《自然科学进展》：中国大鲵（ Andrias davidianus）的胚胎发育（湖南师范大学：骆剑、肖亚梅、罗凯坤、黄小西、彭亮、跃刘筠）

1492 自然科学进展第17卷第11期2007年11月 中国大鲵( andrias davidianus)的胚胎发育 骆剑¨肖亚梅¨罗凯坤黄小西彭亮跃刘筠 湖南师范大学生命科学学院,教育部蛋白质化学和鱼类发育生物学重点实验室 410081 摘要对中国大鲵( andrias davidianus)胚胎发育过程的外部形态及器官发育特点进行了详细地 描述,为中国大鲵胚胎发育制定出完整的分期标准.中国大鲵胚胎发育过程依据形态学和组织学 特征可以划分为6个阶段:卵裂阶段、囊胚阶段、原肠胚阶段、神经胚阶段、器官形成阶段、孵 化阶段,共20个时期.从整体上来看,中国大鲵的胚胎发育特征与东方蝾螈( Cynops orientalis)、 黑斑蛙(R. ni gromaculata)大体相似,主要的差异表现在早期卵裂方式以及消化系统的发育方面 形态学及组织学观察表明,中国大鲵卵裂并非盘状卵裂类型.同时,中国大鲵胚胎发育过程中前 三次卵裂均为经裂,胚胎消化系统的发生发育迟缓,无平衡器或口吸盘等,这些均为中国大鲵胚 胎发育的显著特点 关键词中国大鲵胚胎发育卵裂器官发生 两栖类是脊椎动物由水生到陆生的过渡类型, 两栖动物胚胎学研究对探索脊椎动物进化及比较胚1材料与方法 胎学具有重要意义.目前,两栖类胚胎学的研究主1.1实验材料 要集中于无尾目及有尾目蝾螈科,蔡堡为东方蝾 中国大鲵人工催产及孵化是在本研究室大鲵人 螈胚胎发育建立了分期系统,绘制了翔实的外形及工繁育基地进行的.已达性成熟亲本通过人工催 器官发育图谱.有尾目隐鳃鲵科系进化过程中残留产、人工授精获得受精卵.受精卵在地下室孵化池 的古生物类群,现仅存3种:北美大鲵、日本大中流水孵化(水温(20±1)℃,溶解氧(5±1)mg/L 鲵和中国大鲵( Andrias davidianus).北美大鲵和pH值74-7.6),每日平均光照大约lh,照度为4lx 日本大鲵未见有胚胎发育相关的研究报道,有关中 1.2研究方法 国大鲵胚胎学研究3仅局限于对外形的初步观察 外形观察的方法为:受精后多细胞期,每2小 胚胎发育时期的划分不清晰,同时缺乏组织器官发时观察记录一次;囊胚期尾芽期,约每8小时观察 生发育的研究近年来作者所在研究室在成功开展记录一次;鰓板期孵化出膜,约12h观察记录 中国大鲵人工繁殖基础上,对中国大鲵胚胎发育进次胚胎发育时期的确定基本上以同批胚胎1/2达 行了连续、系统的形态以及组织学观察,在中国大到该时期为准,2003-200年期间共观察统计了 鲵早期卵裂及器官的发生发育方面获得了新的认 余枚胚胎 识,为研究隐鳃鲵科其他物种及两栖类系统进化奠 组织学研究采用所拍照记录的胚胎,具体方法 定了基础 为:卵裂阶段每个时期取2枚胚胎;囊胚和原肠胚 2007-0326收稿,2007-0424收修改稿 国家自然科学基金(批准号:30450006)和湖南省教育厅(批准号:06B055资助项目 等贡献作者 **通信作者,Emal: - chunn.edu.cn 201994-2009chinaAcademicJournaleLectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

