温度对中华鳖卵孵化和胚胎发育的影响

动物学报　48(6):716～724,2002A cta Zoologica S i nica

温度对中华鳖卵孵化和胚胎发育的影响

3

杨振才

(河北师范大学生命科学学院,石家庄050016)

牛翠娟　孙儒泳

(北京师范大学生命科学学院,北京100875)

摘　要　在25℃、2715℃、30℃、3215℃和35℃条件下,分别研究了中华鳖(T rionyx sinensis )卵的孵化和胚胎的发育。卵黄和卵壳的湿重分别占卵重的85110%和14190%,含水量分别为76163%和21101%。中华鳖胚胎重随孵化时间呈逻辑斯谛曲线增长,孵化温度越高,胚胎发育速度r 越大。25℃～30℃的胚胎发育仅表现为‘S π型生长曲线的前、中段,在孵化后期发育速度未受到明显的抑制,3215℃和35℃温度条件下,后期发育速度受到了较大的影响。孵出稚鳖湿重和干重均与初始卵重存在极显著的线性相关关系。孵化温度对孵出稚鳖湿重没有显著影响,但对孵出稚鳖干重的影响极显著。随孵化温度的升高,孵出稚鳖干重呈‘U π形变化,在适中温度下,胚胎的生长效率最低。卵黄干重随孵化时间呈指数递减,温度越高,卵黄的利用速度越快。在孵化过程中,卵重、卵干重和卵内水总量都随孵化时间的延长、孵化温度的上升而略有下降。孵化期随温度升高呈双曲线缩短,其相关关系可用方程I =3016+109/(T -2215)来表示。中华鳖卵的最适孵化温度在3215℃左右,胚胎在孵化后期比早期对温度的需求可能要低一些。关键词　中华鳖　卵　孵化　胚胎生长　温度

　2001210205收稿,2002203228修回

　3国家自然科学基金资助项目(39670121)和河北省科委(95220501D )资助项目

　第一作者简介　杨振才,40岁,教授,博士。研究方向:动物生态学。E 2mail :yangzc @

爬行动物胚胎时期是其生活史中最重要、对环

境因子最敏感的时期,而孵化温度是最重要的环境因子之一。研究温度对爬行动物卵孵化过程的影响,有助于揭示其许多生活史特征,如地理分布,栖息、繁殖地的选择,繁殖特征等,并可为胎生的进化研究提供基础数据。有关孵化温度对爬行动物卵孵化的研究,目前主要集中在性别决定(Rhen et al .,1999;Fleming et al .,1999)、孵化率、孵化期、孵出动物大小、身体组成(Booth ,1998a ;Booth ,1999;Rhen et al .,1999;计翔等,2001a ,b )等方面。但多数研究仅限于2～3个温度水平,

只比较或测定孵化始末一些指标的变化,很少对胚胎发育过程中胚胎重和卵内物质变化进行研究的系统报道(Leshem et al .,1991;Booth ,1998b ;杜卫国等,2001a ,b ;计翔等,2000a )。已有研究结果显示,不同发育阶段的胚胎对孵化环境的需求可能不同(Birchard et al .,1995;Leshem et al .,1991),恒定的孵化环境对于胚胎发育的全过程未必适宜。因此,有必要系统研究孵化温度对整个胚胎发育过程的影响。

中华鳖是广泛分布于我国的次生性水生爬行动物,具有重要的经济价值。近十几年来中华鳖产业的迅速崛起,极大地促进了中华鳖养殖技术、生理

生态、生理生化、形态结构和分子生物学等方面的研究(周显青等,1998,1999;牛翠娟等,1999;郭琼林,1999,2001;杨先乐等,2001;聂刘旺等,2001;林稚兰等,2002)。有关中华鳖卵的研究主要集中在孵化率、性别决定、孵出个体生长率等方面(任少亭等,1998;许建红等,2000),中华鳖卵孵化过程中的胚胎生理生态的研究尚未见报道。

本文在25℃、2715℃、30℃、3215℃和35℃条件下,观测了中华鳖卵孵化过程中卵黄、胚胎、卵壳等随孵化时间的变化,以及孵出稚鳖、剩余卵黄的大小。以探讨孵化温度对胚胎发育过程的影响。

1　材料和方法

111　实验材料

1995年6月～8月和96年5月～8月,在河

北省甲鱼研究所养殖室收集产出8h 内的中华鳖卵,此时受精斑尚未出现,用自来水冲洗干净后,再用蒸馏水冲洗三次,用纱布擦去卵表面的水珠、风干(约20min )后称重(±011mg ),然后将卵摆放在有标号的孵化盘固定位置上,卵的上下由一层海绵[含水量为370(±10)g/100g 干海绵]遮盖,以保持合适的孵化湿度。孵化盘放置于孵化箱

