兰州鲇与鲇消化系统的形态学及组织学比较研究

为探究黄河濒危鱼类兰州鲇（Silurus lanzhouensis）消化系统的形态学和组织学结构特点,以鲇（Silurus asotus）为对照,对兰州鲇消化系统形态学和组织学进行了深入研究。结果表明:（1）兰州鲇与鲇的消化道和消化腺形态相似,具有肉食性鱼类的特征。兰州鲇消化道较短,有发达的“U”型胃,胃内皱褶明显,无幽门盲囊,肠道短且粗,可分为前肠、中肠和后肠三部分,前肠粗大,后肠较细。两种鲇属鱼类都有独立致密的肝脏和胰脏。（2）兰州鲇的比肠长显著大于鲇（P < 0.05）,比胃重、比肝胰脏重显著低于鲇（P < 0.05）,但二者的比肠重无显著性差异（P>0.05）。（3）兰州鲇胃的皱襞幅度小于鲇,且环肌层比兰州鲇薄。兰州鲇与鲇前肠的肠黏膜均形成了大量皱襞,肠黏膜、褶皱粗大,但鲇的褶皱分支较细密。兰州鲇与鲇的后肠与前肠相比,肠腔变小,褶皱数量明显减少,高度降低。黏膜层分布有杯状细胞和柱状细胞。兰州鲇与鲇的肝脏肝小叶间缺少结缔组织,分界不明显,而兰州鲇肝细胞的密度大于鲇。综上所述,兰州鲇与鲇的消化系统相似,均符合肉食性鱼类消化系统特征,结合消化生理等研究结果,表明兰州鲇的消化能力弱于鲇,这可能是在自然情况下兰州鲇的分布区域及适应性不及鲇的原因之一。     

南方鲇头肾的组织学和超微结构

采用解剖学、组织学、组织化学方法,通过电镜观察,研究了南方鲇(Silurus meridionulis Chen)头肾的形态和超微结构。南方鲇左右头肾不相连,与肾明显分离。头肾组织包括血管系统、淋巴细胞聚集区、粒细胞聚集区、内分泌组织区。血管系统由头肾动脉、头肾静脉、后主静脉及其分枝所组成。淋巴区细胞染色深,紧密聚集成网状结构,主要包括大、小淋巴细胞等细胞类型。粒细胞区域狭窄,染色浅,主要为粒细胞聚集。内分泌组织区域细胞大型,常规染色极浅,包括肾间组织细胞、肾上组织细胞。肾间组织细胞有丰富的线粒体、内质网及分泌颗粒。肾上组织细胞主要分布于后主静脉及其分枝的周围、静脉壁中,细胞中有密集的分泌颗粒。肾上组织细胞和肾间组织细胞集中于头肾,内分泌功能增强,是与其运动能力强、快速捕食相适应的特征。     

南方鲇继饥饿后的恢复生长

1996年1月至4月在27．5℃条件下,对南方鲇幼鱼（初始体重：73．65±9．82g）进行了不同时间的饥饿处理后再供食的恢复生长实验。实验鱼饥饿60d后,鱼体比能值、蛋白质含量及脂肪含量明显下降,灰分含量及含水量明显上升。分别将饥饿处理0（对照）、10、20、30、40、50和60d的南方鲇再恢复喂食,在饱足摄食水平下生长20d。各饥饿处理组的鱼体化学组成及比能值均接近,并恢复到对照生长组水平。饥饿处理50d组的干重及能量生长率,湿重、干重及能量摄食率显著高于对照组的相应值。通过讨论认为：（1）饥饿处理50d的南方鲇在恢复生长过程中产生了显著的补偿效应;（2）该补偿现象主要因摄食水平显著升高所致。     

