紅鰭笛鯛仔稚幼魚形態(tài)與色素細(xì)胞發(fā)育

陳子釗，梁秋璐，許振民，王中鐸，郭昱嵩,2

（1.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院南海水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/2.廣東省水產(chǎn)動(dòng)物病害防控與健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524088）

紅鰭笛鯛（Lutjanus erythropterus），又稱紅魚、紅雞等，隸屬于硬骨魚綱鱸形目（Perciformers）笛鯛科（Lutjanidae）笛鯛屬[1]，廣泛分布于熱帶和亞熱帶海域以及巖礁地區(qū)，是暖水性近底層肉食性魚類[2]。由于紅鰭笛鯛營養(yǎng)價(jià)值高，肉質(zhì)鮮美，養(yǎng)殖周期短，存活率相對(duì)較高，已成為我國南部沿海和東南亞地區(qū)的重要養(yǎng)殖對(duì)象。學(xué)界對(duì)笛鯛屬魚類的研究主要集中在種群遺傳多樣性和分子生物學(xué)等方面，關(guān)于發(fā)育生物學(xué)方面，僅見紅鰭笛鯛精巢[1]、卵巢發(fā)育[3]、胚胎發(fā)育[4]以及仔稚魚器官異速生長[5]的研究報(bào)道。筆者研究紅鰭笛鯛早期生長發(fā)育以及體色發(fā)育過程的形態(tài)特征和色素細(xì)胞變化，旨在豐富紅鰭笛鯛早期發(fā)育的生物學(xué)背景資料，為紅鰭笛鯛的人工育苗提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)樣品為同批親本的同批受精卵孵化后0～29 日齡的紅鰭笛鯛仔稚幼魚，2021 年6 月取自廣東省雷州市覃斗鎮(zhèn)西岸村國聯(lián)水產(chǎn)有限公司，親本為海南省陵水縣藍(lán)海洋水產(chǎn)有限公司培養(yǎng)的全人工親魚。

1.2 方法

初孵仔魚先在孵化池里孵化，開口后放入育苗池培育。孵化出膜后0～29 d，每天8:30取樣10尾，用少量丁香酚麻醉，置于載玻片上用生物顯微鏡BM2000和ScopeImage 9.0軟件拍照并測(cè)量全長、體長、頭長、體高等形態(tài)指標(biāo)，每尾魚重復(fù)測(cè)量3 次。用正置熒光顯微鏡（Nikon ECLIPSE Ni-E）觀察色素細(xì)胞。樣品于體積分?jǐn)?shù)10%甲醛中避光保存以備查看。育苗池大小約500 m2，池深約1.5 m，開口后的仔魚餌料為經(jīng)營養(yǎng)強(qiáng)化的輪蟲、鹵蟲無節(jié)幼體以及橈足類等小型生物，10日齡開始投喂魚糜及顆粒飼料（粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥48%，粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥5%）。培育水溫28.3～35 ℃，鹽度35.5～40.0，pH值8.0～8.2。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2010 和Graphpad Prism 8.0 處理數(shù)據(jù)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。用Adobe Photoshop CC 2019 和WPS Office 2019處理圖片。

2 結(jié)果

2.1 仔稚幼魚生長發(fā)育過程的形態(tài)參數(shù)

紅鰭笛鯛仔稚幼魚各項(xiàng)形態(tài)參數(shù)見表1，在其早期發(fā)育初期，其頭長大于體高，隨著生長發(fā)育，其體高逐漸大于頭長，呈現(xiàn)出典型的異速生長模式。

表1 紅鰭笛鯛仔稚幼魚生長發(fā)育過程的形態(tài)參數(shù)Table 1 Morphological parameters during growth and development of Lutjanus erythropterus larvae and juveniles mm

2.2 早期發(fā)育階段形態(tài)特征及色素細(xì)胞發(fā)育變化

2.2.1 早期仔魚 從孵化出膜到卵黃囊吸收完畢，紅鰭笛鯛仔魚的營養(yǎng)來源主要由卵黃囊提供，這一時(shí)期定為早期仔魚，也稱卵黃囊期仔魚，時(shí)間為0～2 d。

初孵仔魚（圖1(a)）：魚體細(xì)長，不能自行游泳，漂浮于水面上，體透明，卵黃囊橢圓形，與仔魚頭部相連，前端膨大，后端細(xì)長。黑色素細(xì)胞出現(xiàn)，細(xì)小星狀或點(diǎn)狀，近似直線排列于腹部及卵黃囊外周（圖2(a)），未見其他色素細(xì)胞，眼無色素沉積，眼囊突出于頭部兩側(cè)，眼輪廓明顯。

