新疆克孜爾河斯氏高原鰍繁殖生物學(xué)初步研究

李麗，朱霞 ，強(qiáng)壯，趙賀，魏杰*

（1塔里木大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

（2塔里木畜牧科技兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300）

（3塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

繁殖是魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖及遺傳育種的重要環(huán)節(jié)，是魚(yú)類(lèi)生命過(guò)程中不可或缺的部分，繁殖生物學(xué)是魚(yú)類(lèi)延續(xù)種群和生長(zhǎng)進(jìn)化的重要組成部分［1］。魚(yú)類(lèi)繁殖生物學(xué)特性的形成主要與其自身遺傳因素和外界環(huán)境因素有關(guān)［2］。這都是在長(zhǎng)期種群進(jìn)化過(guò)程中自然選擇的結(jié)果［3-4］，它顯示出種群及其后代對(duì)環(huán)境的適應(yīng)特征［5］，然而這種適應(yīng)特征與魚(yú)類(lèi)的性腺發(fā)育狀況［6］、性成熟時(shí)間［7］、產(chǎn)卵類(lèi)型、產(chǎn)卵場(chǎng)所等息息相關(guān)［8］。

斯氏高原鰍（Triplophysa stoliczkae），別名背斑條鰍，隸屬于鯉形目（Cypriniformes）、鰍科（Cobitidae）、條鰍亞科（Noemacheilinae）、高原鰍屬（Triplophysa）、高原鰍亞屬（Triplophysa）［9］，是克孜爾河土著魚(yú)類(lèi)。目前對(duì)斯氏高原鰍的研究?jī)H限于分布［9］和寄生蟲(chóng)［10］等方面，對(duì)其繁殖生物學(xué)的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。近年來(lái)陳生熬［11］、梁祥等［7］、王志堅(jiān)等［8］、汪帆等［12］學(xué)者分別對(duì)葉爾羌高原鰍（Triplophysa Yarkandensis）、秀麗高原鰍（Triplophysa venusta）、貝氏高原鰍（Triplophysa bleekeri）、東方高原鰍（Triplophysa orientalis）的繁殖生物學(xué)進(jìn)行研究，對(duì)了解高原鰍屬魚(yú)類(lèi)早期生活史，開(kāi)展其增殖保護(hù)等工作提供了基本參考資料。

本研究通過(guò)重量比例法估算斯氏高原鰍的個(gè)體繁殖力，測(cè)定性比和最小性成熟個(gè)體，觀察其第二性征和性腺發(fā)育時(shí)期，并統(tǒng)計(jì)卵徑分布確定其產(chǎn)卵類(lèi)型，旨在探明克孜爾河斯氏高原鰍的繁殖生物學(xué)特性，豐富新疆土著魚(yú)類(lèi)繁殖生物學(xué)的內(nèi)容，為其繁殖及增殖放流等工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

斯氏高原鰍于2018年6月采集于新疆拜城縣克孜爾河黑英山鄉(xiāng)河段，并對(duì)其生存水域的水溫和流速進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量（表1）。捕獲斯氏高原鰍成魚(yú)30尾，測(cè)定其體長(zhǎng)、體質(zhì)量以及性腺重（表2），將樣本用10%的福爾馬林固定帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步研究［13］。

表1 黑英山鄉(xiāng)河段水溫、流速指標(biāo)

表2 斯氏高原鰍成魚(yú)常規(guī)形態(tài)指標(biāo)

1.2 方法

1.2.1 雌雄差異

對(duì)性成熟樣本進(jìn)行雌雄辨別，先從胸鰭的形狀、體色深淺、背部斑紋分界的清晰度與否以及腹部膨大程度進(jìn)行區(qū)別，然后再?gòu)牡谝恍哉魃线M(jìn)行驗(yàn)證。

1.2.2 性比

通過(guò)解剖，根據(jù)其第一性征鑒別雌雄，并統(tǒng)計(jì)雌雄性比。

1.2.3 個(gè)體繁殖力

參考《魚(yú)類(lèi)生態(tài)學(xué)》［14］，按照重量比例法來(lái)計(jì)算斯氏高原鰍的個(gè)體繁殖力。選取處于性腺發(fā)育至Ⅳ期的10尾雌魚(yú)卵巢，測(cè)量卵巢總重，然后分別在卵巢前部、中部、后部取0.1 g進(jìn)行卵粒計(jì)數(shù)。絕對(duì)繁殖力、相對(duì)繁殖力計(jì)算方法如下：

