鱼类增养殖学.ppt
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1、第三章 鱼类人工繁殖生物学基础第一节鱼类人工繁殖研究概述,我国 继50年代在四大家鱼人工繁殖取得成功后,相继在鲤科鱼类其它的种类上繁殖取得了成功。淡水鱼类人工繁殖品种有:四大家鱼、长吻鮠、鲟鱼、黄鳝、鳜鱼等等.80年代我国 开始真鲷、牙鲆、黑鲷和大黄鱼等海水鱼类人工繁殖和批量育苗研究,全人工工厂化育苗技术达到生产规模。,第二节鱼类的性腺发育规律,一、鱼类卵巢形态与卵子发育(1)鱼类卵巢的形态结构 卵巢一般成对,位于体腔背壁,其形态结构可分为游离卵巢和封闭卵巢两种类型。封闭卵巢:卵巢外面有卵巢膜,其后端延伸为生殖管,成熟卵细胞落入卵巢囊中,直接经输卵管,从生殖孔排出体外。游离卵巢:卵巢裸露,外面
2、无卵巢膜或卵囊,成熟卵细胞落入腹腔中,然后从生殖管的输卵孔(喇叭口)进人输卵管,再从泌尿生殖孔排出体外,如史氏鲟等大型鱼类的卵巢。,虹鳟鱼的卵巢,虹鳟鱼的卵巢,(2)卵细胞的发育卵原细胞繁殖期:有丝分裂 第期卵巢 第时相卵原细胞 卵原细胞停止分裂后,开始长大初级卵母细胞卵母细胞的生长期a.小生长期:原生质增加,体积增大,而膜外出现一层扁平的滤泡上皮细胞 小生长期细胞:第期卵巢,第时相初级卵母细胞 b.大生长期:初级卵母细胞营养物质积累时期。卵黄开始积累阶段:体积增大 细胞内缘出现液泡,卵黄出现并开始积累,卵膜增厚,出现放射带,滤泡上皮细胞分裂为二层,第期卵巢,第时相初级卵母细胞 卵黄充满阶段:
3、卵黄在液泡内外先后积累,并充满全部细胞质部分。第期卵巢,第时相初级卵母细胞。,成熟期:细胞核极化,核膜溶解,并进行减数分裂和均等分裂。初级卵母细胞次级卵母细胞中期卵细胞 第一极体 极体 排卵:卵子滤泡破裂,卵子释放出来 产卵:卵子从卵巢中流出体外。期退化吸收:第、期卵母细胞未进一步成熟或第期卵未产出均会被解体重吸收,作为营养供新一代性细胞发育。卵巢退化为期卵巢。,(3)、卵巢分期第期:从卵原细胞向初级卵母细胞小生长期过渡,尚未达到初次性成熟的雌鱼。卵巢位于鳔的侧方,呈透明淡肉色细线状(1mm)。秋花和春花鱼种的性腺属于此期(龄鲢的卵巢仍有属于期的)。鱼类在一生中只出现一次第一期卵巢,产过卵的个
4、体无此期卵巢。,第期:生殖细胞处于小生长期,呈带状(1cm),表面上有血管分布,肉眼看不出卵粒。龄的鲢、鳙、草鱼和龄的青鱼处于第期卵巢;多次产卵类型的鱼类(尼罗罗非鱼等)终生只出现一次期卵巢。产过卵的个体,一次产卵类型的卵巢由第期转变为期。,第期:大生长期,卵黄出现并积累阶段,青灰色,肉眼能分辨卵粒,但不能分离,宽2厘米 四大家鱼等主要养殖鱼类的成熟个体,此期卵巢处于秋末至春初。,大生长期,卵黄充满阶段,核从中部向动物极偏移,卵巢呈青灰色或淡黄色,充满整个腹腔,卵粒可分离。卵巢膜出现粗血管。一次性产卵鱼类第期卵巢中只有第、时相的卵母细胞而没有过渡类型的第时相卵母细胞。多次性产卵鱼类(鲤、鲫)由
5、时相卵母细胞过渡到第时相常不是同步性的,即卵巢中的第时相卵母细胞不是等时性的长大。因此,如果是春季产卵的鱼,在秋末就有较成熟第时相和第时相卵母细胞,因而,第期卵巢中不仅有第、时相的卵母细胞,而且还有第时相卵母细胞。,第期,第期:生殖细胞处于小生长期,呈带状(1cm),表面上有血管分布,肉眼看不出卵粒。龄的鲢、鳙、草鱼和龄的青鱼处于第期卵巢;多次产卵类型的鱼类(尼罗罗非鱼等)终生只出现一次期卵巢。产过卵的个体,一次产卵类型的卵巢由第期转变为期。,第期:初级卵母细胞已经历减数分裂,卵从滤泡中排出,成为游离卵,轻压腹部可从生殖孔中流出。一次产卵鱼类:卵母细胞多次产卵:第、卵母细胞该期卵能够正常接受精
