魚(yú)類(lèi)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(yú)類(lèi)浮游生物是魚(yú)卵和仔稚魚(yú)等魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育階段個(gè)體的統(tǒng)稱(chēng)，其體型較小，結(jié)構(gòu)特征與成魚(yú)存在巨大差異。關(guān)于魚(yú)類(lèi)浮游生物的分類(lèi)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(jìn)，某些形態(tài)特征重疊度高的物種也可進(jìn)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(shí)驗(yàn)手段，開(kāi)展了魚(yú)類(lèi)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(yú)類(lèi)浮游生物鑒定方法的研究

2、進(jìn)展;第2章主要描述了康氏小公魚(yú)（Stolephoruscommersonii）早期發(fā)育過(guò)程的形態(tài)學(xué)特征，并以此為基礎(chǔ)，建立了中國(guó)近海常見(jiàn)鯡科和鳀科魚(yú)卵的分類(lèi)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(yú)類(lèi)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(yú)礁區(qū)及周邊海域魚(yú)類(lèi)浮游生物的種類(lèi)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(yú)早期發(fā)育形態(tài)特征及鯡科和鳀科魚(yú)卵的分類(lèi)檢索
　　2013年7月4日-7月5日于浙江樂(lè)清灣海域(28°04.064′N(xiāo)、121°07.038′E)使用大型浮游生物網(wǎng)連續(xù)采集小公魚(yú)魚(yú)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(shí)利用部分野外魚(yú)卵樣品進(jìn)行人工孵化和仔魚(yú)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，得到初孵仔魚(yú)至孵化后96 h后期仔魚(yú)的連續(xù)發(fā)育樣品。對(duì)所采集的魚(yú)卵樣品進(jìn)行線粒體DNA序列測(cè)定，并與康氏小公魚(yú)成魚(yú)的線粒體DNA序列

4、進(jìn)行比對(duì)，確定所采集的魚(yú)卵樣品屬于康氏小公魚(yú)。對(duì)所得的康氏小公魚(yú)魚(yú)卵和仔魚(yú)系列樣品進(jìn)行詳細(xì)觀察和描述，并與中國(guó)近海常見(jiàn)鯡科和鳀科魚(yú)卵、仔魚(yú)的形態(tài)特征進(jìn)行比較，以構(gòu)建相關(guān)分類(lèi)檢索。研究結(jié)果表明:康氏小公魚(yú)受精卵為彼此分離的橢球形浮性卵，長(zhǎng)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(gè)，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(shí)，初孵仔魚(yú)透明無(wú)色素，全長(zhǎng)2.01±0.05 mm;孵化后8h，肛門(mén)開(kāi)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(kāi)始著色;36h，上下頜形成;42h，魚(yú)體開(kāi)始出現(xiàn)黑色素;72h，背鰭原基形成，卵黃囊完全被吸收，魚(yú)體進(jìn)入后期仔魚(yú)發(fā)育階段。中國(guó)近海常見(jiàn)鯡科和鳀科魚(yú)卵的分類(lèi)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(yú)的分類(lèi)依據(jù)則主要為油球數(shù)量和直徑，色素分布，肛門(mén)位置，以及肌節(jié)數(shù)等。
　　2.平鲉屬3種卵胎生魚(yú)類(lèi)卵表超微結(jié)構(gòu)的比較研究
　　通過(guò)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(yú)類(lèi)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(yú)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(lèi)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(yú)形態(tài)學(xué)、分子學(xué)的相關(guān)研究結(jié)果相一致，驗(yàn)證了利用卵表超微結(jié)構(gòu)分析魚(yú)類(lèi)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(jiàn)魚(yú)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(shù)脂提取其DNA，并通過(guò)線粒體COⅠ基因序列測(cè)定分析將其鑒定為少鱗鱚。通過(guò)觀察該發(fā)育時(shí)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(yú)卵的形態(tài)特征，并基于COⅠ基因序列探討了中國(guó)近海部分鱚屬魚(yú)類(lèi)的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道以及本研究調(diào)查海區(qū)所采集魚(yú)卵和成魚(yú)樣本的分析鑒定，本研究亦認(rèn)為中國(guó)北方海域報(bào)道的多鱗鱚可能為少鱗鱚或中國(guó)鱚的誤鑒，建議今后應(yīng)開(kāi)

9、展深入研究。
　　4.人工魚(yú)礁區(qū)魚(yú)類(lèi)浮游生物資源調(diào)查應(yīng)用實(shí)踐
　　4.1.萊州灣人工魚(yú)礁區(qū)及周邊海域魚(yú)類(lèi)浮游生物的種類(lèi)組成與數(shù)量分布
　　2010-2011年對(duì)萊州灣萊州和招遠(yuǎn)附近人工魚(yú)礁區(qū)及周邊海域魚(yú)類(lèi)浮游生物的種類(lèi)組成與數(shù)量分布進(jìn)行了水平和垂直拖網(wǎng)調(diào)查，以期為研究人工魚(yú)礁對(duì)產(chǎn)卵魚(yú)類(lèi)的誘集效果以及對(duì)魚(yú)類(lèi)浮游生物的庇護(hù)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(yú)卵16088粒、仔稚魚(yú)2487尾，隸屬于7

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

11、落穩(wěn)定性以夏季最高，春季次之。人工魚(yú)礁區(qū)的魚(yú)類(lèi)浮游生物量和物種多樣性均高于非礁區(qū)，但多為低級(jí)小型魚(yú)種。
　　4.2.青島大公島人工魚(yú)礁區(qū)及周邊海域魚(yú)類(lèi)浮游生物的種類(lèi)組成與數(shù)量分布
　　2011-2012年對(duì)青島大公島人工魚(yú)礁區(qū)及周邊海域魚(yú)類(lèi)浮游生物的種類(lèi)組成與數(shù)量分布進(jìn)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(yú)類(lèi)浮游生物199ind，隸屬于5目10科12屬12種，其中，魚(yú)卵和仔稚魚(yú)樣品分別以鯡形目和鱸形目數(shù)量最多

12、;2012年共采集魚(yú)類(lèi)浮游生物343ind，隸屬于5目10科12屬12種，其中，魚(yú)卵和仔稚魚(yú)樣品均以鱸形目數(shù)量最多。2011和2012年所采集魚(yú)卵樣品的最高優(yōu)勢(shì)種分別為日本鳀和少鱗鱚，而仔稚魚(yú)樣品的最高優(yōu)勢(shì)種分別為小帶魚(yú)（Euplerogrammus muticus）和帶魚(yú)（Trichiurus japonicus）。盡管高優(yōu)勢(shì)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(shì)種均一致。人工魚(yú)礁區(qū)魚(yú)類(lèi)浮游生物資源量顯著高于非礁區(qū)，且以