區(qū)又君，李加兒，艾 麗，2，3

(1農(nóng)業(yè)部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室/中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所，廣東廣州510300; 2上海海洋大學水產(chǎn)與生命學院，上海201306;3佛山市南海百容水產(chǎn)良種有限公司，廣東佛山528200)

條石鯛早期發(fā)育階段消化系統(tǒng)組織學研究

區(qū)又君1，李加兒1，艾 麗1，2，3

(1農(nóng)業(yè)部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室/中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所，廣東廣州510300; 2上海海洋大學水產(chǎn)與生命學院，上海201306;3佛山市南海百容水產(chǎn)良種有限公司，廣東佛山528200)

【目的】研究條石鯛Oplegnathus fasciantus從初孵仔魚到幼魚這一發(fā)育階段消化系統(tǒng)的形態(tài)學變化和組織結構特征.【方法】利用形態(tài)學和連續(xù)組織切片技術，對出膜后0～35日齡的條石鯛各期仔、稚、幼魚的消化系統(tǒng)進行了觀察和研究.【結果和結論】在水溫24～27℃，鹽度29～30，pH 7.4～8.2的條件下，初孵仔魚(0日齡仔魚)消化道僅是一條位于卵黃囊后的尚未分化的細管狀結構，卵黃囊體積較大，H-E染色呈淡紅色.隨著條石鯛的生長發(fā)育，其消化系統(tǒng)也在逐漸成熟和完善，條石鯛消化系統(tǒng)的發(fā)育完善要經(jīng)過3個階段，第1階段是0～3日齡，消化道幾乎未分化;第2個階段為4～18日齡，消化系統(tǒng)初步發(fā)育成型，具備了基本的攝食、消化和吸收功能;第3階段為19～35日齡，形成胃腺和幽門盲囊，消化系統(tǒng)發(fā)育完善，具備成魚的結構.

條石鯛;早期發(fā)育階段;消化系統(tǒng);組織學

Key words:Oplegnathus fasciatus;early life stage;digestive system;histology

魚類通過消化系統(tǒng)完成對食物的攝取和營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收.魚類的早期發(fā)育階段是消化系統(tǒng)不斷發(fā)育和完善的時期，隨著仔魚食性的轉變，消化系統(tǒng)會發(fā)生相應的變化，以滿足仔魚生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)需求.所以在魚類的早期發(fā)育時期消化系統(tǒng)的發(fā)育狀況會影響到魚苗的成活率以及魚苗的發(fā)育情況.因此，很有必要研究魚類早期發(fā)育階段消化系統(tǒng)的形成和發(fā)育過程，以便更合理地去配制餌料，提供仔魚生長的最適餌料，使魚苗能更好地生長發(fā)育，達到更高的成活率.Mai等［1］研究了對大黃魚Pseudosciaena crocea仔、稚魚的消化系統(tǒng)，描述了0～40 d魚消化道的形態(tài)組織學特征.Ostaszewska等［2］觀察了尖吻鱘Acipenser oxyrinchus孵化后6～49 d消化道的形態(tài)組織變化.Saelee等［3］報道了連鰭胡鲇Clarias nieuhofii孵化后0～46 d消化系統(tǒng)發(fā)育的組織學和組織化學特性.區(qū)又君等［4］研究了0～31 d卵形鯧鲹Trachinotus ovatus消化器官的發(fā)育過程及組織結構特征.

條石鯛Oplegnathus fasciatus在分類學上隸屬于鱸形目Perciformes石鯛科Oplegnathidae石鯛屬，俗稱日本鸚鵡魚，屬近海暖溫、喜巖礁性魚類，分布于中國、日本，我國產(chǎn)于黃海、東海、臺灣海峽等地［5-6］，該魚色澤鮮艷、條紋美麗，是一種具有較高經(jīng)濟價值和觀賞價值的名貴海產(chǎn)魚類.國內(nèi)外有關條石鯛生物學的研究已有不少［7-9］，胡玲玲等［10］采用解剖和光鏡技術對養(yǎng)殖條石鯛消化道的形態(tài)學和組織學進行了詳細的觀察和研究，并探討了其消化道的組織學和解剖學特征與其雜食性的適應.本文對條石鯛仔、稚、幼魚消化系統(tǒng)的組織學進行研究，以期為該物種的發(fā)育生物學研究和種苗生產(chǎn)提供技術支撐.