中进行孵化,孵化箱具有调温(±011℃)、调湿(±015%)、通风的功能。卵在孵化箱中孵化36h 后,未受精卵(上侧无白斑)被剔除。

112　实验方法

分别在25℃、2715℃、30℃、3215℃和35℃(±011℃)条件下,对中华鳖卵进行孵化,相对湿度均为90%。根据胚胎的发育情况,每隔一段时间随机取出约10枚大小不同的卵,直到稚鳖孵出时为止。用纱布擦去样本卵表面水珠、晾干(约20min)后称重(±011mg)。然后将卵分为卵壳、胚胎和卵黄等(包括卵黄、卵清、胚膜及其液体,以下简称为卵黄,胚胎孵出时残余卵黄称为剩余卵黄)三部分,分别对各部分称重(±011mg)。由于中华鳖的卵清极少,与卵黄一样皆为胚胎发育的能量和物质来源,故将它并入卵黄中一起讨论。最后,将所取样本在恒温干燥箱内(105℃)烘干至恒重(约24h),取出放在干燥器中冷却到室温,称量样本干重(±011mg)。在五个温度条件下共取得不同生长时期的卵样本302个。初始卵内的胚胎极小,无法测定其干、湿重,所以不同孵化时间胚胎的数据来自其它246枚卵。

113　数据处理

由于中华鳖的初始卵重变化很大(本研究样本的卵重范围为:236313～720611mg),而初始卵重是决定孵出稚鳖重量的重要因素,故本研究以实验卵的平均数(4300mg)作为特定卵重,来调整各部分的重量,以调整后各部分的特定重量为指标分析温度的影响。

采用Statistica软件包进行统计分析和制图,曲线制图采用SlideWrite软件制作。实验数据分别采用直线回归(Linear Regression)、非线形估计(Nonlinear Estimation)和协方差分析(ANCOVA)等统计方法进行分析,求得变量间的定量关系或样本间的差异程度。

2　结　果

211　初始卵黄、卵壳的重量与卵重的关系

以56枚初始卵样本的数据,对卵黄重(Wy: mg)、卵壳重(Ws:mg)、卵黄干重(Wyd:mg)、卵壳干重(Wsd:mg)与其卵重(W:mg)进行回归运算,结果表明,它们均与体重有极显著的线性回归关系(其相关系数r依次为019974、019545、019786和019691,P<0101),卵重越大,卵黄和卵壳的干、湿重也越大。

卵黄和卵壳的湿重分别占卵重的85110%±1133%(平均值±标准差)和14190%±1133%,卵黄和卵壳的干重分别占总干重的62180%±2150%和37120%±2150%,卵黄和卵壳的含水量分别为76163%±2122%和21101%±4175%,卵的含水率为68134%±2169%。

212　孵出稚鳖重与卵重、温度的关系

孵出稚鳖重(We:mg)占初始卵重(W:mg)的69181%±4127%,孵出稚鳖含水率平均为77146%±1193%。

以卵重作为协变量,孵化温度对孵出稚鳖重进行协方差分析,结果表明,孵化温度对孵出稚鳖重的影响未达显著水平(F=112972;df=4,44;P =012859)。所有孵出稚鳖的湿重与初始卵重之间存在极显著的线性相关关系(r=019797,n=50, P<0101)。

以卵重作协变量,孵化温度对孵出稚鳖干重进行协方差分析,结果表明,不同孵化温度间孵出稚鳖干重存在极显著的差异(F=518226,df=4, 44;P<0101)。不同温度之间孵出稚鳖干重(Wed:mg)在卵重上回归的斜率之间没有明显的差异,公共回归系数(b)为011563。按照

W′hd=W hd-b×(W-4300)

式中,W hd为孵出稚鳖干重,b为上述的公共回归系数,W为卵的初始重,W′h d为特定卵重(4300 g)的孵出稚鳖干重。

随着孵化温度(T:℃)的升高,特定孵出稚鳖干重(W′hd:mg)呈‘Uπ型变化(图1,示平均数和标准误)。

图1　中华鳖特定孵出稚鳖干重与温度的关系

Fig.1　R elationship betw een specif ic dry w eight of

Chinese soft2shell turtle hatchlings and the temperature

W′hd=3671-20914T+31606T2

(r=015967,n=50,P<0105)(1)

717

6期杨振才等:温度对中华鳖卵孵化和胚胎发育的影响