魚類浮游生物形態(tài)及分子鑒定方法的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、魚類浮游生物是魚卵和仔稚魚等魚類早期發(fā)育階段個體的統(tǒng)稱，其體型較小，結(jié)構(gòu)特征與成魚存在巨大差異。關(guān)于魚類浮游生物的分類與鑒定，經(jīng)歷了從傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)方法、掃描電鏡超微結(jié)構(gòu)觀察法到分子生物學(xué)方法的發(fā)展歷程，隨著技術(shù)手段的不斷改進，某些形態(tài)特征重疊度高的物種也可進行準(zhǔn)確鑒定。本論文利用傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)、掃描電鏡觀察以及線粒體COⅠ基因序列分析等實驗手段，開展了魚類浮游生物形態(tài)學(xué)及分子學(xué)鑒定方法的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。論文第1章綜述了魚類浮游生物鑒定方法的研究

2、進展;第2章主要描述了康氏小公魚（Stolephoruscommersonii）早期發(fā)育過程的形態(tài)學(xué)特征，并以此為基礎(chǔ)，建立了中國近海常見鯡科和鳀科魚卵的分類檢索表;第3章主要研究了掃描電鏡技術(shù)在平鲉屬3種卵胎生魚類受精卵鑒別中的應(yīng)用;第4章主要研究了線粒體COⅠ基因序列在少鱗鱚（Sillago japonica）受精卵鑒別中的應(yīng)用;第5章分析了萊州灣和青島大公島人工魚礁區(qū)及周邊海域魚類浮游生物的種類組成與數(shù)量分布。主要研究結(jié)果如下:<

3、br>　　1.康氏小公魚早期發(fā)育形態(tài)特征及鯡科和鳀科魚卵的分類檢索
　　2013年7月4日-7月5日于浙江樂清灣海域(28°04.064′N、121°07.038′E)使用大型浮游生物網(wǎng)連續(xù)采集小公魚魚卵樣品，得到自卵裂期至孵化期的胚胎發(fā)育系列樣品;同時利用部分野外魚卵樣品進行人工孵化和仔魚培養(yǎng)實驗，得到初孵仔魚至孵化后96 h后期仔魚的連續(xù)發(fā)育樣品。對所采集的魚卵樣品進行線粒體DNA序列測定，并與康氏小公魚成魚的線粒體DNA序列

4、進行比對，確定所采集的魚卵樣品屬于康氏小公魚。對所得的康氏小公魚魚卵和仔魚系列樣品進行詳細觀察和描述，并與中國近海常見鯡科和鳀科魚卵、仔魚的形態(tài)特征進行比較，以構(gòu)建相關(guān)分類檢索。研究結(jié)果表明:康氏小公魚受精卵為彼此分離的橢球形浮性卵，長徑為1.22-1.40 mm，短徑為0.68-0.77 mm，其卵膜光滑透明，卵周隙較小，卵黃囊具不規(guī)則龜裂，油球單個，直徑為0.08-0.12 mm。天然海域受精卵在水溫27-29℃條件下，自四胞期發(fā)育

5、至孵化約需19.5 h。培養(yǎng)水溫為23.9-25.8℃時，初孵仔魚透明無色素，全長2.01±0.05 mm;孵化后8h，肛門開通;12h，胸鰭芽形成;24h，鰓弓原基和肝臟形成，消化道分化為食道和腸道;30h，視囊開始著色;36h，上下頜形成;42h，魚體開始出現(xiàn)黑色素;72h，背鰭原基形成，卵黃囊完全被吸收，魚體進入后期仔魚發(fā)育階段。中國近海常見鯡科和鳀科魚卵的分類依據(jù)主要為卵的沉浮性、形狀和直徑，卵膜層數(shù)，卵周隙體積，油球數(shù)量和直徑

6、，以及色素分布等;前期仔魚的分類依據(jù)則主要為油球數(shù)量和直徑，色素分布，肛門位置，以及肌節(jié)數(shù)等。
　　2.平鲉屬3種卵胎生魚類卵表超微結(jié)構(gòu)的比較研究
　　通過體視顯微鏡觀察，許氏平鲉（Sebastes schlegelii）、花斑平鲉（Sebastesnigricans）和鎧平鲉（Sebastes hubbsi）等平鲉屬3種卵胎生魚類的受精卵結(jié)構(gòu)具有較高相似性，而掃描電鏡觀察結(jié)果顯示，3種魚卵的表面超微結(jié)構(gòu)特別是受精孔結(jié)構(gòu)具有