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用魚取自南海水產(chǎn)研究所饒平試驗基地.育苗水溫為24～27℃，鹽度29～30，pH 7.4～8.2.從0日齡(孵出第1天)仔魚開始取樣觀察，直到35日齡，所取魚苗均健康無病，活動狀態(tài)正常.樣品用波恩氏液進行固定，置于體積分數(shù)為70%的乙醇溶液中保存.

1.2 方法

按日齡由小到大取樣切片.將已經(jīng)固定好的標本用自來水沖洗2 h，利用TP1020自動脫水機脫水，透明和浸蠟，用組織包埋機石蠟包埋，Leica輪轉式切片機進行縱向和橫向連續(xù)切片，切片的厚度均為5 μm，貼片，烤片.將制作好的石蠟切片放入Autostainer XL自動染色機內(nèi)進行H-E染色，中性樹膠封片，用卡爾·蔡司光學顯微鏡進行觀察，并攝影.利用目鏡測微尺測量各組織長度.

2 結果

2.1 前期仔魚(0～3日齡)

初孵仔魚(0日齡仔魚)，消化系統(tǒng)尚未分化，僅有一段緊貼卵黃囊與腹腔壁的尚未分化的腸管，無黏膜層和黏膜下層、肌肉層的分化.細胞的界線不清晰，由立方形細胞構成，細胞核大，幾乎占據(jù)整個細胞.口咽腔和肛門尚未形成.此時仔魚的卵黃囊體積很大，H-E染色呈淡紅色，仔魚以卵黃物質(zhì)為營養(yǎng)來源，處于內(nèi)源性營養(yǎng)階段(圖1a).

1日齡仔魚，腸管較初孵仔魚變粗變長，腸前后部開始出現(xiàn)空腔，細胞體積變大，數(shù)目增多，細胞界限不明顯，排列較不規(guī)則，細胞核仍很大.肛門基本形成，但仍未與外界相通.卵黃囊體積減小(圖1b).

2日齡仔魚，口裂形成，但還沒有開啟能力;在口腔形成處出現(xiàn)少量的染成藍色的軟骨細胞，下頜骨開始骨化;食道仍未貫通，細胞排列雜亂，外被漿膜.食道后部的消化道黏膜下層和肌肉層沒有形成;在卵黃囊背部出現(xiàn)一染色較深的細胞團，為肝臟原基;胃原基形成空腔，黏膜層出現(xiàn)少量細小的凹陷，腔上皮為單層立方上皮，細胞排列整齊，細胞界限較清晰，細胞核較大，圓形;腸管繼續(xù)增長，貫穿整個體腔前后，腸腔從兩端向中間擴展，腸道未與外界相通，腸黏膜上皮細胞呈柱狀，在細胞頂端已形成排列整齊的微絨毛;腎臟開始形成;肝臟原基正在分化形成，肝細胞界限不清晰(圖1c，1d，1e).

2.2 開口期仔魚(4～8日齡)

4日齡仔魚，卵黃囊消失，已開口，消化道與外界相通，形成口咽腔(圖1f)、食管、胃、腸和肛門，開始攝食.食道和胃的連接處出現(xiàn)縊痕.胃部開始膨大，腸道增粗，變彎;胃黏膜形成5～6個低褶，黏膜外形成一層結締組織.肝細胞呈不規(guī)則的多邊形.

5日齡仔魚，口咽腔繼續(xù)擴大;腸道仍無明顯的前、中、后腸的分化，腸壁未見肌肉層，腸上皮細胞分裂加快;肝細胞增多，排列較松散(圖1g).

