水生生物胚胎发育的干扰体

水生生物胚胎发育的干扰体

 

河川径流条件对水生生物生存,生长和繁殖具有重要的影响。其中温度和溶氧是淡水鱼类生活水环境的重要因子。国内外水产工作者对不同鱼类的胚胎发育与水温、盐度和溶氧的关系进行了许多研究[1-3],为这些优质经济鱼类的人工繁育研究积累了丰富的资料。鲤鱼是黄河流域的主要鱼类,但由于受到环境影响,其种质资源遭到了严重破坏。因此,研究黄河径流条件(温度和溶氧)与鲤鱼胚胎发育的关系,可以为保护黄河流域鲤鱼种质资源、监测鲤鱼种群动态和鲤鱼黄河流域产卵场的确定提供一定的基础资料。   1材料方法   1.1试验地点及材料试验场所选在西安市东大镇罗非鱼良种养殖基地,试验用鱼采自西安市西留堡渔场,在产卵季节对亲鱼进行人工催产,获得正常发育的受精卵。受精卵初期黏性大,为黏性卵。   1.2试验方法   1.2.1温度对鲤鱼胚胎发育的影响试验   通过野外监测调查,设计接近黄河径流温度的四个温度梯度:16℃,20℃,24℃,28℃。使用加热棒控制恒温条件,误差±1℃。试验设计50cm×30cm×25cm的容器中盛1L养殖基地地下用水,放入10g发育正常的鲤鱼胚胎(在发育期处于64细胞期前完成),每一温度梯度设两个平行组。每天定时观察、记录胚胎从受精起发育到仔鱼出膜(简称孵化)所需的时间(以孵出1~2尾仔鱼的时间为准)和孵化率。定时轻轻搅动水体,让胚胎变动位置以防缺氧。实验温度经标准温度计校准。   1.2.2溶氧对鲤鱼胚胎发育的影响试验   由于试验中直接控制溶氧含量较为困难,所以选用密闭容器中添加不同数量鲤鱼正常胚胎,由于胚胎发育需要耗氧,通过定时监测密闭容器中溶氧量,可以得出一定范围内溶氧对鲤鱼胚胎发育的影响。本实验设计了40cm×25cm×15cm的密闭容器三个,并向其中分别放入不同密度的鲤鱼正常发育胚胎(在发育期处于64细胞期前完成):10g,20g,30g。每一梯度设有两个平行组,每天定时观察、记录胚胎从受精起发育到仔鱼出膜(简称孵化)所需的时间(以孵出1~2尾仔鱼的时间为准)和孵化率,并定时监测三个梯度密闭容器中溶氧量。试验水温定为20℃(±1℃)。   1.2.3模拟黄河径流条件最适温度和溶氧值的确定   这些值的确定均以能够有胚胎孵化出膜为准,孵化合适温度和溶氧范围的确定则以孵出率达到50%或以上,且仔鱼能正常存活为准。   2结果   2.1水温对鲤鱼胚胎发育的影响   2.1.1水温对鲤鱼胚胎孵化时间的影响   胚胎发育的速度在适宜的孵育下,依赖于水的温度,即在一定的范围内,水温在鱼类胚胎发育过程中起到主导作用,温度越高发育越快,反之,则胚胎发育越慢。本实验中由于模拟黄河径流水温,在四个温度梯度中,鲤鱼的胚胎发育也是如此(见表1)。由表1可见,鲤鱼胚胎在模拟的四个温度下,鲤鱼胚胎的孵化时间随着温度的升高而缩短,表明水温与鲤鱼胚胎的孵化时间呈现负相关关系,得出其方程为Y=267.0e-0.06x,其中X为水温,Y为鲤鱼胚胎的孵化时间。由方程绘制鲤鱼胚胎发育与水温的关系图(见图1)。由图1和表1还可以看出,在16℃~20℃温度范围内,两个相隔温度下鲤鱼胚胎孵化时间之差要明显的大于20℃~28℃温度范围内的两个相隔温度下胚胎孵化时间之差。如16℃下鲤鱼胚胎发育时间比20℃下多50.75h,而20℃下鲤鱼胚胎发育时间只比24℃下多8.75h,24℃与28℃比较,胚胎孵化时间仅差2h。