魚類人工繁殖

人工繁殖方法 按親魚來源於天然水域或人工培育，可分為半人工繁殖和全人工繁殖。前者受捕撈水域和季節的限制性大，生產不穩定。後者從親魚培育至魚苗孵出都在人工控制下進行，可有計畫地大量生產魚苗。促使親魚成熟、產卵的方法，一般可分為生態法、生理法和生態生理結合法。

基本介紹

• 中文名：魚類人工繁殖
• 第一條：魚類人工繁殖
• 第二條：原理
• 第三條：人工繁殖方法

魚類人工繁殖

fish，artificial propagation of

根據魚類自然繁殖習性，在人為條件下控制魚類發育、成熟、產卵和孵化的技術措施。

原理

魚類自然繁殖是在水溫、水流、溶氧、光照、水位變化，以及性引誘和卵的附著物等外界條件制約下進行的。當這些生態條件綜合作用下刺激成熟親魚的感覺器官時，魚即產生衝動，並通過神經纖維傳入中樞神經，刺激下丘腦促使釋放激素，使腦垂體間葉分泌促性腺激素，使卵細胞發生顯著變化。在卵母細胞成熟變化過程中，濾泡膜破裂並進行排卵和產卵；雄魚的精液量顯著增加，並出現性行為。由於池塘內缺乏相應的魚類繁殖生態條件，不能適度地刺激親魚的下丘腦釋放激素，從而不能促使親魚的垂體分泌一定濃度的性腺激素，使親魚自然產卵。因此，人工繁殖的要領就在於將催情劑(如魚的腦下垂體抽提液、人絨毛膜促性腺激素或促黃體生成素釋放激素類似物)注入魚體，達到誘導親魚發情、產卵或排精的目的。

人工繁殖方法

生態法是在魚類繁殖的適溫季節里，選擇成熟的親魚進行雌雄配對，滿足其產卵的生態條件，使親魚自行繁殖或進行人工采卵和受精。此法適用於鯉、鯽、非鯽和虹鱒等。生理法是在繁殖季節對某些無法滿足其成熟產卵生態條件、而性腺發育良好的親魚注射催情劑，促其性成熟、產卵和排精，適用於草魚、青魚、鰱、鱅等養殖魚類、印度鯉科魚類、閃光鱘和鮻等。生理生態法是將上述兩法結合運用，既注射催情劑又提供合適的生態條件。

環節

中國鯉科養殖魚類的繁殖一般採用人工繁殖生理生態法，整個過程分親魚培育、催情、授精和孵化4個環節。

①親魚培育。是將達到性成熟年齡的親魚培育至性腺發育成熟的過程。魚類成熟年齡因種類和所處緯度而異 ；雌魚比雄魚早熟1齡。親魚達到性成熟年齡後 ，性腺發育要求提供適口而營養豐富的餌料。在進行人工繁殖前約1個月，應適當減少投餌和施肥量，並每日沖注新水4～6次，促其性腺進一步發育。性腺發育良好的雌魚在外形上腹部膨大、下腹鬆軟、泄殖孔紅潤，可選作催情用魚；雄魚當輕壓下腹部時有入水即散開的乳白色精液流出，方可選用。

②催情。對卵巢出現上述性狀的親魚，須注射催情劑促其發情、產卵。常用的催情劑，有鯉魚垂體和促黃體生成素釋放激素類似物。人絨毛膜促性腺激素在生產上通常與腦垂體混合使用，效果亦佳。此外，適宜的生態環境條件對促使親魚正常發情產卵也有良好作用。

③授精。有自然授精和人工授精兩種。自然授精是催情後的親魚在產卵池中自行產卵、排精、完成受精作用。隨後，待卵子吸水膨大、卵膜增厚時，開始收集受精卵，或使受精卵從產卵池自動流入孵化環道。人工授精是在親魚發情高潮將要產卵時，進行采卵、采精，使成熟的精、卵在盛器內完成授精作用。由於卵和精子在淡水中存活的時間很短，因此，人工授精應迅速進行。

④孵化。將受精卵置於孵化環道、孵化桶等工具中進行。在孵化環道和孵化桶內都應形成循環不息的微流水，具有溶氧量高、容卵量大、孵化率高、勞動強度低和管理方便等優點。不同魚類的孵化時間和要求的水溫不一。草魚、青魚、鰱、鱅等孵化適溫是22～28℃，時間為18～25小時。虹鱒的孵化適溫為6～13℃，時間為25～60天。

一、魚類性腺發育的內分泌調節

（一）腦垂體

魚類腦垂體位於間腦腹面，嵌藏在副蝶骨背面、耳骨內側緣的小凹窩內，借腦組織構成的柄與下丘腦相接。它是最重要的內分泌腺之一。它分泌的激素不僅作用於身體各種組織，而且能調節其他內分泌腺體的活動。