1 日齡仔魚（圖1(b)）：卵黃囊開始縮小，體仍透明狀，肌節(jié)23對(duì)，消化道是簡單未分化的直管，位于卵黃囊背側(cè)。游泳能力弱。體色素仍僅見黑色素細(xì)胞，但相比于初孵仔魚，黑色素細(xì)胞變得更大且密集，眼有黑色素沉積，腦部上方開始出現(xiàn)零星的黑色素細(xì)胞（圖2(b)）。無游泳能力，但可間歇性運(yùn)動(dòng)。

2 日齡仔魚（圖1(c)）：卵黃囊吸收完畢，口和肛門先后外開，營養(yǎng)來源從內(nèi)源性轉(zhuǎn)為外源性，開始長出胸鰭，呈“葉”狀，腹、背鰭原基開始形成，呈放射狀。體有色素沉著，眼后方出現(xiàn)黃色素細(xì)胞，形狀不規(guī)則，呈彌散狀態(tài)分布（圖2(c)），腹部黑色素細(xì)胞變大且變少，眼球有色素沉淀，已有趨光性活動(dòng)。

2.2.2 后期仔魚 后期仔魚界定特征是卵黃囊消失，各鰭條及早期胃開始形成，腸道有中腸和后腸的界限[5]，與前期仔魚卵黃囊消失、營養(yǎng)來源轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，魚體急需通過外部攝食和內(nèi)部的消化獲取能量。

4日齡仔魚（圖1(d)）：肌節(jié)明顯，魚鰾充盈，且輪廓清晰，消化道中可見食物堆積，胃中零星有2～3只小輪蟲。體色素細(xì)胞變化不大，有黑色素細(xì)胞和黃色素細(xì)胞，黃色素細(xì)胞增多，沉積于頭后方和腹部前端。

6 日齡仔魚（圖1(e)）：魚體形狀分區(qū)逐漸明顯，各器官發(fā)育進(jìn)一步完善，腸道膨脹，充滿食物。脊索下方黑色素細(xì)胞變大，靠近軀干基底部的黑色素細(xì)胞出現(xiàn)分枝狀，肛門及腸道上的黑色素細(xì)胞數(shù)量明顯增加，黃色素細(xì)胞顏色進(jìn)一步加深，呈亮黃色，頭部后方最為明顯。

7 日齡仔魚（圖1(f)）：眼上方的頭骨突起，脊索也向上隆起，仔魚上頜骨、鰓蓋、匙骨等開始發(fā)育，背鰭鰭膜逐漸變小，體中部至尾鰭仍有放射狀鰭膜。體色素進(jìn)一步沉積，腹部仍可見點(diǎn)狀排列的黑色素細(xì)胞，但黑色素細(xì)胞明顯增大，樹突狀分支更長，消化系統(tǒng)上端黑色素細(xì)胞增多而逐漸連成一塊，黃色素細(xì)胞分布于腦后下方及消化系統(tǒng)周圍，與黑色素細(xì)胞有明顯界線。

9 日齡仔魚（圖1(g)）：背部可觀察到背鰭棘，各鰭條發(fā)育速度加快，眼可見藍(lán)色的虹膜，胃有食物堆積。背鰭鰭膜間有一兩個(gè)黑色素細(xì)胞（圖2(d)），魚鰾外周有黑色素聚集，腹部至尾部仍有呈點(diǎn)狀分布的黑色素細(xì)胞，黃色素細(xì)胞主要存在于腦下方以及腸道周圍。

13 日齡仔魚（圖1(h)）：背鰭5 條鰭棘清晰可見，尾柄末端尾椎骨明顯，脊索末端開始向上彎曲，尾鰭鰭膜放射狀縮小，鰭膜有少量黑色素細(xì)胞；背鰭基有黃色素細(xì)胞沉積（圖2(e)）。胸鰭條已出現(xiàn)，有黑色素沉積。脊椎下方的黑色素細(xì)胞數(shù)目減少，色素斑點(diǎn)變大，除黑、黃色素細(xì)胞外未見其他色素細(xì)胞。

圖1 紅鰭笛鯛仔稚幼魚形態(tài)發(fā)育Fig.1 Morphological development of Lutjanus erythropterus larvae and juveniles

圖2 紅鰭笛鯛各部位色素細(xì)胞發(fā)育Fig.2 Development of pigment cells in different parts of Lutjanus erythropterus