这与谢钢等进行的试验结果相吻合。   2.1.2水温对鲤鱼胚胎孵化率的影响   由表1可见,四个模拟黄河径流水温对鲤鱼胚胎孵化率的影响还是存在着一定差异的。20℃和24℃水温条件下,鲤鱼的胚胎能够正常孵化,孵化率分别达到59.97%和69.36%,而16℃和28℃水温时,对鲤鱼胚胎孵化率的影响较为明显,都未达到50%,分别只有19.11%和43.14%。并且后者孵化后的仔鱼多为畸形,成活率较低分别只有24.25%和~24℃范围内,鲤鱼的胚胎可以正常发育,为最适胚胎孵化温度范围。而当黄河径流水温在较低温度(16℃)和较高温度(28℃)时,鲤鱼胚胎正常发育受到严重影响。   2.2溶氧对鲤鱼胚胎发育的影响   2.2.1溶氧对鲤鱼胚胎孵化率的影响   适宜的水体溶解氧水平是保证水产动物胚胎正常发育、孵化和幼体健康生长的重要条件之一。由表2可以看出,在较充足水体溶解氧水平下(6.75mg/l和6.28mg/l)鲤鱼胚胎的孵化情况正常,孵化率分别达到87.31%和87.34%,并且孵化后仔鱼生长状况正常。但是当水体溶解氧水平低至5.01mg/l时,已经严重影响到鲤鱼胚胎的发育过程。在低水体溶解氧水平下,其孵化率仅为19.32%,孵化出的仔鱼死亡率达到79.37%。表明低水体溶解氧水平对鲤鱼胚胎的正常发育有抑制作用。   2.2.2溶氧对鲤鱼胚胎孵化时间的影响   由表2可见,低的水体溶解氧水平下(5.01mg/l)鲤鱼的胚胎孵化时间要短于高的水体溶解氧水平下鲤鱼的胚胎孵化时间,孵化时间为49h。溶氧量最高的一组(6.75mg/l)即密闭容器中只放置10g鲤鱼受精卵的试验组,鲤鱼胚胎的孵化时间长达58.5h,比另外两个试验组分别延长了2.5h和8.5h。   3讨论   鱼类在胚胎发育阶段是死亡率最高的时期,受到许多因素限制,如:温度,盐度,溶氧量,光照等。本研究主要讨论了黄河径流中两个主要条件温度和溶氧对其表征性鱼类(鲤鱼)的影响,是初步建立黄河径流条件和其水生生物生存状态响应关系的主要内容之一。   温度作为一个主要的生态因子,影响着水生生物的胚胎发育。本研究结果显示,低温条件下鲤鱼胚胎发育较慢,高温条件下胚胎孵化最快但多数胚胎死亡。可能是由于低温抑制了孵化酶的活性,而长时间的高温条件下可能会使孵化酶失活。同时,研究结果显示鲤鱼胚胎孵化时间与温度呈现负相关,这与大多数鱼类胚胎发育过程相同[4-5]。#p#分页标题#e#   关于溶氧对水生生物胚胎发育影响,大多数研究表明适宜的水体溶解氧水平是保证水生生物胚胎正常发育、孵化和幼体健康生长的基本条件。通过本研究结果可以发现,鲤鱼胚胎正常发育所需的溶氧量阈值约为6.0mg/l。另外在低氧环境下(约5.01mg/ml),鲤鱼胚胎的孵化时间最短,而高氧环境下(约6.75mg/l),鲤鱼仔鱼的孵化推迟了。这与OppenBerntsen,D.o等的试验结果一致。Rombough认为当受精卵内氧气供应不足时,仔鱼迫于氧气的需求提前孵化而保证生存。   黄河流域主要经济鱼类(以鲤科为主)产卵场近年来由于受到过度捕捞,水质污染,建造涉河工程等因素的影响,渔业种质资源遭到严重破坏。黄河流域鱼类种群动态研究已经刻不容缓。本研究通过实验室水槽试验,为建立黄河流域径流条件与表征性鱼类相应关系积累了资料,同时为后期建立黄河流域鱼类种群动态模型打下了基础。