自然科学进展 第 17 卷 第 11 期 2007 年 11 月 中国大鲵( Andrias davidia nus) 的胚胎发育3 骆 剑3 3 肖亚梅3 3 罗凯坤 黄小西 彭亮跃 刘 筠3 3 3 湖南师范大学生命科学学院 , 教育部蛋白质化学和鱼类发育生物学重点实验室 , 长沙 410081 2007203226 收稿 , 2007204224 收修改稿 3 国家自然科学基金(批准号 : 30450006) 和湖南省教育厅(批准号 : 06B055) 资助项目 3 3 同等贡献作者 3 3 3 通信作者 , E2mail : Liuyun @hunnu. edu. cn 摘要 对中国大鲵( A n d ri as d avi di anus) 胚胎发育过程的外部形态及器官发育特点进行了详细地 描述 , 为中国大鲵胚胎发育制定出完整的分期标准. 中国大鲵胚胎发育过程依据形态学和组织学 特征可以划分为 6 个阶段 : 卵裂阶段、囊胚阶段、原肠胚阶段、神经胚阶段、器官形成阶段、孵 化阶段 , 共 20 个时期. 从整体上来看 , 中国大鲵的胚胎发育特征与东方蝾螈( Cy nops orient alis) 、 黑斑蛙( R. ni g romacul ata) 大体相似 , 主要的差异表现在早期卵裂方式以及消化系统的发育方面. 形态学及组织学观察表明 , 中国大鲵卵裂并非盘状卵裂类型. 同时 , 中国大鲵胚胎发育过程中前 三次卵裂均为经裂 , 胚胎消化系统的发生发育迟缓 , 无平衡器或口吸盘等 , 这些均为中国大鲵胚 胎发育的显著特点. 关键词 中国大鲵 胚胎发育 卵裂 器官发生 两栖类是脊椎动物由水生到陆生的过渡类型 , 两栖动物胚胎学研究对探索脊椎动物进化及比较胚 胎学具有重要意义. 目前 , 两栖类胚胎学的研究主 要集中于无尾目及有尾目蝾螈科 , 蔡堡[1 ] 为东方蝾 螈胚胎发育建立了分期系统 , 绘制了翔实的外形及 器官发育图谱. 有尾目隐鳃鲵科系进化过程中残留 的古生物类群[2 ] , 现仅存 3 种 : 北美大鲵、日本大 鲵和中国大鲵 ( A n d ri as d avi di anus) . 北美大鲵和 日本大鲵未见有胚胎发育相关的研究报道 , 有关中 国大鲵胚胎学研究[3 —5 ]仅局限于对外形的初步观察 , 胚胎发育时期的划分不清晰 , 同时缺乏组织器官发 生发育的研究. 近年来作者所在研究室在成功开展 中国大鲵人工繁殖基础上 , 对中国大鲵胚胎发育进 行了连续、系统的形态以及组织学观察 , 在中国大 鲵早期卵裂及器官的发生发育方面获得了新的认 识 , 为研究隐鳃鲵科其他物种及两栖类系统进化奠 定了基础. 1 材料与方法 1. 1 实验材料 中国大鲵人工催产及孵化是在本研究室大鲵人 工繁育基地进行的. 已达性成熟亲本通过人工催 产、人工授精获得受精卵. 受精卵在地下室孵化池 中流水孵化(水温(20 ±1) ℃, 溶解氧(5 ±1) mg/ L , p H 值 7. 4 —7. 6) , 每日平均光照大约 1 h , 照度为 4lx. 1. 2 研究方法 外形观察的方法为 : 受精后2多细胞期 , 每 2 小 时观察记录一次 ; 囊胚期2尾芽期 , 约每 8 小时观察 记录一次 ; 鳃板期2孵化出膜 , 约 12 h 观察记录一 次. 胚胎发育时期的确定基本上以同批胚胎 1/ 2 达 到该时期为准 , 2003 —2005 年期间共观察统计了 1100 余枚胚胎. 组织学研究采用所拍照记录的胚胎 , 具体方法 为 : 卵裂阶段每个时期取 2 枚胚胎 ; 囊胚和原肠胚 1492

