昭覺林蛙變態(tài)前發(fā)育及溫度對胚胎的影響.pdf

1、無尾兩棲類是水生到陸生的過渡類群，在其生活史中需經(jīng)歷卵、蝌蚪和蛙三種形態(tài)。因其分和范圍廣，種類和數(shù)量較多，易采集等特征，一直是科研和教學(xué)的良好材料。掌握無尾兩棲類的發(fā)育過程，可為細胞生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)的教學(xué)和科研打下基礎(chǔ)。昭覺林蛙（Rana chaochiaoensis）隸屬于脊椎動物門（Chordata）兩棲綱（Amphibia）無尾目（Anura Rafinesque）蛙科（Ranidae Gray）蛙屬（Rana）。主要分布于云、

2、貴、川三省。云南除滇南和滇西南外均有分布，屬我國特有種。分布在昆明地區(qū)的昭覺林蛙10月底11月初產(chǎn)卵，蝌蚪期長，至翌年5月才全部變成幼蛙。
　　 目前，關(guān)于昭覺林蛙的報道涉及成體外部形態(tài)特征、棲息地利用和習性分析，未見發(fā)育方面的資料。本項工作從2007年10月12日起至2008年11月22日止，有效工作日230d。采用連續(xù)觀察法，記錄昭覺林蛙胚胎和蝌蚪發(fā)育歷時。參考前人的研究結(jié)果對胚胎和蝌蚪發(fā)育進行分期，描繪各發(fā)育期的特征，通過

3、測量體重、體積、體長等，得出昭覺林蛙蝌蚪生長發(fā)育趨勢。另，設(shè)置14℃、17℃、20℃、23℃4個恒溫組，14→17℃、14→20℃、14→23℃、17→20℃、17→23℃、20→23℃6個變溫組，比較在不同溫度下，不同時期變溫，胚胎完成發(fā)育所需時間和生長狀況。較系統(tǒng)地研究了昭覺林蛙胚胎及蝌蚪發(fā)育，初步探討了環(huán)境因子-溫度對胚胎發(fā)育的影響。旨在通過研究，明確昭覺林蛙變態(tài)前的發(fā)育過程，為研究兩棲類的起源、地理分布和系統(tǒng)分化提供重要證據(jù)；同

4、時也為無尾兩棲類的發(fā)育、野外種群恢復(fù)與人工養(yǎng)殖提供基礎(chǔ)資料和參考數(shù)據(jù)。
　　 數(shù)據(jù)整理均采用Excel；采用SPSS13.0軟件包中單因素方差分析，對各期性狀的差異，恒溫下和變溫下胚胎發(fā)育時長的差異、胚胎體尺變化的差異進行分析；曲線回歸分析蝌蚪后肢長與時間的關(guān)系，體重與體積的關(guān)系，發(fā)育時長、出膜時間與溫度的關(guān)系，結(jié)果表明：
　　 （1）在16.89±2.47℃的水溫條件下，昭覺林蛙胚胎發(fā)育從受精卵期到鰓蓋閉合期共分為23

5、期，歷時299.39h，與沼水蛙、棘胸蛙等蛙科種類相比，其胚胎發(fā)育歷時最長。胚胎發(fā)育特點有，第三次卵裂為緯裂，第四次卵裂（16細胞期）不規(guī)則不同步；胚胎多在肌肉效應(yīng)期出膜，屬于孵化比較早的；鰓血循環(huán)前無法辨別心跳，且鰓血循環(huán)與尾血循環(huán)幾乎同時開始。各期之間外膜直徑、內(nèi)膜直徑差異極顯著，胚長、尾長差異極顯著。昭覺林蛙受精卵及胍胎早期，受精膜及周圍的膠膜彈性較好，不易被破壞，能對受精卵起到很好的保護作用。神經(jīng)管期，卵膜變薄而松散，利于胚胎出

6、膜，分解前達到最大直徑，此時胚胎較脆弱，受外界損傷的幾率增加。
　　 （2）在平均水溫為18.9±3.2℃的條件下，昭覺林蛙蝌蚪發(fā)育從半圓形肢芽到變態(tài)完成期共分為16期，歷時71.69d。觀察中未見圓盾形肢芽期；第1、2趾出現(xiàn)時第三趾同時分離，不將第三趾分離單列為一期；內(nèi)踱突出現(xiàn)后可觀察到各趾關(guān)節(jié)處透明的瘤狀突起，將關(guān)節(jié)下瘤作為一期；前肢伸出時肩關(guān)節(jié)即可見，故將前肢伸出期與肩關(guān)節(jié)露出期合并成為肩部愈合期。四肢出現(xiàn)期，體長達到最大

7、值，是蝌蚪發(fā)育的頂峰。此后，肩部愈合期蝌蚪體長、尾長、體寬均明顯減小，蝌蚪外部形態(tài)發(fā)生巨大變化，可視為變態(tài)的開始。曲線估計得出昭覺林蛙蝌蚪后肢長與發(fā)育時間呈二次曲線關(guān)系、體重與體積均呈直線關(guān)系。除肩部愈合期外，尾長與頭長之比變化不大，可作為昭覺林蛙蝌蚪鑒定的一個參考指標；而常被用作蝌蚪分類指標的齒式，在26-30期時穩(wěn)定，為Ⅰ：2+2/1+1：Ⅲ。從31期后齒式變得不穩(wěn)定，有Ⅰ：2+2/1+1：Ⅲ、Ⅰ：2+2/2+2：Ⅱ、Ⅰ：2+2/1

8、+1+1:1+1：Ⅱ、Ⅰ：2+2/1+1+1：Ⅲ、Ⅰ：2+2/1+1+1:1+1+1：Ⅱ等五種齒式出現(xiàn)，作為種類鑒別特征僅在一定的發(fā)育階段有效。
　　 （3）昭覺林蛙胚胎在14-23℃溫度范圍內(nèi)出膜率不低于90％，死亡率、畸形率不超過20％，大多能完成正常發(fā)育，恒溫下，20℃溫度條件下胚胎無死亡和畸形，發(fā)育時長147.63h，僅稍長于發(fā)育歷時最短的溫度條件（23℃），試驗結(jié)束后胚胎生長最快，最適合昭覺林蛙胚胎生長。適當高溫能加速

9、昭覺林蛙胚胎發(fā)育，但高溫導(dǎo)致胚胎畸形，并不利于胚胎生長。原腸胚期升溫比心跳、鰓血循環(huán)期升溫更利于昭覺林蛙胚胎發(fā)育，可能與外膜的保護作用有關(guān)，故胚胎出膜后不益做升溫處理。在一定溫度范圍內(nèi)，升溫起點溫度越高，胚胎完成發(fā)育時間越短；同一起點溫度升溫梯度越大，胚胎發(fā)育時間越短，且升溫起點比溫差大小對胚胎發(fā)育時長的影響更明顯。比較恒溫下、原腸胚期升溫和心跳、鰓血循環(huán)期升溫，胚胎發(fā)育時長、出膜率、死亡率、畸形率、胚胎性狀變化等因素，得出，變溫模式下