1.腦垂體的構造　魚類的腦垂體包括腺垂體和神經垂體兩大部分。腺垂體由前腺垂體（前葉）、中腺垂體（間葉）和後腺垂體（後葉）組成。這三部分分別相當於哺乳動物腺垂體的結節部、前葉和中間部。

前腺垂體距間腦最近，細胞排列較密，細胞的組成很一致。它主要由促腎上腺激素分泌細胞和催乳素分泌細胞組成。前一類細胞多呈長形或橢圓形，鄰近神經部，核位於細胞一端，形狀不規則，細胞質稀疏、粗糙，內質網多膨脹成囊狀或泡狀，分泌顆粒少。後一類細胞緊密相連，核一般位於中央，多為圓形或近圓形。細胞質內具有許多顆粒和空泡，邊緣具有高電子密度分泌顆粒。

中腺垂體位於垂體中央部分，相當於高等脊椎動物的前葉，有許多神經分枝伸入，控制中腺垂體的分泌機能。中腺垂體由3種分泌細胞組成：①促甲狀腺分泌細胞，常為多邊形或長形，有大型、不規則的核，細胞質稀，粗糙內質網多膨脹，分泌顆粒小而少，有很多核糖體；②促生長激素分泌細胞的細胞核不規則，有時位於細胞邊緣，有明顯的核仁，粗糙內質網常在核周圍呈環形，分泌顆粒豐富；③促性腺激素分泌細胞位於中腺垂體的腹面，細胞多為圓形或橢圓形，中央有一圓形或橢圓形的核，核仁不明顯，細胞質內有大小不等的分泌顆粒，粗糙內質網常呈囊狀，邊緣有電子密度高的核糖體。

後腺垂體神經纖維豐富，有數層細胞，分為兩種類型：M1型呈橢圓形，分泌顆粒大而密，直徑 1770～2700Å；M2型長形，分泌顆粒小而少，長棒狀顆粒居多。

神經垂體主要由神經纖維、血管及神經膠質細胞組成。神經纖維無髓鞘，起源於下丘腦，呈網狀分散在神經垂體內，包圍神經膠質細胞，與微血管網緊密相連。這樣能使調節垂體分泌機能的神經分泌物很容易從神經纖維末梢進入血管。

2、生理機能　魚類的腦垂體分泌多種激素，對魚的生長、性腺發育、甲狀腺和腎上腺的發育以及體色等方面都有重要作用。

生長激素是一種非糖蛋白激素，其N-端的胺基酸為生物活性所必需，而C-端胺基酸起著保護生長激素在循環中不被破壞的作用。除神經組織外，生長激素幾乎對所有組織都有刺激作用，使其增加細胞數量和體積。生長激素促進組織生長的作用主要是通過影響蛋白質、糖和脂肪代謝，增加細胞內胺基酸的積累和蛋白質的合成來實現的。

催乳素對魚類的主要作用是調節滲透壓。它能防止魚類體內離子通過鰓和腎臟而丟失，而促進水分從腎臟排出，從而在低滲環境中維持血液中無機離子濃度，這一機能對那些交替生活在海、淡水中的魚類十分重要。

促性腺激素（GtH）是一種糖蛋白激素，由α和β兩個亞基組成，亞基間以共價鍵結合在一起，分子量約為 30 000。從機能上講，哺乳動物的促性腺激素有兩種：促卵泡激素（FSH）和促黃體激素（LH），它們分別由不同的細胞合成和分泌。FSH能促進雌體卵泡成熟及分泌雌激素；能促進雄性精子成熟。LH能促進雌體排卵、卵黃生成和黃體分泌雌激素和孕激素；促進雄體間質細胞增生和分泌雄激素。關於硬骨魚類的GtH分泌細胞是否也像哺乳動物一樣，具有兩種類型，看法不一。有些學者對草魚和鯪等腦垂體超微結構的研究證明，只有一種。

在多種硬骨魚類中已分離純化出兩種 GtH，即 GtHⅠ和 GtHⅡ。這兩種 GtH都是糖蛋白，但化學結構不同。GtHⅠ能促進卵母細胞吸收卵黃和磷蛋白的生成；GtHⅡ能促進卵母細胞成熟和排卵、精子生成及性類固醇激素的合成。儘管這兩種GtH在離體情況下都能刺激類固醇生成，但GtHⅡ才是卵母細胞最後成熟的主要調節者。