自然科学进展第17卷第11期2007年11月 1493 各取3枚胚胎;神经胚各时期分别取2枚胚胎;器 表1中国大鲵胚胎发育分期表 官形成阶段每日取1-2枚胚胎.共取得大鲵胚胎 发育阶段胚胎发育发生时间/h 时期(受精开始) 胚胎发育分期标志 56枚,早期胚胎采用 Smith’s液固定,常规酒精- 卵裂阶段二细胞期18-22受精卵分裂 叔丁醇脱水,前肢芽期后的胚胎采用 Bouin’s液固 四细胞期22-262条分裂沟出现 定,常规酒精脱水,石蜡包埋,切片(厚度6 八细胞期26-304条分裂沟出现 10μm),常规HE染色 多细胞期30-48卵裂腔出现 形态观察及照像采用 Nikon smz800体视镜摄 囊胚阶段囊胚早期48-90囊胚腔出现 像系统, Olympusⅹ-Ⅱ型照相机体视显微照相 囊胚晚期90-128囊胚腔扩大,囊胚腔顶壁为 2→3层细胞 系统和 Sony rI数码相机;显微切片观察及照像采原肠胚原肠早期128-72新月沟/背唇出现 用 Nikon e600显微图像采集系统 阶段原肠中期172-216原肠腔扩大,侧唇出现 分期系统的建立依据中国大鲵胚胎发育各阶段 原肠晚期216-240囊胚腔消失,卵黄栓形成 获得的外形记录及图片,结合组织学切片结果,分 神经胚神经板期240-256神经板/原体节腔出现 阶段神经褶期256-280形成神经褶,体节出现 析其外形变化及主要器官发生发育变化特征,并划 神经管期280-300前、后脑分化,视泡咽肾管 分具体发育时期.分期标准参考东方蝾螈和黑斑 蛙16的分期方法 器官形成尾芽期300-356心脏原基出现,尾芽形成 鳃板期356-412鳃板形成,体色素出现,心房 2实验结果 心室分化 前肢芽412-468听囊中脑菱脑鳃芽/肝脏 中国大鲵胚胎发育可分为6个阶段,共20个发 前肢芽出现,心脏开始搏动,脊 索开始空泡 育时期(见表1) 前肢芽468-516晶状体/嗅窝/甲状腺出现 2.1卵裂阶段 鳃血循环516-540眼色素形成,鳃血循环出现,腹 中国大鲵卵子大多直径为5-8mm,不含色 部形成透明血管网 素,卵黄含量非常丰富,卵子呈卵黄色,动物极附 鳃血循环540-5%6外鳃芽分支增多,下颌/胃出 现,体色素丰富 近颜色稍浅.卵子外裹有胶膜,入水后胶膜吸水膨 尾血循5%6-676晶状体透明,外鳃呈羽状,尾血 胀,卵周隙明显扩大 循环明显,色素在腹部广泛分布 受精后20h左右,动物极出现一条分裂沟,第孵化阶段后肢芽期676-768后肢芽/肛门出现,背部出现皮 一次卵裂开始.第一次卵裂为经裂(图1(a),分裂 沟在动物极端较深,随着分裂进行,分裂沟缓慢地 向下延伸并越来越浅,越过赤道面后消失在植物半2.2囊胚阶段 球,第一次分裂完成大约需要4-8h.第二条分裂 从第三天开始胚胎发育进入囊胚期.囊胚期胚 沟在第一条分裂沟出现大约2h后出现,第二次分体呈球状(图1(e),(f),在近动物极端出现一个 裂亦为经裂,与第一次分裂面垂直(图1(b).第三大的空腔,此即囊胚腔(图2(a),在植物半球可见 次卵裂仍为经裂,并且有两个相互垂直的经裂面.较多呈龟裂状分裂沟.囊胚腔顶端的细胞界限不清 前三次分裂在动物极端呈现“米”字形(图1(c),晰,但可见细胞核,卵黄颗粒也较细密,卵黄含量 随后的第四次分裂为纬裂,分裂面靠近动物极顶较少;囊胚腔底端植物半球细胞大,可见细胞核 端,并且分裂在各个卵裂球不是同时进行的,分裂(图2(b),周围卵黄密布 速度出现明显差异,细胞的排列也不规则.在最初 2.3原肠胚阶段 的几次分裂中,动物半球每隔2-4h就会产生一条 从第六天开始,胚胎赤道面稍下方出现一道浅 分裂沟,之后胚胎的分裂速度逐渐加快,分裂沟在 的横沟,沟的上方为背唇(图1(g),(h);图2(c) 动物半球越来越多,在植物半球只能依稀看见数条 浅分裂沟 201994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