16 日齡仔魚（圖1(i)）：仔魚體長增長，攝食和逃避敵害能力明顯加強(qiáng)，背鰭、胸鰭、腹鰭和臀鰭已形成，各游泳器官發(fā)育完備。鰓蓋部位出現(xiàn)虹彩色素細(xì)胞，尾柄部位開始有一團(tuán)黑色素細(xì)胞沉積，腦部上方有黑色素斑點(diǎn)（圖2(f)，圖2(g)），脊椎下方的黑色素細(xì)胞開始消失。

2.2.3 稚魚期 稚魚期為仔魚到幼魚的過渡時(shí)期，此時(shí)各游泳器官開始發(fā)育以及鱗片的出現(xiàn)，以此形態(tài)標(biāo)志作為判斷仔魚期是否過渡到稚魚期。也有國外學(xué)者以功能胃的形成作為仔魚期和稚魚期的劃分標(biāo)志[6]。

22 日齡稚魚（圖1(j)）：鱗片開始出現(xiàn)，各鰭發(fā)育基本完成，鰭條數(shù)固定，尾鰭各鰭條竹子狀，游泳能力增強(qiáng)，內(nèi)臟不可見，食物來源以魚糜為主，顆粒飼料為輔。黑色素細(xì)胞多分布于背鰭鰭條間，連成叢狀，這可能與鰭條的發(fā)育程度相關(guān)；其次是尾鰭鰭條，尾柄部黑色素繼續(xù)沉積，黃色素細(xì)胞伴隨著黑色素細(xì)胞分布，由于數(shù)量較少，難觀察得到，鰓蓋部位的虹彩色素細(xì)胞在光的照射下呈藍(lán)綠色，除黑色素細(xì)胞、黃色素細(xì)胞和虹彩色素細(xì)胞外未見其他色素細(xì)胞。

26日齡稚魚（圖1(k)）：體表鱗片繼續(xù)增多，呈棘突狀。紅色素細(xì)胞出現(xiàn)，在背鰭鰭膜及尾鰭鰭膜上可觀察到紅色素細(xì)胞（圖2(j)），黑色素細(xì)胞仍占優(yōu)勢(shì)，尾柄部黑色素細(xì)胞團(tuán)已變?yōu)橐粭l明顯的黑色素細(xì)胞帶，背鰭各鰭條及鰭膜上分布大量黑色素細(xì)胞，上下頜、眼周及腦后均有黑色素細(xì)胞分布；黃色素細(xì)胞數(shù)量增多，腹部黃色素細(xì)胞分布最多，其次是背鰭根部，在尾鰭鰭膜及尾柄也有黃色素細(xì)胞。這一階段黑色素細(xì)胞數(shù)量增殖最快，其他色素細(xì)胞雖有增殖，但大部分被掩蓋。

2.2.4 幼魚期 魚體全身是否布滿鱗片是稚魚期進(jìn)入幼魚期的標(biāo)志，幼魚期個(gè)體且生活習(xí)性與成魚相似，區(qū)別只在于體型的大小。

29 日齡幼魚（圖1(l)）：進(jìn)入幼魚期后，全身鱗片基本長出，體表黏液增多，側(cè)線明顯，所有鰭條發(fā)育完全，早期發(fā)育基本完成，體高增長明顯，游泳能力更強(qiáng)。體表紅、黃色素細(xì)胞增多，無應(yīng)激狀態(tài)下，可見體表呈微弱紅色，虹彩色素細(xì)胞多分布于鰓蓋及腹鰭上方，光照射下呈銀白色和紫紅色，黑色素細(xì)胞多分布于背鰭及臀鰭。

42 日齡幼魚：魚體生長迅速，群聚活動(dòng)，搶食，由于投喂更多的人工飼料及含有特定成分的魚糜，魚體紅顏色逐漸加深，鱗紋增密，鱗片上開始有黑色素細(xì)胞分布，黑色素細(xì)胞多分布于側(cè)線鱗上方和臀鰭，尾鰭和側(cè)線鱗下方黑色素分布較少，黃、紅色素細(xì)胞分布較多；鰓蓋部位虹彩細(xì)胞占優(yōu)勢(shì)，呈紫紅色。