絕對(duì)繁殖力=（樣品卵粒數(shù)/樣品重）×卵巢重

相對(duì)繁殖力=絕對(duì)繁殖力/空殼重

1.2.4 卵徑分布和產(chǎn)卵類(lèi)型

隨機(jī)取卵觀察測(cè)量，用吸管隨機(jī)吸取處于Ⅳ期的10尾雌魚(yú)卵巢，每尾隨機(jī)吸取10粒卵粒，共100粒。在體視顯微鏡下測(cè)量其卵徑，每個(gè)樣本測(cè)100粒，共1 000粒。根據(jù)結(jié)果制作卵徑分布圖，用卵徑頻數(shù)分布法和實(shí)驗(yàn)觀察法來(lái)判斷產(chǎn)卵類(lèi)型。卵徑分布圖呈單峰型，則為一次產(chǎn)卵類(lèi)型；如為雙峰，則為分批產(chǎn)卵類(lèi)型；如為多峰，則為連續(xù)產(chǎn)卵類(lèi)型［15］。

1.2.5 最小性成熟個(gè)體

從性腺發(fā)育至Ⅳ期的個(gè)體中挑選出體長(zhǎng)、體重最小的個(gè)體，再結(jié)合年齡數(shù)據(jù)綜合所得。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)使用SPSS 26.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan方法進(jìn)行多重比較，顯著性水平設(shè)為0.05。卵徑的數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）來(lái)表示。

2 結(jié)果

2.1 雌雄差異

2.1.1 第一性征

對(duì)25尾斯氏高原鰍進(jìn)行解剖，結(jié)果顯示雌魚(yú)發(fā)育至Ⅳ期的卵巢左右連成一片，近似一個(gè)長(zhǎng)袋狀，能看到大部分已沉積了卵黃的卵粒，見(jiàn)圖1A。雄魚(yú)發(fā)育至Ⅳ期的精巢，呈白色不規(guī)則曲折狀，近似Z字形彎曲，見(jiàn)圖1B。

圖1 發(fā)育至Ⅳ期的斯氏高原鰍性腺比較

通過(guò)解剖觀察到卵巢發(fā)育至Ⅲ期的2尾，發(fā)育至Ⅳ期的10尾；精巢發(fā)育至Ⅱ期的1尾，Ⅲ期的2尾，Ⅳ期的10尾。處于Ⅲ期的卵巢，透過(guò)卵膜肉眼可見(jiàn)卵粒，只有一小部分卵粒能從卵膜上分離下來(lái)，大部分都不能分離，且卵粒開(kāi)始沉積卵黃，能看見(jiàn)卵巢表面的血管。Ⅳ期卵巢體積增大，占據(jù)腹腔的1/3左右，呈淡黃色，卵粒相對(duì)較大，沉積卵黃的卵粒數(shù)比Ⅲ期多，處于Ⅱ期的精巢不透明，細(xì)帶狀。Ⅲ期的精巢呈彎曲長(zhǎng)條狀，整體呈白色，Ⅳ期的精巢乳白色呈Z字形彎曲。

2.1.2 第二性征

對(duì)性腺發(fā)育至Ⅳ期的斯氏高原鰍的雌雄差異進(jìn)行比較，結(jié)果如圖2所示。雄魚(yú)胸鰭比其他鰭略厚，胸鰭外側(cè)第一或第二根鰭條變硬；雌性胸鰭無(wú)明顯變化。雄魚(yú)的胸鰭略尖，雌魚(yú)的胸鰭鈍圓。性成熟雄魚(yú)體色較深，背部花紋呈馬鞍型，分界明顯；雌魚(yú)體色較淡，身體長(zhǎng)形，背部斑紋分界明顯。由于生殖季節(jié)的來(lái)臨，雌魚(yú)的卵巢逐步發(fā)育表現(xiàn)出腹部膨大，個(gè)體較為豐滿，但此時(shí)相比于雄魚(yú)，其個(gè)體相對(duì)偏瘦，且腹部膨大不明顯。

圖2 發(fā)育至Ⅳ期的斯氏高原鰍雌雄差異比較

2.2 性比

30尾斯氏高原鰍中雌魚(yú)12尾，雄魚(yú)13尾，剩余5尾未辨別出雌雄。性比值為1.00:1.08（N=25）。

2.3 繁殖力

選卵巢發(fā)育于Ⅳ期的雌魚(yú)，計(jì)算斯氏高原鰍個(gè)體繁殖力，結(jié)果顯示絕對(duì)繁殖力范圍為964～4 095粒，平均為2 361粒，相對(duì)繁殖力范圍為172～493粒/g，平均為301粒/g。