各取 3 枚胚胎 ; 神经胚各时期分别取 2 枚胚胎 ; 器 官形成阶段每日取 1 —2 枚胚胎. 共取得大鲵胚胎 56 枚 , 早期胚胎采用 Smit h’s 液固定 , 常规酒精2 叔丁醇脱水 , 前肢芽期后的胚胎采用 Bouin’s 液固 定 , 常规酒精脱水 , 石蜡包埋 , 切片 (厚度 6 — 10μm) , 常规 H E 染色. 形态观察及照像采用 Nikon SMZ800 体视镜摄 像系统 , Olymp us XTL2Ⅱ型照相机体视显微照相 系统和 Sony R1 数码相机 ; 显微切片观察及照像采 用 Nikon E600 显微图像采集系统. 分期系统的建立依据中国大鲵胚胎发育各阶段 获得的外形记录及图片 , 结合组织学切片结果 , 分 析其外形变化及主要器官发生发育变化特征 , 并划 分具体发育时期. 分期标准参考东方蝾螈[1 ] 和黑斑 蛙[6 ]的分期方法. 2 实验结果 中国大鲵胚胎发育可分为 6 个阶段 , 共 20 个发 育时期(见表 1) . 2. 1 卵裂阶段 中国大鲵卵子大多直径为 5 —8 mm , 不含色 素 , 卵黄含量非常丰富 , 卵子呈卵黄色 , 动物极附 近颜色稍浅. 卵子外裹有胶膜 , 入水后胶膜吸水膨 胀 , 卵周隙明显扩大. 受精后 20 h 左右 , 动物极出现一条分裂沟 , 第 一次卵裂开始. 第一次卵裂为经裂(图 1 (a) ) , 分裂 沟在动物极端较深 , 随着分裂进行 , 分裂沟缓慢地 向下延伸并越来越浅 , 越过赤道面后消失在植物半 球 , 第一次分裂完成大约需要 4 —8 h. 第二条分裂 沟在第一条分裂沟出现大约 2 h 后出现 , 第二次分 裂亦为经裂 , 与第一次分裂面垂直(图 1 ( b) ) . 第三 次卵裂仍为经裂 , 并且有两个相互垂直的经裂面. 前三次分裂在动物极端呈现“米”字形 (图 1 (c) ) , 随后的第四次分裂为纬裂 , 分裂面靠近动物极顶 端 , 并且分裂在各个卵裂球不是同时进行的 , 分裂 速度出现明显差异 , 细胞的排列也不规则. 在最初 的几次分裂中 , 动物半球每隔 2 —4 h 就会产生一条 分裂沟 , 之后胚胎的分裂速度逐渐加快 , 分裂沟在 动物半球越来越多 , 在植物半球只能依稀看见数条 浅分裂沟. 表 1 中国大鲵胚胎发育分期表 发育阶段 胚胎发育 时期 发生时间/ h (受精开始) 胚胎发育分期标志 卵裂阶段 二细胞期 18 —22 受精卵分裂 四细胞期 22 —26 2 条分裂沟出现 八细胞期 26 —30 4 条分裂沟出现 多细胞期 30 —48 卵裂腔出现 囊胚阶段 囊胚早期 48 —90 囊胚腔出现 囊胚晚期 90 —128 囊胚腔扩大 , 囊胚腔顶壁为 2 —3 层细胞 原肠胚 阶段 原肠早期 128 —172 新月沟/ 背唇出现 原肠中期 172 —216 原肠腔扩大 ,侧唇出现 原肠晚期 216 —240 囊胚腔消失 ,卵黄栓形成 神经胚 阶段 神经板期 240 —256 神经板/ 原体节腔出现 神经褶期 256 —280 形成神经褶 ,体节出现 神经管期 280 —300 前、后脑分化 ,视泡/ 咽/ 肾管/ 肠出现 器官形成 阶段 尾芽期 300 —356 心脏原基出现 ,尾芽形成 鳃板期 356 —412 鳃板形成 ,体色素出现 ,心房/ 心室分化 前肢芽 早期 412 —468 听囊/ 中脑/ 菱脑/ 鳃芽/ 肝脏/ 前肢芽出现 ,心脏开始搏动 ,脊 索开始空泡化 前肢芽 晚期 468 —516 晶状体/ 嗅窝/ 甲状腺出现 鳃血循环 早期 516 —540 眼色素形成 ,鳃血循环出现 ,腹 部形成透明血管网 鳃血循环 晚期 540 —596 外鳃芽分支增多 ,下颌/ 胃出 现 ,体色素丰富 尾血循 环期 596 —676 晶状体透明 ,外鳃呈羽状 ,尾血 循环明显 ,色素在腹部广泛分布 孵化阶段 后肢芽期 676 —768 后肢芽/ 肛门出现 ,背部出现皮 肤腺 2. 