3 討論

3.1 紅鰭笛鯛早期生長發(fā)育的時(shí)期劃分

目前，海水魚類早期生長發(fā)育階段尚未統(tǒng)一界定標(biāo)準(zhǔn)[7,8]，對(duì)紅鰭笛鯛仔、稚、幼魚發(fā)育時(shí)期的劃分也未見報(bào)道。張海發(fā)等[9]將魚鰭形成以及鱗片出現(xiàn)定為稚魚期開始的標(biāo)志，Stroband 等[6]認(rèn)為，功能胃的形成標(biāo)志著仔魚已過渡到稚魚期，陳國華等[10]則將體色作為判定仔魚期和稚魚期的標(biāo)志之一。本研究根據(jù)各硬骨魚類早期發(fā)育資料劃分紅鰭笛鯛胚后發(fā)育階段。0～2 日齡仔魚屬于早期仔魚，該階段仔魚未開口，處內(nèi)源營養(yǎng)期；后期仔魚的標(biāo)志為仔魚開口及卵黃囊消失，處混合營養(yǎng)期，仔魚開始攝取輪蟲、橈足類等小型生物，內(nèi)源性營養(yǎng)逐漸轉(zhuǎn)化為外源性營養(yǎng)[11]；后期仔魚向稚魚期過渡的判斷依據(jù)為鱗片的出現(xiàn)[12]；稚魚在完成變態(tài)發(fā)育的過程中，鱗片覆蓋魚體全身為進(jìn)入幼魚期的標(biāo)志。

3.2 紅鰭笛鯛早期生長發(fā)育特征

在水溫28 ℃、鹽度32.2、pH 8.2 的條件下，紅鰭笛鯛受精卵歷經(jīng)20 h孵化出膜[4]。早期仔魚（0～2 d）靠卵黃囊提供營養(yǎng)。3～21 d，仔魚進(jìn)入后期仔魚階段，是仔魚營養(yǎng)方式轉(zhuǎn)換的過渡階段，仔魚腸道開始分化為中腸和后腸，各鰭條也開始形成，魚鰭出現(xiàn)順序依次為胸鰭、尾鰭、背鰭、臀鰭和腹鰭，后期仔魚生長迅速，游泳能力增強(qiáng)，行主動(dòng)攝食；22 日齡時(shí)鱗片出現(xiàn)，標(biāo)志著幼魚已進(jìn)入稚魚期；稚魚期各鰭條已發(fā)育完全，食物來源已轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌系念w粒飼料；紅鰭笛鯛稚魚期較短（22～28d），與程大川等[5]、崔科等[13]的研究有所不同（18～36 d），這與紅鰭笛鯛仔稚魚期的劃分依據(jù)不同有關(guān)；29 日齡進(jìn)入幼魚期，此時(shí)魚體身被鱗片，早期發(fā)育基本完成，生活習(xí)性接近于成魚。

紅鰭笛鯛初孵仔魚全長、仔魚開口時(shí)間以及鰭條完善時(shí)間等發(fā)育特征與其他鱸形目海水魚類相近，例如：條石鯛（Oplegnathus fasciatus）[15]的初孵仔魚全長為（1.95± 0.04）mm，開口時(shí)間和鰭條完善時(shí)間分別為3 日齡和30 日齡；豹紋鰓棘鱸（Plectropomus leopardus）[16]的初孵仔魚全長為（1.68 ± 0.07）mm，開口時(shí)間和鰭條完善時(shí)間分別為2 日齡和17 日齡；此外，黃斑籃子魚（Siganus oramin）[17]、黃鰭棘鯛（Acanthopagrus latus）[18]以及斜帶髭鯛（Hapalogenys nitens）[19,20]等鱸形目魚類的初孵仔魚全長、開口時(shí)間和鰭條完善時(shí)間都與紅鰭笛鯛相類似。歐洲舌齒鱸（Plectropomus leopardus）[21]初孵仔魚全長（3.98±0.02）mm，大于上述幾種鱸形目魚類，開口時(shí)間（8 d）晚于其他鱸形目魚類，但鰭條的完善時(shí)間卻稍早（19 d），這可能與歐洲舌齒鱸早期仔魚的卵黃囊較大，因此仔魚前期時(shí)間長，開口時(shí)間也較晚有關(guān)，又因?yàn)槌醴踝恤~的體型大，口裂也大，有利于后期仔魚對(duì)外界營養(yǎng)的攝取而加速鰭條的完善有關(guān)[14]。