2.4 卵徑分布和產(chǎn)卵類(lèi)型

測(cè)量10尾雌魚(yú)性腺發(fā)育至Ⅳ期卵巢中卵的卵徑，依據(jù)測(cè)量結(jié)果作出卵徑分布圖，結(jié)果如圖3所示。本次共測(cè)量1 000粒卵的卵徑，卵徑均值為（0.15±0.03）mm，屬于卵徑小的魚(yú)類(lèi)。卵徑處于0.13～0.15 mm居多，為優(yōu)勢(shì)組，占總測(cè)量卵量的40%，其他組共占60%。因圖中顯示只有一個(gè)峰值，且卵巢中的卵屬于同一時(shí)期性成熟，推測(cè)為一次產(chǎn)卵類(lèi)型。

圖3 斯氏高原鰍Ⅳ期卵巢中卵徑分布圖

2.5 最小性成熟個(gè)體

斯氏高原鰍雌魚(yú)和雄魚(yú)的最小性成熟個(gè)體標(biāo)準(zhǔn)如圖4所示，雌魚(yú)的最小性成熟個(gè)體年齡為2齡，體長(zhǎng)46.19 mm，體質(zhì)量1.02 g；雄魚(yú)的最小成熟個(gè)體年齡為2齡，體長(zhǎng)49.55 mm，體質(zhì)量1.16 g。

圖4 斯氏高原鰍最小性成熟個(gè)體

3 討論

3.1 第二性征

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)達(dá)到性成熟之后，在外部形態(tài)上顯著發(fā)現(xiàn)雌魚(yú)較雄魚(yú)整體上飽滿，在解剖過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)由于魚(yú)體內(nèi)臟中存在脂肪積累過(guò)多而導(dǎo)致其體型飽滿的狀況。并且在生殖季節(jié)大多數(shù)鯉科和鰍科魚(yú)類(lèi)的第二性征會(huì)在吻端、鰓蓋和胸鰭等部位出現(xiàn)珠星，對(duì)比發(fā)現(xiàn)高原鰍屬魚(yú)類(lèi)性成熟時(shí)只有東方高原鰍胸鰭上出現(xiàn)珠星［8,16］。在本研究中，斯氏高原鰍性成熟個(gè)體未發(fā)現(xiàn)珠星的出現(xiàn)，同時(shí)在雄魚(yú)的頰部和胸鰭上也均未發(fā)現(xiàn)有肉墊或刺突。繁殖季節(jié)雄性胸鰭顯著增厚，雄性胸鰭外側(cè)第一或二根鰭條變硬，與賽里木湖高原鰍的研究結(jié)果一致［17］。斯氏高原鰍雄魚(yú)胸鰭略尖，雌魚(yú)胸鰭鈍圓，與葉爾羌高原鰍的研究結(jié)果一致［2］。雌雄體色深淺這一特征與同屬于鰍科的東方高原鰍和中華沙鰍描述相符［8,18］。對(duì)6種不同流域高原鰍第二性征的比較見(jiàn)表3。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生活在不同水系中的相同種類(lèi)之間雄性第二性征也不盡相同，這表明外界生活環(huán)境也會(huì)影響到高原鰍的第二性征。

表3 6種不同流域高原鰍魚(yú)類(lèi)第二性征的比較

3.2 個(gè)體繁殖力

斯氏高原鰍相對(duì)繁殖力的平均值為301粒/g，而同屬于高原鰍屬的賽里木湖的新疆高原鰍（Triplophysa strauchii)其相對(duì)繁殖力的平均值為568粒/g［16］，柴窩堡的新疆高原鰍其相對(duì)繁殖力的平均值為408粒/g［21］，秀麗高原鰍其相對(duì)繁殖力的平均值為420粒/g［22］，葉爾羌高原鰍其相對(duì)繁殖力的平均值為982粒/g［2］，相比較而言斯氏高原鰍相對(duì)繁殖力水平最低。一方面，可能是由于其長(zhǎng)期適應(yīng)外界環(huán)境的結(jié)果，克孜爾河發(fā)源于天山南部的汗騰格里峰，主要以冰雪融水補(bǔ)給［23］，流速較大，水質(zhì)偏瘦，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較少；另一方面這也可能是由其遺傳特性所決定，具體原因還有待進(jìn)一步探究。