2 囊胚阶段 从第三天开始胚胎发育进入囊胚期. 囊胚期胚 体呈球状 (图 1 (e) , (f) ) , 在近动物极端出现一个 大的空腔 , 此即囊胚腔(图 2 (a) ) , 在植物半球可见 较多呈龟裂状分裂沟. 囊胚腔顶端的细胞界限不清 晰 , 但可见细胞核 , 卵黄颗粒也较细密 , 卵黄含量 较少 ; 囊胚腔底端植物半球细胞大 , 可见细胞核 (图 2 (b) ) , 周围卵黄密布. 2. 3 原肠胚阶段 从第六天开始 , 胚胎赤道面稍下方出现一道浅 的横沟 ,沟的上方为背唇 (图1 ( g) , ( h) ;图2 ( c) ) , 自然科学进展 第 1493 17 卷 第 11 期 2007 年 11 月

1494 自然科学进展第17卷第11期2007年11月 图1中国大鲵胚胎发育外形图 (a)二细胞期;(b)四细胞期;(c)八细胞期,箭头示分裂沟;(d)多细胞期;(e)囊胚早期;(f)囊胚晚期 (g)原肠早期顶面观;(h)原肠早期侧面观(固定后的胚胎);ω)原肠晚期腹面观;()神经板期,NP示神经板; (k)神经褶期,箭头示神经褶;(1)正在愈合的神经胚尾端,长箭头示胚孔,短箭头示神经管;(m)神经管期 箭头示体节,短箭头示神经管;(n)尾芽期,箭头示突出的尾芽;(o)鳃板期,箭头示隆起的鳃板,短箭头示心脏 位置;(p)前肢芽早期,箭头示鳃芽,短箭头示前肢芽;(q)前肢芽晩期;(r),(s)鳃血循环期,黑箭头示外鳃, 白箭头示下颌;(t)尾血循环期,白箭头示尾血管,黑箭头示腹部色素;(u)后肢芽期,箭头示后肢芽,短箭头示 羽状外鳃 201994-2009ChinaacAdemicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

图 1 中国大鲵胚胎发育外形图 (a) 二细胞期 ; (b) 四细胞期 ; (c) 八细胞期 , 箭头示分裂沟 ; (d) 多细胞期 ; (e) 囊胚早期 ; (f) 囊胚晚期 ; (g) 原肠早期顶面观 ; (h) 原肠早期侧面观(固定后的胚胎) ; (i) 原肠晚期腹面观 ; (j) 神经板期 , NP 示神经板 ; (k) 神经褶期 , 箭头示神经褶 ; (l) 正在愈合的神经胚尾端 , 长箭头示胚孔 , 短箭头示神经管 ; (m) 神经管期 , 箭头示体节 , 短箭头示神经管 ; (n) 尾芽期 , 箭头示突出的尾芽 ; (o) 鳃板期 , 箭头示隆起的鳃板 , 短箭头示心脏 位置 ; (p) 前肢芽早期 , 箭头示鳃芽 , 短箭头示前肢芽 ; (q) 前肢芽晚期 ; (r) , (s) 鳃血循环期 , 黑箭头示外鳃 , 白箭头示下颌 ; (t) 尾血循环期 , 白箭头示尾血管 , 黑箭头示腹部色素 ; (u) 后肢芽期 , 箭头示后肢芽 , 短箭头示 羽状外鳃 1494 自然科学进展 第 17 卷 第 11 期 2007 年 11 月

自然科学进展第17卷第11期2007年11月 0.2mm (1) 0.4m (m) 图2中国大鲵胚胎发育组织显微图 (a)囊胚期横切切片,BC示囊胚腔,箭头示囊胚腔顶壁细胞,红色区域放大为(b)图;(b)囊胚植物半球放大,箭头示 细胞核;(c)原肠胚早期切片,BC示囊胚腔,箭头示背唇,背唇左侧的空腔是由于卵黄脱落造成的假象,并非原肠腔, 红色区域放大为(d)图;(d)原肠胚背唇,箭头示细胞核;(e)原肠胚晚期纵切切片,箭头示背唇;(f)神经板期横切 箭头示神经板;(g)神经板细胞放大,短箭头示细胞核,箭头示卵黄颗粒;(h)神经褶期横切切片;(神经褶部位放 大图,N示细胞核,箭头示卵黄颗粒;()神经管期头部纵切切片,箭头示眼泡,F示前脑,HB示后脑;(k)神经管 期胸部横切切片,箭头示体节,短箭头示实心的脊索,NT示神经管,P示咽;()神经管期腹部横切切片,箭头示脊 索,1示肠;(m)尾芽期胸部横切切片,H示心脏原基;(n)鰓板期头部横切切片,箭头示鳃板,短箭头示脊索;(o)鰓 板期胸部横切切片,箭头示心房心室 601994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