6、子进行正常受精,称生理成熟。,第期:产过卵不久或退化吸收的卵巢。有过熟的卵粒,呈现白色的斑点,血管淤血。,鱼类卵巢的切片图,卵细胞,二、精巢的形态和精子的发育(1)精巢的形态 主要养殖鱼类的精巢成对,位于鳔的腹部两侧,呈囊状,依其显微结构可分为壶腹型及辐射型两种类型。鲟类、鲤科及大多数养殖种类的精巢属壶腹型,精巢由许多圆形或长形排列不规则壶腹组成,壶腹间充满结缔组织。鲈形目鱼类的精巢属辐射型,精巢由许多叶片状呈辐射排列的精小叶,精小叶间充满结缔组织。精细胞着生于精小叶,精巢外膜及其管道结构与壶腹型相似。鲇类与鮰类的精巢呈不规则分支状,精细胞数量较少。,典型的精子大体上可分为头部、中段(颈部)和
7、尾部。头部基本上为细胞核所组成。核的四周为一层很薄的原生质所包围。核的形状一般为圆形或椭圆形。典型精子的尾部远远长于头部,这样便于向前运动。,鳟的精子,()精细胞发生与发育 鱼类精子的发生分为四个时期,即繁殖期、生长期、成熟期和精子形成期。繁殖期:精原细胞(初级精原细胞)进行多次有丝分裂成大量精原细胞(次级原细胞)。生长期:精原细胞的体积略增大而变为初级精母细胞。初级精母细胞的形状和精原细胞相近,但核内染色质变为线状,准备下次成熟分裂。成熟期:初级精母细胞进行两次成熟分裂:减数分裂、有丝分裂,产生四个精细胞,体积比初级精母细胞小得多。精子变态期:整个过程是相当复杂的,先是精母细胞的核变成椭圆形
8、,大部分原生质逐渐向细胞核的后面聚集,将来形成细长的尾部。,()精巢发育分期与卵巢分期类似第期:精巢呈细线状,肉色,紧贴在鳔腹面两侧,肉眼不易区分性别;组织切片可见精原细胞(外包有精囊细胞)分散在结缔组织之间,四大家鱼一龄鱼处于该期,终生出现一次。第期:精巢为细带状,宽毫米,白色半透明,血管不明显。肉眼已能分出雌雄。秋季二龄以上的雄鱼,其精巢属于该期。期精巢终生只出现一次。第期:精巢白色或淡红色,表面较光滑,似柱状,宽5以上挤不出精液。-龄家鱼的精巢处于该期,且是由期精巢发展而来的,所产个体的期精巢是由期精巢或期精巢转化而来。,第期:宽大出现皱折,乳白色,表面血管明显。当管腔出现为数不多的精子
9、时,表明精巢的发育已到期末。四大家鱼性成熟雄鱼的精巢,在冬季已进入此期,但是,用手挤压腹部仍无精液。第期:精巢充分成熟,体柔软,乳白色,轻压腹部有精液流出。性成熟雄鱼的精巢,在繁殖季节属于该时期。第期:精巢中的精子已大量排出,体积大大缩小,由乳白色变为粉红色,局部有充血现象。多次产卵的鱼类,雄性生殖细胞的成熟,也显出先后参差不齐的情况,而与雌鱼产卵密切配合。精巢各部成熟的次序是先后端后前端。,三、性周期鱼类自性成熟到衰老前,性腺发育具有周期性变化,称性周期或生殖周期。一生只产一次卵且产卵后即死亡的鱼类,如大麻哈鱼、银鱼、公鱼、香鱼等,只有一个性周期,即一次性周期。大多数养殖鱼类一生中具有多个性