硬骨魚類排卵前GtH有一個高峰，儘管不同魚類高峰的形式不同，但這個高峰對卵母細胞最後成熟是重要的。在離體情況下，各種GtH製劑對濾泡完整的卵具有刺激作用而發生胚泡破裂。GtH受體存在於鞘膜層和顆粒層。銀大麻哈和馬蘇大麻哈至少存在兩種GtH受體：I型受體和Ⅱ型受體，前者與GtHⅠ和GtHⅡ均能結合，但同GtHⅠ親和性高，而 II 型受體只與GtH II特異性地結合。I型受體存在於鞘膜層和顆粒層，II型受體只存在於顆粒層。GtH II對受體的特性與哺乳動物 FSH受體相似。

由於哺乳動物的GtH與魚類的GtH具有相同的生理功能，水產養殖中常用從孕婦尿中提取的絨毛膜促性腺激素和魚類腦垂體作魚類人工繁殖的催產劑。但是，GtH具有明顯的系統發生特異性，親緣關係接近的魚類腦垂體催產效果較好。

中腺垂體的促性腺激素分泌細胞分泌的GtH不溶於丙酮等有機溶劑中，所以，用丙酮和純酒精脫水、脫脂乾燥、低溫保存腦垂體，不會破壞GtH的生物活性。

3、中腺垂體分泌GtH的變化規律　魚類中腺垂體細胞分泌GtH的變化規律與性腺發育和繁殖密切相關。研究鯉發現，雌鯉親魚產卵前（2、3月）腦垂體中GtH含量最高（152.0～145.0μg/mg），產後3-4月GtH含量下降,10月的含量最低（僅3.8 μg/mg），11月起，垂體中GtH含量又逐漸回升。雄魚腦垂體中GtH含量的周年變化與雌魚相似，但早於雌魚，這與雄魚性腺先成熟相一致。雌、雄鯉成熟係數的最大值較腦垂體中GtH含量的最大值遲約一個月。既然中腺垂體分泌促性腺激素具有季節變化，所以，若用魚類腦垂體作催產劑，最好在繁殖季節前（冬季）采，不宜用剛產過卵的魚的腦垂體。

在繁殖季節，鯉、草魚、鰱血清中GtH濃度的日變化規律是：5：00～11：00時濃度最高（20 ～40 ng/ml），夜間最低（3～15ng/ml）。值得注意的是，鯉血清中GtH的濃度始終高於鰱、草魚；相反，鰱、草魚腦垂體中GtH的含量（160 ～220 μg/垂體）卻比鯉腦垂體中（70 ～90 μg/垂體）高得多。有人認為，鰱、草魚親魚腦垂體中的GtH不能釋放入血液中是鰱、草魚親魚不能在池塘中自然繁殖的根本原因。所以，注射催產劑實質上是促使腦垂體釋放GtH，或是直接注入GtH作用於性腺，促其排卵、產卵和排精。

環境因素對魚類GtH的分泌和生殖活動也起重要的調節作用。研究鯉發現，清晨6時加入雄魚和魚巢後16 h，雌雄鯉親魚血清中GtH含量顯著提高，並持續到次日清晨6時才回復到原水平。但在黃昏 6時加入雄魚和魚巢 36 h後，雌雄鯉血清中 GtH含量均無明顯變化。此外，盲眼雌鯉，無論是清晨6時，還是黃昏6時加入雄魚和魚巢，血清中GtH含量都無明顯變化。這說明雄魚、魚巢等因素的刺激作用是在有光照的條件下通過視覺器官傳入神經中樞使雌鯉下丘腦分泌促性腺激素釋放激素，進而促使GtH分泌，誘導排卵。

注射促黃體素釋放激素（LRH）與否直接影響中腺垂體分泌GtH的變化。在生殖季節，未注射LRH的草魚中腺垂體促性腺激素細胞（GtH細胞）體積大小不等，胞質中布滿了三種類型的分泌顆粒：小型的LH顆粒，球形顆粒和無定型大團塊的積貯FSH顆粒。胞質中粗糙內質網少，分散在分泌顆粒間，核朊體成群或簇狀散在胞質中。注射LRH 2 h後，只有中腺垂體中的促性腺激素分泌細胞起反應。這種細胞出現二個或二個以上細胞核。LH顆粒開始減少，4 h時減少量最多，FSH達分泌高峰，同時，細胞界限消失，電子密度甚低的新生分泌顆粒增多，內質網增多，並與細胞核相連，膜上的酶系統活性增強，膜間隙增大。這些變化表明，細胞代謝加強，激素的運輸旺盛。

（二）性腺內分泌腺

GtH對性腺發育的作用是通過促進性腺合成多種性激素，再由這些性激素調節和控制配子發生的各個階段（包括卵母細胞的生長、成熟、精子發生和排精）來實現的。性激素的化學本質是類固醇。