3.3 產(chǎn)卵類(lèi)型

產(chǎn)卵類(lèi)型的確定一般會(huì)采用性腺組織學(xué)觀察法、實(shí)驗(yàn)觀察法、成熟系數(shù)（GSI）周年變化法、卵徑頻率分布法綜合判斷來(lái)確定［14］。本研究發(fā)現(xiàn)，黑英山河段的斯氏高原鰍卵巢中的卵多數(shù)是屬于同一時(shí)期發(fā)育成熟且卵徑分布圖呈單峰，判斷為一次產(chǎn)卵類(lèi)型，該結(jié)果與葉爾羌高原鰍的研究結(jié)果一致［2］，每年的6月份是其產(chǎn)卵繁殖高峰期。但同屬于高原鰍屬的貝氏高原鰍，其一年產(chǎn)卵兩次［12］（卵巢中的卵不是一起成熟，背部和尾部先成熟，腹部后成熟）；秀麗高原鰍、東方高原鰍都為分批產(chǎn)卵類(lèi)型［7-8］，同屬鯉形目的裂腹魚(yú)類(lèi)，如昆明裂腹魚(yú)(Schizdthorax grahami)［24］、神農(nóng)架齊口裂腹魚(yú)(Schizothorax prenati)［19］，其產(chǎn)卵類(lèi)型均為單峰一次產(chǎn)卵類(lèi)型。

3.4 最小性成熟個(gè)體

魚(yú)類(lèi)種間自身的遺傳因素及其所生活的外界環(huán)境是影響魚(yú)類(lèi)性腺成熟的兩大主要原因［22］。因此，對(duì)于特定的物種來(lái)說(shuō)，研究魚(yú)類(lèi)的性成熟，一方面要考慮遺傳的穩(wěn)定性，另一方面還要考慮外界因素中的不確定性。外界因素在一定程度上起到?jīng)Q定性作用，魚(yú)類(lèi)之間身體上的相互碰撞、無(wú)意間的撞擊石頭以及水質(zhì)的污染等均會(huì)不同程度的影響最小性成熟個(gè)體［25］。本研究中，斯氏高原鰍雌雄最小性成熟個(gè)體年齡均為2齡，這與秀麗高原鰍和大寧河貝氏高原鰍最小性成熟年齡均為2齡的研究結(jié)果一致［12,22］，且都屬于同齡性成熟。而在其它研究中，很多魚(yú)類(lèi)則不屬于同齡性成熟，如葉爾羌高原鰍雌性最小性成熟年齡為3齡，雄性為2齡［2］，神農(nóng)架齊口裂腹魚(yú)雌性最小性成熟年齡為4齡，雄性為3齡［19］；金沙江圓口銅魚(yú)（Coreius guichenoti）雌性最小性成熟年齡雌為4齡，雄性為3齡［20］。推測(cè)魚(yú)類(lèi)性成熟是否同齡可能與魚(yú)類(lèi)自身遺傳因素有關(guān)，同時(shí)也與環(huán)境中餌料種類(lèi)及豐度、過(guò)渡捕撈以及水利工程建設(shè)等密切相關(guān)［26-27］。

4 結(jié)論

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，斯氏高原鰍在性成熟時(shí)雄魚(yú)體色較深，輕壓腹部有精液擠出；雌魚(yú)體色較淡，腹部隆起，生殖孔微凸。除5尾未辨性別外，雌雄魚(yú)性比為1.00:1.08（N=25）。雌魚(yú)雄魚(yú)最小性成熟年齡均為2齡，雌性最小性成熟個(gè)體體長(zhǎng)46.19 mm，體質(zhì)量1.02 g；雄性最小性成熟個(gè)體體長(zhǎng)49.55 mm，體質(zhì)量1.16 g。斯氏高原鰍屬于一次產(chǎn)卵類(lèi)型，其絕對(duì)繁殖力為（2 362±1 066）粒，相對(duì)繁殖力為（301±112）粒/g。該魚(yú)繁殖力較低，資源瀕危，因此，開(kāi)展對(duì)斯氏高原鰍的基礎(chǔ)研究和人工繁殖并進(jìn)行增殖放流，恢復(fù)其資源，尤為重要且迫在眉睫。