大菱鲆胚胎营养代谢和器官发生的研究

Turbot (Scophthalmus maximus) is one of the most important economic fishes in China,and breeding technology is becoming more and more mature. But the high malformation rate and low hatching rate are the difficulties existing in the early developmental stages of turbot, which affects the economic benefit of enterprise greatly. The embryonic period is the process of digestive enzyme hydrolyzing yolk nutrition to construct the embryonic tissues and organs. Yolk degradation determines the normal development of embryo. Therefore, in this research, nutrition metabolism of embryo and its relation with the ontogeny of organ anlage will be studied to reveal the nutritional requirements of embryo and to provide theoretical guidance on the above problems. The research includes the following works: The organogenesis of embryo will be researched to analyze the process of ontogeny of organ anlage. The Yolk nutrients consumption and metabolic pattern will be studied to clarify the nutritional requirements of embryo. The activities of enzyme will be measured to analyze the functions on the nutritional metabolism. The above research can provide guidances for the improvement of hatchery skills and the increase of hatching rate of embryo.

大菱鲆是我国重要的经济鱼类，养殖技术日趋成熟，但在其早期发育阶段，胚胎的畸形率较高，孵化率较低仍是尚没有解决的技术难题，严重影响着生产企业的经济效益。胚胎期是通过消化酶水解卵黄物质来构建胚胎组织器官的过程，卵黄物质是否充分降解决定着胚胎能否正常发育。鉴于此，本课题拟以大菱鲆胚胎为研究对象，对胚胎营养代谢及其与器官原基发生的关系进行研究，以期揭示胚胎生长发育的营养需求，为解决上述难题提供理论指导。具体内容包括：研究胚胎器官原基的形成过程，分析器官的发生规律；研究胚胎期卵黄营养物质的消耗利用规律和卵黄物质的代谢模式，探究胚胎的营养需求；研究胚胎期酶活性的变化，分析酶在营养物质代谢中的作用。本课题的成果可以为完善大菱鲆育苗工艺积累基础资料，同时为提高大菱鲆繁殖育成率，开辟崭新的途径。

用组织学、生理学和生物化学方法，研究了大菱鲆胚胎发育、营养需求和生理特性。取得的主要研究结果如下：1. 胚胎发育和器官发生特征：在14.4 °C时，胚体在受精后2h40min进入卵裂期，9h40min出现卵黄合胞体；10h40min进入囊胚期；17h10min进入原肠期，36h胚盘下包80%，神经索、体节、视囊原基形成；39h10min 原口关闭，脑分化完全，听板、尾芽形成；47h50min进入器官形成期；51h30min晶体原基形成；86h心跳出现；103h孵化出膜。胚体长度在卵裂期和原肠期均出现缩小的现象，而在其他时期表现为增大的趋势。2. 营养物质组成和含量变化以及代谢模式：不同发育阶段，能源物质的利用有一定规律性：原肠期前主要能源物质为蛋白质，胚体对营养物质的利用以游离氨基酸为主；原肠期至孵化期，主要能源物质开始由蛋白质向脂类转变，胚体对营养物质的利用也逐渐由氨基酸转向脂肪酸；仔鱼期主要能源物质为脂类，胚体对营养物质的利用以脂肪酸为主；碳水化合物含量较低，主要参与胚体细胞膜的构建。胚体中营养物质的代谢模式在原肠期之前以无氧代谢为主；原肠期之后，逐渐由无氧代谢向有氧代谢转化；仔鱼期，以有氧代谢为主。3. 甲状腺激素和皮质醇含量变化：胚体发育过程中，甲状腺激素总含量从受精卵至孵化期呈现上升趋势，促进胚体对卵黄营养物质的吸收利用；皮质醇含量在胚体发育早期逐渐降低，在发育后期逐渐增加，含量升高的皮质醇能够促进油球中脂肪酸的释放，调控胚体内的营养代谢。4. 胚体生长与核酸的关系：胚体的生长方式在卵裂期至囊胚期以细胞增殖为主；囊胚期至原肠期以细胞增大为主；原肠期至器官形成期以细胞增殖为主；之后以细胞增大为主直至孵出；大菱鲆胚体的生长是细胞增殖和细胞增大周期性交替的过程。胚体形态性状和质量跟生化指标间均为“二项式”关系，并且与RNA/DNA比率相关关系显著。