图 2 中国大鲵胚胎发育组织显微图 (a) 囊胚期横切切片 , BC 示囊胚腔 , 箭头示囊胚腔顶壁细胞 , 红色区域放大为(b) 图 ; (b) 囊胚植物半球放大 , 箭头示 细胞核 ; (c) 原肠胚早期切片 , BC 示囊胚腔 , 箭头示背唇 , 背唇左侧的空腔是由于卵黄脱落造成的假象 , 并非原肠腔 , 红色区域放大为(d) 图 ; (d) 原肠胚背唇 , 箭头示细胞核 ; (e) 原肠胚晚期纵切切片 , 箭头示背唇 ; (f) 神经板期横切 , 箭头示神经板 ; (g) 神经板细胞放大 , 短箭头示细胞核 , 箭头示卵黄颗粒 ; (h) 神经褶期横切切片 ; (i) 神经褶部位放 大图 , N 示细胞核 , 箭头示卵黄颗粒 ; (j) 神经管期头部纵切切片 , 箭头示眼泡 , FB 示前脑 , HB 示后脑 ; (k) 神经管 期胸部横切切片 , 箭头示体节 , 短箭头示实心的脊索 , N T 示神经管 , P 示咽 ; (l) 神经管期腹部横切切片 , 箭头示脊 索 , I 示肠 ; (m) 尾芽期胸部横切切片 , H 示心脏原基 ; (n) 鳃板期头部横切切片 , 箭头示鳃板 , 短箭头示脊索; (o) 鳃 板期胸部横切切片 , 箭头示心房心室 自然科学进展 第 1495 17 卷 第 11 期 2007 年 11 月

1496 自然科学进展第17卷第11期2007年11月 胚胎发育进入原肠期在接下来的几天里,背唇由分裂加快,可见众多细胞核(图3(g)) 短的浅沟逐渐拉长成为大圆弧,原肠腔扩大囊胚腔 鳃血循环期:心脏-外鳃的循环开始,心率 消失(图2(e)),胚轴逐渐转动.圆弧形的胚孔最后40-50;头部及外鳃发达(图1(s);图3(h),(i)) 合并为环状(图1(i),中间充塞着大的卵黄栓,受每根外鳃芽上分出3-5对分枝,可以观察到透明 精后10d左右卵黄栓转至尾部慢慢缩小,并在神经的毛细血管中有红细胞流动;腹部出现网状血管分 管闭合时消失 布;眼出现少许色素,头部、背部的色素成片分布 2.4神经胚阶段 (图1(r),(s).鳃血循环晚期时,心率50-55 神经板期:胚胎背部出现前端宽大、后端细长每根鳃芽分枝5-8对;眼色素连成环状,腹部色 素增多;前肢芽呈现尖细状;下颌及胃出现(图3 的勺状神经板(图1();图2m),神经板及其周围 的组织依然含有丰富的卵黄(图2(g) (j)) 神经褶期:神经板边缘高举出现神经褶(图1 尾血循环期:可见明显尾部血液循环;下颌裂 (k);图2(h).在神经褶期的稍晚阶段出现体节 延长,可以活动;脑壁增厚,晶状体变透明,体色 大约6-8对.神经褶细胞中充斥着大量卵黄(图 素在腹部广泛分布(图1(t);图3(k),(1).此阶 (i).神经褶沿胚胎背中部汇聚中间下陷,彼此黏 段的幼苗肌肉、骨骼发达,运动频繁,常提前脱 附、融合形成中空的神经管 膜.该时期脱膜的幼鲵存活率较高,而在此时期之 神经管期:神经管闭合(图1(m)),胚胎在胶前出膜的幼苗大部分死亡 膜内开始侧卧.神经管头部膨大离开卵面突出,并2.6孵化期(后肢芽期) 出现凸凹不平的隆起;体节大约10-12对,体节 受精后历经31d,每根外鳃上有6-8对鳃丝分 下方出现肾原基.