饥饿对南方鲇幼鱼游泳能力个体变异和重复性的影响

为考察肉食性鱼类有氧和无氧运动能力的种内个体变异、重复性及其对饥饿的响应, 研究以南方鲇（Silurus meridionalis Chen）幼鱼为实验对象, 在（250.5）℃条件下测定对照组（n=28）和饥饿组（n=29）的临界游泳速度（Critical swimming speed, Ucrit）、暴发游泳速度（Constant acceleration speed, Ucat）和固定流速耐受时间（Endurance）, 分析游泳能力的个体变异、稳定性及饥饿的影响。结果显示: （1）饥饿组的体重、体长和肥满度均分别显著下降了（15.100.86）%、（2.570.40）%和（7.941.59）%（P0.05）, 而对照组无明显变化; （2）对照组的Ucat和耐受时间无明显变化（P0.05）, 但Ucrit下降（6.632.25）%（P=0.031）, 而除耐受时间外饥饿组其Ucrit和Ucat分别显著下降了（26.002.76）%和（13.681.86）%（P0.001）, 并饥饿组Ucrit的下降比例显著大于其Ucat（P0.001）; （3）并且对照组三个指标的变异系数（Coefficient of variation, CV）变化方向和程度不尽相同, 饥饿组的Ucrit、Ucat和耐受时间的CV全部增加; （4）南方鲇幼鱼Ucrit和Ucat呈正相关且2周的饥饿并未改变此正相关。饥饿明显降低南方鲇幼鱼两种游泳能力并导致游泳能力的个体变异变大, 但没有改变该种鱼的有氧运动能力和无氧运动能力之间的内在正相关关系。研究表明无氧运动能力在环境改变后显得更为保守, 种内个体变异的变动可能有利于在相同自然选择压力下种内个体采取不同的捕食和避敌对策。       

中华刺鳅消化系统形态与组织学研究

应用活体解剖和光镜技术对中华刺鳅消化系统形态与组织学特征进行了研究。结果显示:中华刺鳅属典型的无鳔管、有胃鱼类,消化道较短,约为体长的45%,整体呈“Z”字形。食道很短,后与胃相联,胃呈“V”型,胃分为贲门部、胃底部和幽门部,贲门胃自食道末端到胃的底部都具有丰富的腺组织分布,其长度也是胃部最长的,约占中华刺鳅消化管长度的23%。胃底部的肌肉发达较厚,但仅贲门部有丰富的腺组织。消化道各段在组织结构上差异显著。胃前,消化道肌肉层内环肌与外纵肌厚度之比自前向后逐渐增大,杯状细胞数量自前向后逐渐减少;胃后,肠道肌肉层内环肌与外纵肌厚度之比则逐渐减小,杯状细胞数量逐渐增多。消化腺分为肝脏和胰腺,肝脏与胰脏为独立的两个器官,胰脏分散分布于胃与肠道周围的系膜内,肉眼可见。未发现类似鲤科鱼类弥撒于肝脏或脾脏内的胰腺结构。中华刺鳅以日本沼虾和秀丽白虾为主要摄食对象,性凶猛,为典型的肉食性鱼类。     

力竭运动锻炼和饥饿对南方鲇静止代谢率及体重的影响

在25℃饥饿和维持日粮(1.5%体重)条件下,测定了连续15d无氧运动锻炼(追赶至力竭)及随后5d撤消运动锻炼过程中南方鲇(Silurus meridionalis)静止代谢率(VO2rest)的变化。实验以饥饿和维持日粮条件下非运动锻炼组分别作为饥饿及摄食对照组。研究发现:饥饿和摄食对照组的VO2rest在实验过程中显著下降(P<0.05),饥饿锻炼组VO2rest在锻炼的4～15d显著上升(P<0.05),而摄食锻炼组的VO2rest相对稳定;当撤消锻炼后,饥饿和摄食锻炼组VO2rest迅速下降,与对照组无显著差异。研究表明,相对于对照组,4～7d的无氧运动锻炼导致VO2rest显著上升;而撤消锻炼后,15d的锻炼影响在3～5d内完全消除。实验还提示,与维持日粮处理比较,饥饿条件下无氧运动锻炼对VO2rest的影响更为显著。     

饥饿和再投喂对鲇血液生理生化指标的影响

在室内可控条件下,对鲇（Silurus asotusLinnaeus）进行7d、14d和21d的饥饿处理,随后各组恢复投喂20d,研究饥饿和再投喂对鲇血液生理生化指标的影响。结果显示：饥饿过程中,鲇血液红细胞数和血红蛋白14d内上升,血红蛋白上升显著（p〈0.05）,21d后两项生理指标开始下降;饥饿7d后血糖浓度显著下降（p〈0.05）,饥饿14d和21d后趋于相对稳定;总蛋白、白蛋白和球蛋白均呈下降趋势,分别在饥饿的14d、7d和21d后与饥饿前达到显著性差异（p〈0.05）;甘油三酯和总胆固醇分别在饥饿7d和21d后显著下降（p〈0.05）;饥饿14d后Na＋和Cl-浓度显著下降（p〈0.05）,21d后Na＋浓度却又显著上升（p〈0.05）,Cl-浓度有所回升;Ca2＋浓度在饥饿过程中逐渐下降,且差异显著（p〈0.05）。饥饿对K＋浓度和碱性磷酸酶活力没有明显影响。恢复投喂20d后,测定的血液指标均有不同程度的恢复。采用二元三次方程（CUB类型）就各项生理生化指标对饥饿时间（d）进行的回归分析表明,Ca2＋与饥饿时间的决定系数（R2）最大,为0.964,因此将鲇血液的Ca2＋浓度作为其饥饿的评价指标则相对可信。     