10、周期,但性周期的时间长短因种而异:鲟类为年,四大家鱼、花鲈、鲆鲽类等为年,鲤、鲫、革胡子鲇、尼罗罗非鱼等为1-个月。一次产卵类型的性周期变化:(以长江中下游地区的鲢为例)夏秋季(8-10月):产过卵,卵巢萎缩,退化到期(精巢为 期)冬季(11-翌年1月):新生卵母细胞中卵黄出现并开始积累,处在第 期 春季(2-4月):卵黄逐渐充满,夏季(5-7月):,可催产。,多次产卵类型的性周期变化:以期和期初卵巢越冬,尼罗罗非鱼于-月产卵多次,鲫、鲤于-月产卵-次,夏季卵巢进人期,秋季发展为期、期初。性周期为一年的鱼类称一次产卵类型,性周期短的(一年产多次卵)称多次产卵类型。影响因素是光周期、温度和降雨。
11、对于温带鲤科鱼类,温度是调节性周性的主要因素;光周期是调控秋季产卵的冷水性鲑科鱼类性周期的重要因素;降雨则是调节热带鱼类性周期的最主要因素。四、繁殖力 绝对怀卵量:一尾雌鱼在一个繁殖季节卵巢中所怀的成熟卵数。相对怀卵量:绝对怀卵量/体重(g)成熟系数:四大家鱼卵巢的成熟系数,一般第期为12;第期约36;第期约为1422,最高可达30以上。精巢成熟系数要小得多,第期一般只有115。,第三节中枢神经系统和内分泌系统在鱼类繁殖中的作用,鱼类性腺发育成熟的神经内分泌调节示意图,环境因子,DA/BAGA,性类固醇激素T/E2/DHP/KT,肝脏,反馈作用,卵黄蛋白原,性腺(卵、精巢),脑垂体,下丘脑,G
12、nRH,睾酮、雌二醇,食物,GTH,一、鱼类性腺发育的内分泌调节,脑垂体垂体后叶含有加压素和催产素这两种激素,垂体前叶能够产生六种激素,它们是促甲状腺激素(TSH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促卵泡成熟激素(FSH)、促黄体生成激素(LH)、生长激素(GH)和催乳激素(LTH)。真骨鱼类的腺垂体亦有催乳素分泌细胞、促甲状腺素分泌细胞、促肾上腺皮质素分泌细胞、一种或两种促性腺激素(GTH)分泌细胞FSH分泌细胞和LH分泌细胞、生长激素分泌细胞和分泌黑素细胞刺激素细胞。,真骨鱼类的脑垂体可以分成前、后型和背腹型两种。,鱼的神经垂体,二、性腺发育的神经调节,(一)下丘脑的神经分泌组织下丘脑位于丘
13、脑下部,含有具内分泌机能的神经细胞。目前已发现的下丘脑神经激素至少有9种,其中有些是释放激素,有些是抑制激素。与养殖鱼类繁殖关系最为密切的是促性腺激素释放激素(GnRH)和促性腺激素抑制激素(GRIH,GRIF)(因子)。GnRH是一个含有6个官能团的十肽。多巴胺(DA)是一种抑制促性腺激素释放的因子。,(二)下丘脑、脑垂体和性腺的机理关系 外界刺激 下丘脑 脑垂体 性腺 光温度 GnRH,LRH GTH 类固醇激素下丘脑分泌促黄体素释放激素(LRH)作用于脑垂体。GnRH:gonadotropin-releasing hormone 促性腺激素释放激素。由视觉等感觉器官把光照、温度等外界因素
14、传到下丘脑,启动分泌GnRH或GRIH,控制脑垂体GTH细胞的分泌,GTH细胞分泌的GTH诱发性腺生成并释放性类固醇激素,促进生殖细胞生长发育、成熟和配子形成。性类固醇可通过反馈作用调节控制下丘脑和脑垂体的分泌活动,在繁殖季节,还可刺激亲鱼发情和自然交配。,自然产卵过程,第四节环境因素对鱼类性腺发育成熟和产卵的影响,一、光照二、温度三、营养四、溶氧量五、水流六、盐度,第五节 精子和卵子的生物学,养殖鱼类的精液中含有大量的精子,每升鲢精液含有5亿个以上精子,草鱼的精液含有更多的精子。(一)精子的活力和寿命 精子的活动能力与寿命:精子在精液中是不动的,遇水便开始激烈运动(20s-30s),不久便死
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