神经管头部可见视泡、前脑和后枝,呈羽状,心率每分钟约55次;头背部色素 脑(图2(j);稍后部位可见咽、咽囊、脊索和肾管血管密布,呈现黑红色;腹部卵黄细胞区有一半区 (图2(k));胚胎后端的肠呈现细长条状(图2().域出现色素;后肢芽出现并伸长,皮肤腺(图3 2.5器官形成阶段 (m)、肛门出现(图1(u);图3(n),(o));前肢芽 尾芽期:胚胎头部显著膨大,肉眼可分辨出眼增长增粗亦出现色素,出膜前后分为两趾;眼黑 泡,并且由于脑的发育,整个神经管伸长较快,因 亮;背鳍宽大,尾鳍狭长.胚胎胶膜松散并膨胀 幼鲵不断扭动,头部突破胶囊最后完全脱膜.刚出 此产生弯曲,脑部向下弯曲约成90°角,成为脑曲 膜的幼苗长约3.5cm,背部黑褐色,腹部细胞仍然 尾部形成尾芽并离开卵面突出(图1(n);心脏原基 含有丰富卵黄,外鳃发达每侧长约1cm,无平衡 出现(图2(m)) 鰓板期:眼泡突出,周围凹陷;鳃板原基隆起棒,无口吸盘.静止时平卧或侧卧于水底,依靠尾 逐渐分化为鳃弓(图1(o);图2(n);胸腔更加膨部摆动可以平游 孵化出膜后大约一个月,中国大鲵幼苗前后肢 大,心脏分化为心房和心室(图2(o));体节24对 体表尤其是背部区域出现色素斑点;尾芽末端细 的伸长、分趾逐渐完成,腹部卵黄也会消耗殆尽 随着生长发育,肺也逐渐发育,外鳃在出膜后大约 前肢芽期:前肢芽出现原基;鳃板部位分化出8个月开始萎缩,最终完全消失而由肺成为唯一的 呼吸器官大约需要1-2年的时间 3对短小的外鳃芽(图1(p),(q);图3(c),(d) (门));胸腔透明化,心脏浅色并开始跳动,每分钟 25次左右;胚体可以缓慢扭动.视杯、晶状体、嗅 讨论 窝出现(图3(a));听囊、中脑、菱脑、脑神经节出3.1关于中国大鲵的卵裂方式 现,甲状腺出现,脊索开始空泡化,肝脏出现(图3 之前有报道认为:中国大鲵卵子受精后形成白 (b),(c),(e).3对外鳃芽增长并长出分枝;体色帽状胚盘,分裂仅限于胚盘,属于典型的盘状卵 色素增多;心律30-40;同时富含卵黄的腹部细胞裂.作者近三年对大鲵早期胚胎的观察发现 o1994-2009ChinaAcademicJOurnaleLectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

胚胎发育进入原肠期. 在接下来的几天里 , 背唇由 短的浅沟逐渐拉长成为大圆弧 , 原肠腔扩大囊胚腔 消失(图 2 (e) ) , 胚轴逐渐转动. 圆弧形的胚孔最后 合并为环状(图 1 (i) ) , 中间充塞着大的卵黄栓 , 受 精后 10 d 左右卵黄栓转至尾部慢慢缩小 , 并在神经 管闭合时消失. 2. 4 神经胚阶段 神经板期 : 胚胎背部出现前端宽大、后端细长 的勺状神经板(图 1 (j) ; 图 2 (f) ) , 神经板及其周围 的组织依然含有丰富的卵黄(图 2 (g) ) . 神经褶期 : 神经板边缘高举出现神经褶 (图 1 (k) ; 图 2 (h) ) . 在神经褶期的稍晚阶段出现体节 , 大约 6 —8 对. 神经褶细胞中充斥着大量卵黄 (图 2 (i) ) . 神经褶沿胚胎背中部汇聚中间下陷 , 彼此黏 附、融合形成中空的神经管. 神经管期 : 神经管闭合 (图 1 (m) ) , 胚胎在胶 膜内开始侧卧. 神经管头部膨大离开卵面突出 , 并 出现凸凹不平的隆起 ; 体节大约 10 —12 对 , 体节 下方出现肾原基. 神经管头部可见视泡、前脑和后 脑(图 2 (j) ) ; 稍后部位可见咽、咽囊、脊索和肾管 (图 2 (k) ) ; 胚胎后端的肠呈现细长条状(图 2 (l) ) . 2. 