不同蛋白含量饲料对南方鲇胃蛋白酶和淀粉酶活性的影响

为探讨营养、饲料与鱼类消化酶之间的相互作用,采用蛋白含量分别为44．8％、29．1％和13．3％的饲料饲养南方鲇(Silurus meridionalis),并在第0d、15d、25d和50d对胰脏、胃黏膜、前肠黏膜和后肠黏膜的胃蛋白酶(酸性蛋白酶)和淀粉酶活性进行了动态分析。结果显示：1)饲料中蛋白含量为29．1％—44．8％时南方鲇的生长速度显快于低蛋白含量饲料(13．3％);2)在实验后期(25d后),中等蛋白含量饲料组南方鲇的生长速度比其他两组快,此阶段该组鱼胃黏膜的胃蛋白酶活性呈上升趋势,而另两组该酶活性则呈下降趋势;低蛋白饲料组前肠黏膜和后肠黏膜的淀粉酶活性在实验后期急剧下降,与该组鱼的生长最慢相关联;3)在实验的50d内,不同蛋白含量饲料对胃蛋白酶和淀粉酶活性在各组织器官中的分布特征影响不大。实验期间,南方鲇消化器官中这两种消化酶活性的变化情况表明,在实验的不同阶段,饲料中的蛋白含量对南方鲇胃蛋白酶和淀粉酶的合成、分泌和活性大小的影响是不同的。     

鳜消化系统器官发生的组织学

利用形态学观察和连续组织切片技术,对出膜后0-35d的鳜仔稚鱼消化系统胚后发育的组织学特征进行了系统研究.结果表明,试验水温为18.0-20.0℃时,鳜初孵仔鱼消化道仅为一段位于脊索下方、卵黄囊上方的实心细胞索,卵黄囊呈椭圆形,含有油球.孵化后第2天,口和肛门形成,消化道贯通.孵化后第4天,消化道上皮细胞出现分化,肝脏和胰脏出现,仔鱼开始由内源性营养向外源性营养转变.孵化后第5天,仔鱼开口摄食,消化道分化成口咽腔、食道、胃、前肠和后肠.孵化后第9天,卵黄囊完全被吸收.此后随着鱼体的生长,消化系统从结构和功能上逐步发育完善和成熟.孵化后第7天前肠中出现空泡,孵化后第8天仔鱼后肠中发现有嗜曙红颗粒,表明肠上皮细胞吸收了脂肪和蛋白质.在孵化后第13天,出现胃腺,标志着稚鱼期的开始.     

饲料碳水化合物水平对南方鲇生长的影响

2002年6—8月对南方鲇(SilurusmeridionalisChen)(初始体重12.93±0.13g)进行人工配合饲料的喂养实验。实验以白鱼粉、玉米油、糊化玉米淀粉分别作为蛋白质、脂肪和碳水化合物(CBH)原料。配制等蛋白质(含量为40%),等脂肪(含量为10%),不同CBH梯度的6组饲料,饲料CBH水平分别设计为0%,6%,12%,18%,24%,30%。实验每水平设4个重复,采用室内循环水养殖系统,在27.5℃下以饱足日粮水平喂养8周。实验结果表明:随着饲料淀粉水平的增加,摄食率和生长率呈先增加后降低的趋势;当饲料CBH水平不超过18%时,不会对饲料成分的消化率产生显著影响,但添加量超过18%会降低CBH的消化率。综合实验结果分析:南方鲇生长的最适CBH为12%—18%。       

南方鲇消化道杯状细胞分布及类型探讨

本研究应用阿利新蓝－过碘酸雪夫氏（ＡＢ－ＰＡＳ）染色方法对南方鲇（Ｓｉｌｕｒｕｓ　ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌｉｓ）消化道杯状细胞的分布特点进行了分类研究,结果表明：南方鲇消化道杯状细胞的数量从肠前段、肠中段到肠后段,呈现递增趋势,有杯状、囊状和梨形三种不同的形态,ＡＢ反应阳性,ＰＡＳ反应阴性,分泌物主要含酸性粘多糖,属Ⅱ型粘液细胞。     