圖1 條石鯛仔、稚、幼魚消化系統(tǒng)組織結構觀察(H-E染色)Fig.1 Histological observation on the digestive system of larvae，juvenile and young Oplegnathus fasciatus(H-E staining)

8日齡仔魚，口咽腔和食道的黏液細胞迅速增多，肌肉層也迅速增厚;出現(xiàn)短的鰓絲，形成1列假鰓;食管形成7個皺襞，肌層增厚;胃的兩端均出現(xiàn)緊縊，使胃與食道、腸的分界明顯，胃黏膜褶增至7～9個，黏膜下層含有較多的淋巴細胞;肝臟體積增加，肝細胞增多，排列較致密;腎小管細胞增多，體積增大(圖1h，1i).

2.3 后期仔魚(10～25日齡)

10日齡仔魚，下頜寬12.5μm，出現(xiàn)味蕾;咽部高162.5μm，出現(xiàn)味蕾;腸黏膜層細胞質(zhì)中出現(xiàn)大量的嗜伊紅顆粒和空泡，肝臟體積顯著增大，橫切寬為172.5μm，食道表層上皮細胞之間出現(xiàn)大量的杯狀細胞.假鰓長度增到120μm(圖1j).

12～15日齡仔魚，口咽腔黏膜層增厚，舌上出現(xiàn)大量味蕾，咽部味蕾增多，鰓絲迅速發(fā)育，最長達到270μm，鰓弓上出現(xiàn)很多味蕾;食道肌層增厚，食道長為135μm;形成胃腺和幽門盲囊，胃黏膜層增厚，胃小凹增多;腸絨毛明顯增長和密集;肝胰臟基本發(fā)育成形，肝內(nèi)的空泡增多(圖1k，1l，1m，1n，1o，1p).

17～25日齡，此時期條石鯛仔魚的支鰭骨開始形成，各鰭開始進入快速發(fā)育時期，25日齡為仔魚到稚魚的轉變期.胃腺增多，胃肌層進一步增厚，胃和腸壁形成不連續(xù)的縱行平滑肌肉層(圖1q，1r，1s，1t，1u).

2.4 稚魚期(25～35日齡)

進入稚魚階段，在舌上出現(xiàn)杯狀細胞和味蕾，上下頜的表皮層都含有大量的杯狀細胞;胃分化為幽門部，盲囊部和賁門部，胃的柱狀上皮頂端有不規(guī)則的突起;腸肌層厚度約為62.5μm.消化系統(tǒng)的各部分結構和功能基本發(fā)育完善，消化能力明顯增強(圖1v，1w).

3 討論

3.1 條石鯛消化系統(tǒng)的早期發(fā)育階段劃分

條石鯛消化系統(tǒng)的早期發(fā)育與其他的魚類相似，初孵仔魚消化系統(tǒng)尚未分化，到開口攝食時，為了適應外源性營養(yǎng)方式，消化系統(tǒng)迅速分化而向仔魚后期發(fā)育，具備基本的結構［11］.可能是仔魚對卵黃物質(zhì)的吸收只需要基本的系統(tǒng)結構［12］.根據(jù)形態(tài)結構觀察以及組織切片的觀察，把條石鯛消化系統(tǒng)早期發(fā)育分成3個階段.

第1階段為孵化后0～3日齡，此時期，仔魚尚未開口，消化道不與外界相通，仔魚以卵黃物質(zhì)為營養(yǎng)，處于內(nèi)源性營養(yǎng)階段，消化系統(tǒng)開始發(fā)育但尚未分化.要提高這一階段仔魚的成活率，除了提供適宜的環(huán)境條件，還要注意產(chǎn)前雌性親魚的卵的質(zhì)量，加強親魚的培育.雌性產(chǎn)卵群體的餌料質(zhì)量與仔魚的餌料在影響仔魚成活率方面起著同等重要的作用［13］.