5 器官形成阶段 尾芽期 : 胚胎头部显著膨大 , 肉眼可分辨出眼 泡 , 并且由于脑的发育 , 整个神经管伸长较快 , 因 此产生弯曲 , 脑部向下弯曲约成 90°角 , 成为脑曲 , 尾部形成尾芽并离开卵面突出(图 1 (n) ) ; 心脏原基 出现(图 2 (m) ) . 鳃板期 : 眼泡突出 , 周围凹陷 ; 鳃板原基隆起 逐渐分化为鳃弓 (图 1 (o) ; 图 2 ( n) ) ; 胸腔更加膨 大 , 心脏分化为心房和心室(图 2 (o) ) ; 体节 24 对 ; 体表尤其是背部区域出现色素斑点 ; 尾芽末端细 圆. 前肢芽期 : 前肢芽出现原基 ; 鳃板部位分化出 3 对短小的外鳃芽 (图 1 (p ) , ( q) ; 图 3 (c) , ( d) , (f) ) ; 胸腔透明化 , 心脏浅色并开始跳动 , 每分钟 25 次左右 ; 胚体可以缓慢扭动. 视杯、晶状体、嗅 窝出现(图 3 (a) ) ; 听囊、中脑、菱脑、脑神经节出 现 , 甲状腺出现 , 脊索开始空泡化 , 肝脏出现(图 3 (b) , (c) , (e) ) . 3 对外鳃芽增长并长出分枝 ; 体 色素增多 ; 心律 30 —40 ; 同时富含卵黄的腹部细胞 分裂加快 , 可见众多细胞核(图 3 (g) ) . 鳃血循 环期 : 心脏2外鳃 的循环 开始 , 心率 40 —50 ; 头部及外鳃发达 (图 1 (s) ; 图 3 ( h) , (i) ) 每根外鳃芽上分出 3 —5 对分枝 , 可以观察到透明 的毛细血管中有红细胞流动 ; 腹部出现网状血管分 布 ; 眼出现少许色素 , 头部、背部的色素成片分布 (图 1 (r) , (s) ) . 鳃血循环晚期时 , 心率 50 —55 ; 每根鳃芽分枝 5 —8 对 ; 眼色素连成环状 , 腹部色 素增多 ; 前肢芽呈现尖细状 ; 下颌及胃出现 (图 3 (j) ) . 尾血循环期 : 可见明显尾部血液循环 ; 下颌裂 延长 , 可以活动 ; 脑壁增厚 , 晶状体变透明 , 体色 素在腹部广泛分布 (图 1 (t) ; 图 3 ( k) , (l) ) . 此阶 段的幼苗肌肉、骨骼发达 , 运动频繁 , 常提前脱 膜. 该时期脱膜的幼鲵存活率较高 , 而在此时期之 前出膜的幼苗大部分死亡. 2. 6 孵化期( 后肢芽期) 受精后历经 31 d , 每根外鳃上有 6 —8 对鳃丝分 枝 , 呈羽状 , 心率每分钟约 55 次 ; 头背部色素、 血管密布 , 呈现黑红色 ; 腹部卵黄细胞区有一半区 域出现色素 ; 后肢芽出现并伸长 , 皮肤腺 (图 3 (m) ) 、肛门出现(图 1 (u) ; 图 3 (n) , (o) ) ; 前肢芽 增长增粗亦出现色素 , 出膜前后分为两趾 ; 眼黑 亮 ; 背鳍宽大 , 尾鳍狭长. 胚胎胶膜松散并膨胀 , 幼鲵不断扭动 , 头部突破胶囊最后完全脱膜. 刚出 膜的幼苗长约 3. 5 cm , 背部黑褐色 , 腹部细胞仍然 含有丰富卵黄 , 外鳃发达每侧长约 1 cm , 无平衡 棒 , 无口吸盘. 静止时平卧或侧卧于水底 , 依靠尾 部摆动可以平游. 孵化出膜后大约一个月 , 中国大鲵幼苗前后肢 的伸长、分趾逐渐完成 , 腹部卵黄也会消耗殆尽. 随着生长发育 , 肺也逐渐发育 , 外鳃在出膜后大约 8 个月开始萎缩 , 最终完全消失而由肺成为唯一的 呼吸器官大约需要 1 —2 年的时间. 3 讨论 3. 1 关于中国大鲵的卵裂方式 之前有报道认为 : 中国大鲵卵子受精后形成白 色帽状胚盘 , 分裂仅限于胚盘 , 属于典型的盘状卵 裂[ 3 —5 ] . 作者近三年对大鲵早期胚胎的观察发现 : 1496 自然科学进展 第 17 卷 第 11 期 2007 年 11 月