3.3 紅鰭笛鯛早期色素細(xì)胞發(fā)育時(shí)序

魚類色素細(xì)胞從胚胎的神經(jīng)嵴發(fā)育而來，體色在偽裝、信息交流及求偶方面有重要作用[22]。本研究表明，在紅鰭笛鯛胚后各時(shí)期，最先觀察到黑色素細(xì)胞，分布在初孵仔魚腹部及卵黃囊外周。黑色素細(xì)胞為魚體最常見色素細(xì)胞，多數(shù)魚類在胚胎發(fā)育時(shí)期已出現(xiàn)，如橘色雙冠麗魚（Amphilophus citrinellus）、鱖（Siniperca chuatsi）等，而紅鰭笛鯛黑色素細(xì)胞最早出現(xiàn)在胚前的聽板期[4]；黃色素細(xì)胞在2日齡出現(xiàn)在眼后方；虹彩色素細(xì)胞、紅色素細(xì)胞分別于16、26 日齡時(shí)出現(xiàn)，這種色素細(xì)胞出現(xiàn)時(shí)序符合硬骨魚類色素細(xì)胞發(fā)育變化規(guī)律[23]。色素細(xì)胞通常與器官發(fā)育程度及外部環(huán)境的適應(yīng)相關(guān)，早期仔魚為避免紫外線照射的直接傷害，最先出現(xiàn)黑色素細(xì)胞[24]；黃色素細(xì)胞與仔魚內(nèi)源性碟啶合成有關(guān)，不同魚類色素細(xì)胞出現(xiàn)時(shí)序因物種而異。本研究中，仔魚在2日齡時(shí)黃色素細(xì)胞出現(xiàn)在眼后方，而有些魚類在胚胎發(fā)育過程就出現(xiàn)黑色素細(xì)胞和黃色素細(xì)胞，如圓斑星鰈（Verasper variegatus）[25]和黑棘鯛（Acanthopagrus schlegeli）[26]。紅鰭笛鯛仔魚最后出現(xiàn)的是紅色素細(xì)胞，一般認(rèn)為，紅色素細(xì)胞是耗能最大的色素細(xì)胞，其細(xì)胞呈色的依賴物質(zhì)——類胡蘿卜素需經(jīng)由膳食獲得，成魚鮮艷體色需通過攝食類胡蘿卜素來維持[27]，因此商品魚常需投喂富含蝦青素的飼料。

3.4 紅鰭笛鯛早期色素細(xì)胞形態(tài)及分布規(guī)律

紅鰭笛鯛含有4 種色素細(xì)胞，初孵仔魚僅有細(xì)小的星狀或點(diǎn)狀黑色素細(xì)胞，無其他類型的色素細(xì)胞；仔魚開口后在眼后方出現(xiàn)黃色素細(xì)胞，黃色素細(xì)胞內(nèi)含物為水溶性的碟啶和脂溶性的類胡蘿卜素[28]，仔魚黃色素細(xì)胞與營養(yǎng)來源方式的轉(zhuǎn)變有關(guān)；此時(shí)黑色素細(xì)胞呈樹突狀，樹突分支較短，黃色素細(xì)胞則呈無規(guī)則的絮狀，2 日齡仔魚軀干、眼球開始有黑色素沉著；后期仔魚隨著各鰭條逐漸發(fā)育，黑、黃色素細(xì)胞在鰭條及鰭膜上分布增加，16 日齡時(shí)稚魚鰓蓋部位出現(xiàn)虹彩色素細(xì)胞，呈紫紅色或銀白色，這是細(xì)胞內(nèi)反射小板反射入射光所致[29]，鰓蓋和腹鰭上方是虹彩細(xì)胞主要分布位置，各鰭條鰭膜無明顯的虹彩色素細(xì)胞；背鰭和尾鰭的鰭膜出現(xiàn)紅色素細(xì)胞?？傮w來說，紅鰭笛鯛早期發(fā)育中黑色素細(xì)胞數(shù)量占優(yōu)勢(shì)，其次是紅色素細(xì)胞和黃色素細(xì)胞，體各部位體色基本由多種色素細(xì)胞分布所致，與其他硬骨魚類的色素分布特征相似[26,30]。

4 結(jié)論

紅鰭笛鯛胚后發(fā)育可細(xì)分為早期仔魚（0～2 d）、后期仔魚（3～21 d）、稚魚期（22～28 d）和幼魚期4個(gè)階段，鰭條的發(fā)育順序?yàn)樾伥挕⑽馋?、背鰭、臀鰭和腹鰭。紅鰭笛鯛含有4 種色素細(xì)胞，黑色素細(xì)胞是早期發(fā)育最主要且最早出現(xiàn)的色素細(xì)胞，紅色素細(xì)胞出現(xiàn)時(shí)間最晚，色素細(xì)胞發(fā)育時(shí)序與其生理生態(tài)要求及食性轉(zhuǎn)換規(guī)律變換有關(guān)。