第2階段，4～18日齡，卵黃囊消耗完，仔魚開始攝食，進入外源性營養(yǎng)階段.消化系統(tǒng)初步發(fā)育成型，具備基本的結構，消化系統(tǒng)分化形成口咽腔、食管、胃、腸和肛門，形成肝胰臟.具一定的攝食、儲存、消化和吸收的功能.該階段魚苗要經(jīng)歷從內(nèi)源性營養(yǎng)到外源性營養(yǎng)的轉變.這個階段也是魚苗死亡率較高的時期，由于消化系統(tǒng)發(fā)育還不完善，因此要提供適合魚苗口徑以及消化系統(tǒng)特點的餌料.

第3階段，19～35日齡，胃腺和幽門盲囊已經(jīng)形成，消化系統(tǒng)已具備成魚的結構，胃腺的完善促進了食物的消化，這一階段魚苗的鰭和鱗片也相繼發(fā)育完成，這都保證了魚苗能夠快速地生長發(fā)育.

3.2 嗜伊紅顆粒、空泡和杯狀細胞在消化吸收過程中的作用

腸道上皮細胞頂端出現(xiàn)的嗜伊紅顆粒和空泡，是細胞消化的一種形式［14］.由于在仔魚期，魚類的消化系統(tǒng)發(fā)育尚不完全，所以仔魚通過這種途徑來實現(xiàn)對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，盡管這種蛋白質(zhì)的細胞內(nèi)消化速度很慢，但對仔魚攝取營養(yǎng)起到了重要的作用.

食道中的杯狀細胞能夠分泌黏液，一方面可以起到潤滑食道的作用，另一方面可以起到胃前消化的作用.在食道上皮層中含有大量的杯狀細胞，而胃的上皮層中不含有杯狀細胞.

本研究中，條石鯛10日齡仔魚，在咽部出現(xiàn)高162.5μm的味蕾，腸黏膜層細胞質(zhì)中出現(xiàn)大量的嗜伊紅顆粒和空泡，表明此階段仔魚的消化道上皮細胞已具有胞飲作用和細胞內(nèi)消化作用.有文獻推測，前腸和中腸的空泡為被吸收的脂肪滴，而在后腸的內(nèi)容物則是通過胞飲作用吸收的蛋白質(zhì).在硬骨魚類的仔魚期階段，由于消化酶系統(tǒng)發(fā)育尚未完善，胞飲吸收可能成為魚體消化蛋白質(zhì)的一條替代途徑［15］.在12日齡仔魚的肝中可見有許多空泡，表明條石鯛仔魚將從食物中吸收的營養(yǎng)物質(zhì)貯藏于肝臟中.有研究人員通過PAS染色結果表明，這些空泡為儲存在肝臟中的糖元［16］.10日齡仔魚，食道表層上皮細胞之間出現(xiàn)大量的杯狀細胞，孵化后25 d在舌上可見到杯狀細胞和味蕾，上下頜的表皮層都含有大量的杯狀細胞，在胃的黏膜層中未發(fā)現(xiàn)杯狀細胞.杯狀細胞分泌黏液可能具有兩方面的作用，一是起潤滑作用便于食物順利通過消化道，另一方面則可能起著胃前消化的作用.

3.3 條石鯛消化道胚后發(fā)育組織學特征與其功能的關系

條石鯛消化道的形態(tài)組織結構及其功能隨著魚體發(fā)育不斷完善.孵化后2日齡的仔魚處于內(nèi)源性營養(yǎng)階段，此時尚未開口，其消化道僅為一條實心管道，但已足以滿足仔魚的生理需求.這與高露姣等［17］對銀鯧Pampus argenteus的研究結果相一致，而與林強等［18］對大海馬Hippocampus kuda的研究結果不同，大海馬在仔魚期已具備可以獨立攝食、比較完善的攝食和消化器官，仔魚的攝食方式未經(jīng)過內(nèi)源性營養(yǎng)階段，直接進入內(nèi)源與外源混合的營養(yǎng)階段.4～8日齡條石鯛的仔魚已經(jīng)開口，肛門和外界相通，消化道各器官已基本分化，隨著發(fā)育進程，食道黏膜的褶皺數(shù)增多、胃容擴張、腸壁膨大等，這與馬愛軍等［19］對黑鯛Sparusmacrocephalus以及陳曉武等［20］對牙鲆Paralichthys olivaceus的研究觀察結果大體相似.表明此階段的仔魚已經(jīng)開口向外界攝食，消化道組織結構上應有一定的發(fā)育變化才能滿足其生存需求.食道黏膜層具有褶皺，可擴大食道的容積，以利于食物順利通過食道;胃部擴張使仔魚獲得貯存更多食物的空間;幽門盲囊的分化和腸道膨大都有利于食物的充分消化和吸收.