1、卵巢的內分泌組織　魚類卵巢濾泡膜上的鞘膜細胞和顆粒細胞能合成孕激素（包括孕酮、17α一羥孕酮和17α、20β一雙羥孕酮）、雄激素（主要是脫氫表雄酮、雄烯二酮和睪酮）、雌激素（主要為雌二醇和雌酮）和皮質類固醇（如 11-脫氧皮質類固醇）。鞘膜層在GtH的作用下先合成了雄激素（包括雄烯二酮和睪酮）；這些雄激素再被運送到顆粒層，在那兒被芳化成雌二醇。這種在鞘膜層和顆粒層兩層細胞共同作用下合成雌二醇和17α、20β雙羥孕酮的生物合成過程稱為雙層細胞合成模型。

各種性激素的機能是不同的，但主要有三個方面：一是刺激性腺成熟和發育，包括生殖導管的發生和維持及配子的生成；二是刺激第二性徵的發育和性行為的發生。當配子發育到準備受精階段，性激素可誘使兩性聚集在一起，以保證受精順利進行；三是對垂體GtH具有負反饋作用，從而維持性激素的正常調節功能。

在卵黃髮生前，17β-雌二醇（E2）對成熟親魚的作用是誘導卵細胞的發生和增殖；在卵黃髮生時誘發卵母細胞生長、卵黃積累。例如，雌性團頭魴的卵黃由第Ⅱ期發育到第Ⅳ期，成熟係數逐漸增大，血清中17β-雌二醇含量達高峰（2004±1136.31pg/ml）；排卵前，血清中 17β-雌二醇下降為 335.50±178.76 pg/ml，而孕激素和皮質類固醇激素活動增強。含量卻達高峰。這與雌鰱催產前血清 17α、20β-雙羥孕酮含量低，催產後逐漸上升，排卵時達高峰（5.30±2.00 Pg/ml），產後又下降相一致。這表明孕激素（17α、20β-雙羥孕酮）的作用是誘導卵母細胞成熟、排卵和產卵。

2、精巢內分泌組織　硬骨魚類精巢小葉的間質細胞大多呈多邊形，具有廣泛伸展的光滑內質網和具管嵴的線粒體，是合成雄性激素的部位。此外，構成精巢內壁的小葉界細胞或足細胞的活動也與類固醇激素的合成有關。

精巢除了能合成脫氫表雄酮、雄烯二酮外，還能合成11-氧睪酮。它對性未成熟的魚具有促使腦垂體GtH分泌細胞發育和GtH積累的作用；對性成熟魚類具有促進精子和副性徵形成，刺激排精等生殖行為的作用。例如金魚、鯉、虹鱒在精子形成時，血漿中睪酮和11-氧睪酮的含量逐漸升高，至排精時達最大值。雄團頭魴親魚血清中睪酮含量變化是：3月份最高（2450±1040 pg/ml），4～7月份較高，8月份最低（120±50 pg/ml），之後又逐漸升高。這種變化與精巢的成熟係數密切相關。

（三）甲狀腺

魚類的甲狀腺由許多球形腺泡組成，散布在腹側主動脈和鰓區主動脈的間隙組織、基鰓骨及胸舌骨附近。腺泡大小不一，腔中充滿膠體物質，為甲狀腺球蛋白。腺泡壁由一層排列緊密的立方上皮組成。當甲狀腺活動增強時，腺泡上皮呈高柱狀，反之，呈扁平狀。甲狀腺細胞從食物中攝取碘後，在過氧化酶的催化下成碘原子，通過碘化酶的作用與甲狀腺球蛋白的酪氨酸殘基結合成單碘酪氨酸和二碘酪氨酸，再經縮合酶的作用成為有活性的甲狀腺素（四碘甲腺原氨酸T4和三碘甲腺原氨酸T3）。

甲狀腺激素的主要作用是增強魚類代謝，促進生長和發育成熟，與魚類性腺發育和成熟的關係十分密切。產卵前（1～3月份）雌團頭魴親魚血清中T3和T4含量分別為1916±507 Pg/ml和 5400±1233 Pg/ml，雄魚±為 1663±380 Pg/ml和 4733±1623 Pg/ml，雌、雄魚的成熟係數分別為1.75±0.31%和0.71±0.19%；產卵季節（4～6月）雌、雄親魚血清中 T4和T3含量（7433±2033Pg/ml和8420±1623Pg/ml、5533±1733 Pg/ml和5383±1800 Pg/ml）明顯增加，成熟係數分別為 15.47±3.01%和 4.23±1.02%；產卵後（7～12月），血清中T4和T3含量又下降。魚類性腺發育成熟和繁殖季節時，甲狀腺分泌活躍，血清中T4和T3含量高是與此時能量代謝強度大相一致。