南方鲇的繁殖生物学研究：性腺发育及周年变化

依形态学特征将南方鲇性腺的发育分为６个时期,据组织学特点将雌雄性细胞的变化各分为６个时相,幼鱼的精原细胞经历时间比卵原细胞长;发育的早期和中期,精母细胞的发育速度不同步,但到晚期则趋于同步化,３时相卵母细胞仍有卵黄核,大,小核仁数随卵母细胞的发育而变化,精孔细胞和卵胶膜源于滤泡细胞,雌雄鱼成熟年龄均为３龄,繁殖期３－５月,一次产卵类型,繁殖时不能将卵完全产出。     

大口鲶外周血细胞的结构和组化反应的研究

用光镜和电镜观察大口鲶外周血细胞的形态结构、过氧化物酶和糖原在血细胞内的分布。结果表明在大口鲶外周血细胞中可区分出红细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜中性白细胞和血栓细胞。在血涂片和超薄切片上都没发现嗜酸细胞和嗜硷细胞。描述了各种血细胞在光、电镜观察下的形态结构和组化反应。     

摄食对南方鲇耗氧和氨氮排泄的影响

采用流水式呼吸仪,在水温27.0±0.5℃条件下同时测定了南方鲇(Silurus meridionalisChen)摄食前后的耗氧率和排氨率。实验结果表明:摄食前标准耗氧率和标准排氨率分别为116.4±6.4mgO2/kg/h和6.9±1.4mgNH4 /kg/h。摄食后耗氧率和排氨率均呈现迅速上升,到达最大值后再缓慢下降,然后恢复到静止水平的变化趋势:最大值分别为358.8±11.4mgO2/kg/h和76.1±2.5mgNH4 /kg/h;最大值出现时间分别为10.8±1.4h和10.1±0.9h;摄食后耗氧率和排氨率发生改变的持续时间分别为36.0±2.3h和37.2±2.8h;耗氧总增量和排氨总增量分别为88.3±2.7mgO2和23.1±1.7mgNH4 。实验结果显示,鱼类排氨率在摄食后的变化过程与其耗氧率的特殊动力作用(SDA)具有类似的特征,表明二者在能量代谢机制上相互关联;南方鲇的SDA总耗能的79.4%由蛋白质分解代谢所提供。     

沱江产大口鲇食性和生长的初步研究

本文报道产于沱江的大口鲇Ｓｉｌｕｒｕｓｍｅｒｉｄｉｏｎａｌｉｓ成鱼阶段食性和生长等生物学资料。食物以鱼类为主,４龄前生长迅速,体长与体重相关关系方程式为：Ｗ＝１１．５５０９ＢＬ２．９８０１,ｒ＝０．９９１４,原因可能与沱江饵料丰富有一定关系。     

双向急性变温对南方鲇幼鱼静止耗氧率和临界游泳速度的影响

为了考查鱼类对温度变化的功能适应和生理反应特征,以不同驯化温度(10、20和30℃,驯化两周)为对照,进行双向急性变温处理(20℃→10℃和20℃→30℃),分别在不同时间(0.5、1、2、4、8和24h)对南方鲇(Silurus meridionalis Chen)幼鱼静止耗氧率(Resting oxygen consumption rate,VO2)进行测定并在处理后及时测定实验鱼的临界游泳速度(Critical swimming speed,Ucrit)。研究发现:不同驯化温度下实验鱼的Ucrit随驯化温度升高呈显著增加的变化趋势,相对临界游泳速度(Relative critical swimming speed,Ur)分别为1.83、2.87和3.37 BL/s(Body length per second)(P<0.05);双向急性变温两组的Ur分别与驯化组均无显著差异(P>0.05);Ur与温度的关系表达为:Ur=0.8114T+1.0976(n=37,R2=0.973,P<0.05)。VO2也随驯化温度升高呈显著增加的变化特征,分别为14.91、28.34和44.98 mg O2/kg·h(P<0.05)。双向急性变温对VO2的影响十分显著。急性升温组的静止耗氧率呈现先上升后下降并趋稳定的变化规律,其静止耗氧率的Q10值的峰值(3.1)出现在升温后的0.5h,是对照组的1.96倍;而急性降温组的静止耗氧率则急剧连续下降至相对稳定水平,其Q10值的峰值(4.8)出现在降温后的1.0h,是对照组的2.5倍。研究表明:在相同的变温幅度下,双向急性变温对南方鲇幼鱼均存在明显的生理胁迫;不同温度变化方向的代谢反应特征却不尽相同,急性降温对南方鲇幼鱼造成的生理胁迫可能大于急性升温;当环境温度发生骤然变化时,实验鱼的运动生理功能具有较好的温度适应能力。研究提示,迅速降温后水流刺激可能会终止鱼类的"冷休克",引起整体的代谢水平的重新调节,以满足运动的能量需求并提高生存适合度。