养期仅1 d多时间,仔鱼的不可逆点 学的变化、内部结构器官的发育完善等方面。此外, 发生在孵化后第6天l2 。夏连军等发现黄鲷(Den— 对稚鱼、幼鱼和成鱼处于明显不同生态位的种类如 tex tumifrOnS)仔鱼孵化后第4天开始摄食外部食 许多底栖鱼类的生活习性——栖息环境的转换、饵 物,不可逆点出现在仔鱼孵出后第8~9天l3 。半 料生物的转换等方面的研究,也日益受到关注。 滑舌鳎仔鱼耐受饥饿的时间临界点发生在孵化后第 3.1 外部形态学变化研究 10天lj 。史氏鲟(Acipenser schrenckii)仔鱼6日 龄开口,7日龄初次摄食,10日龄卵黄基本吸收完 毕,PNR出现在l6日龄l3 。丁鱼岁仔鱼在孵出后第 7天开始摄食,第12天进入不可逆点l1 。 温度不同,仔鱼饥饿耐力不同,因而其抵达不可 逆点时问亦不同。鳜(Siniperca chuatsi)从初孵到 抵达PNR的时间,19.5℃和25℃条件下为8 d, 28℃为7 d,30℃为6 d,31℃为5 d,随温度升高, 抵达PNR的时间逐渐提前l:{ 。李秀玉等对不同温 度下黄颡鱼仔鱼抵达PNR的时间变化进行研究, 发现仔鱼抵达PNR的时间随温度升高而缩短,在 24~28℃下,黄颡鱼仔鱼的PNR点出现在出膜后 的7~8 d[33 ̄。 3变形(态)期 鱼类仔鱼在形态和生理上通常明显不同于其稚 鱼或成鱼,仔鱼向稚鱼的转变过程往往是剧烈的,这 种转变称之为变态l3]。有学者认为鱼类早期史阶段 的变态是共性,这种变态在外形上包括某种器官的 有无和位置变更,鳍褶、外鳃、体透明等仔鱼器官和 特征的消失,鳍条和鳞片的形成。变形期有时可延 续到稚鱼期lj]。变形(态)期概念在鳗鲡(Apos— tichopusjaponicus)和鲆鲽类等外部形态变化比较 明显的种类中容易接受,稚鱼期实质上就是生产实 践中通称的变态期_3 。但在许多鱼类,由于鳍条和 鳞片的形成,稚鱼外形已与幼鱼很相似,还在继续进 行的变态(特别是内部器官)很容易被忽视。事实 上,内部器官功能的从无到有、从不完善到完善也是 一种变态。越来越多的研究表明,许多鱼类的稚鱼 期都还在进行重要的变化。在对许多海水鱼仔稚鱼 的研究中认为,胃腺和幽门盲囊的出现标志着鱼苗 由稚鱼期转入幼鱼期l8]。许多淡水底栖鱼类如黄颡 鱼、瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)、泥鳅、黄鳝 (Monopterus albus)等都出现仔鱼后期培育过程中 高死亡率现象,这一现象是否与早期发育阶段中存 在却被忽视了的变态(内部器官的发育变化情况)有 张海发等发现斜带石斑鱼(Epinephelus CO— ioides)稚鱼期经历了腹鳍棘和第二背鳍棘开始收缩 以及鳍棘上小刺数目急剧减少、鳞片长出、体色及斑 纹出现,至腹鳍棘和第二背鳍棘绝对长度收缩到早 期发育阶段最低值以及鳍棘上的小刺完全消失、鳞 片长齐、体色及斑纹形成等变化l3 。牙鲆则经历了 右眼的移位、冠状幼鳍的消长、体色的左右不对称等 外部形态变化l3引。鲻鱼在早期发育过程中口径比 (口径与全长比)发生明显变化,并与食性的转变相 联系l3引。这些外部形态特征的明显变化也是仔稚 鱼发育分期的重要依据。 3-2组织器官发育研究 进入变态期,许多鱼类的组织器官发生明显变 化。 1)摄食器官的发育。摄食器官发育的变化体 现在口裂张开的时间、口腔壁的发育、咽腔的发育、 颌齿、鳃耙、咽齿的发育。口咽腔的组织学发育主要 体现在粘膜上皮细胞的发育过程,如细胞层数、形 态,粘液细胞和味蕾的有无等l3 。 2)消化道的发育。消化道发育包括食道、胃、肠 的发育。如消化管道的贯通时间、肛门与外界连通 时间、食道细胞群的分化,食道粘膜层、粘膜下层等 结构的出现时间、各层的形状、结构组成;胃原型的 出现时间、位置,胃部不同结构出现时间、各层细胞 形状、排列方式等;肠道出现位置、形状,肠壁粘膜上 皮细胞的形状、发育过程l3 。 在有关消化道的研究中,许多研究都区分出前、 中、后肠,但如何区分却没有描述。此外,有胃鱼类 和无胃鱼类的前肠在结构上是否有差异没有报道。 有胃鱼类和无胃鱼类的前肠在结构上有无差异、功 能上有无区别等问题值得在以后的研究中加以关 注。 3)消化腺的发育。消化腺的发育表现在肝、胰 脏的出现时间、位置、形状、细胞团分化及细胞组 成 。许多研究对淡水有胃鱼类胃腺的发育及其功 能的完善过程却没有引起足够的重视。由于需要胃 维普资讯 http://www.cqvip.com
164 华中农业大学学报 第27卷 腺分泌HC1及胃蛋白酶为主的消化酶,有胃鱼类胃 腺的发育是细胞外消化的先要条件,胃腺的出现及 功能的完善成为变态期最重要的标志。 在许多关于硬骨鱼仔鱼的研究中,从仔鱼开口 摄食到完全分化的胃的形成需要数周的时间[3 。 黄尾黄盖鲽(Pleuronectes ferruginea) { 等鱼从 (4):348—358. 参考文献 [1]殷名称.鱼类早期生活史研究与进展[J].水产学报,1991,15 [2]ZAMBONINO I J I ,CAHU C.Ontogeny of the intestiifal tract of marine fish larvae[J].Comparative Biochemistry and Physi— ology,2001,130:477—487. 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