稚魚期條石鯛消化道已經(jīng)表現(xiàn)出該種固有的特性，具有較強的消化功能.食道管肌層增厚，黏膜褶皺加深，黏膜上皮中有杯狀細胞，這些結構特征使稚魚能順利地吞食較大食物并能成功轉移到胃部;胃分化為幽門胃，胃體部和賁門胃，有利于魚將所攝入的堅硬或難以消化食物在酸性環(huán)境中泡軟消化，幽門部肌肉層增厚有助于通過收縮肌肉擠壓磨碎食物，并將其順利送入至容積較小的腸道;幽門盲囊與腸道分化相似，黏膜褶皺和杯狀細胞數(shù)量增多能促使稚魚對食物的消化吸收更為完全.這與吳金英等［21］對斜帶石斑魚 Epinephelus coioide和徐曉津等［22］對大黃魚的研究結果相似.杯狀細胞分泌的黏液一般為中性黏液，具有潤滑食物、保護腸道的功用，還可與消化酶協(xié)同作用幫助消化［23］.黏膜上皮是單層柱狀細胞，具有明顯的紋狀緣，能促進蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等消化分解成為可溶性小分子物質(zhì)而被腸壁吸收［24］.

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【責任編輯 柴 焰】

A study on the histology of digestive system in early life stages of Oplegnathus fasciatus

OU Youjun1，LIJia’er1，AILi1，2，3
(1 Key Laboratory for Exploitation＆Utilization of Marine Fisheries Resource in South China Sea，Ministry of Agriculture/South China Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Guangzhou 510300，China;2 College of Fisheries and Life，ShanghaiOcean University，Shanghai201306，China;3 Foshan Nanhai Holdone Aquatic Seeds Co.，Ltd.，F(xiàn)oshan 528200，China)

【Objective】The histology of digestive system in early life stages of Oplegnathus fasciatus was investigated.【Method】By using continual section cutting technique，morphological changes and histological characters from newly hatched larvae to 35 days after hatching were described.【Result and conclusion】Under the conditions ofwater temperature 24-27℃，salinity 29-30 and pH 7.4-8.2，the digestive tract of newly hatched larvae was only an undifferentiated simple closed tube above the posterior segment of yolk-sac with larger volume and color in reddish by H-E staining.Digestive system of O.fasciatus developed theirmorphology and function further with growth;it can be divided three stages:digestive tract hardly differentiated at the first stage from 0 to 3 days after hatching.At the second stage from 4 to 18 days after hatching，the digestive system was brought to primarily perfect，functioning as feeding，digestion and assimilation.At the third stage from 19-35 days after hatching，gastric glands and pyloric caeca were formed and development of digestive system became perfect and similar to that of the adult fish.

S917.4

A

1001-411X(2015)01-0023-05

區(qū)又君，李加兒，艾 麗.條石鯛早期發(fā)育階段消化系統(tǒng)組織學研究［J］.華南農(nóng)業(yè)大學學報，2015，36(1):23-27.

2014-03-17 優(yōu)先出版時間:2014-12-02

優(yōu)先出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/doi/10.7671/j.issn.1001-411X.2015.01.005.html

區(qū)又君(1964—)，女，研究員，E-mail:ouyoujun@126.com

廣東省海洋漁業(yè)科技推廣專項(A200901D01);中國水產(chǎn)科學研究院水產(chǎn)種質(zhì)資源與養(yǎng)殖技術重點開放實驗室基金(2007A014)