7、顯著差異，但未發(fā)現(xiàn)與其生殖方式相關(guān)的特殊結(jié)構(gòu)?；诼驯沓⒔Y(jié)構(gòu)和油球直徑的聚類分析表明鎧平鲉和花斑平鲉的親緣關(guān)系最近，且許氏平鲉的演化地位較為原始。該結(jié)果與親魚形態(tài)學(xué)、分子學(xué)的相關(guān)研究結(jié)果相一致，驗證了利用卵表超微結(jié)構(gòu)分析魚類系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的可行性。
　　3.線粒體COⅠ基因序列在少鱗鱚受精卵鑒別中的應(yīng)用
　　少鱗鱚為棲息于西北太平洋淺水區(qū)域的鱚科常見魚種。2014年6月-10月于青島嶗山青山灣生態(tài)調(diào)查中，采集到大量處于尾部延

8、伸階段的鱚屬受精卵樣品，利用Chelex100分子生物螯合樹脂提取其DNA，并通過線粒體COⅠ基因序列測定分析將其鑒定為少鱗鱚。通過觀察該發(fā)育時期受精卵的形態(tài)學(xué)特征，繪制了胚胎結(jié)構(gòu)示意圖。比較研究了少鱗鱚受精卵與鱚屬相似魚卵的形態(tài)特征，并基于COⅠ基因序列探討了中國近海部分鱚屬魚類的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。根據(jù)相關(guān)文獻報道以及本研究調(diào)查海區(qū)所采集魚卵和成魚樣本的分析鑒定，本研究亦認為中國北方海域報道的多鱗鱚可能為少鱗鱚或中國鱚的誤鑒，建議今后應(yīng)開

9、展深入研究。
　　4.人工魚礁區(qū)魚類浮游生物資源調(diào)查應(yīng)用實踐
　　4.1.萊州灣人工魚礁區(qū)及周邊海域魚類浮游生物的種類組成與數(shù)量分布
　　2010-2011年對萊州灣萊州和招遠附近人工魚礁區(qū)及周邊海域魚類浮游生物的種類組成與數(shù)量分布進行了水平和垂直拖網(wǎng)調(diào)查，以期為研究人工魚礁對產(chǎn)卵魚類的誘集效果以及對魚類浮游生物的庇護效應(yīng)等提供參考資料。調(diào)查結(jié)果表明:2010年調(diào)查海域共采集魚卵16088粒、仔稚魚2487尾，隸屬于7

10、目14科19屬19種，其中，魚卵樣品以鯡形目最多，鯔形目次之，而仔稚魚樣品以鯔形目最多，頜針魚目次之;2011年共采集魚卵9948粒、仔稚魚1778尾，隸屬于4目14科21屬21種，其中，魚卵和仔稚魚樣品均以鱸形目最多，鯡形目次之。2年間萊州和招遠調(diào)查海域魚卵樣品的唯一優(yōu)勢種均為日本鳀（Engraulisjaponicus）;仔稚魚樣品均以油魣（Sphyraena pinguis）優(yōu)勢度最高，但2海域均不存在仔稚魚優(yōu)勢種。魚類浮游生物群

11、落穩(wěn)定性以夏季最高，春季次之。人工魚礁區(qū)的魚類浮游生物量和物種多樣性均高于非礁區(qū)，但多為低級小型魚種。
　　4.2.青島大公島人工魚礁區(qū)及周邊海域魚類浮游生物的種類組成與數(shù)量分布
　　2011-2012年對青島大公島人工魚礁區(qū)及周邊海域魚類浮游生物的種類組成與數(shù)量分布進行了垂直拖網(wǎng)調(diào)查，結(jié)果表明:2011年調(diào)查海域共采集魚類浮游生物199ind，隸屬于5目10科12屬12種，其中，魚卵和仔稚魚樣品分別以鯡形目和鱸形目數(shù)量最多

12、;2012年共采集魚類浮游生物343ind，隸屬于5目10科12屬12種，其中，魚卵和仔稚魚樣品均以鱸形目數(shù)量最多。2011和2012年所采集魚卵樣品的最高優(yōu)勢種分別為日本鳀和少鱗鱚，而仔稚魚樣品的最高優(yōu)勢種分別為小帶魚（Euplerogrammus muticus）和帶魚（Trichiurus japonicus）。盡管高優(yōu)勢度物種的季節(jié)演替較為明顯，但2年間相同季節(jié)的最高優(yōu)勢種均一致。人工魚礁區(qū)魚類浮游生物資源量顯著高于非礁區(qū)，且以