两种鲑科鱼类——虹鳟（Oncorhynchus mykiss）和褐鳟（Salmo trutta morpha fario）中气提法的有效性

摘要

本研究的主要目的是标准化并测试在虹鳟和棕鳟中采用气动法（空气吹扫法）收集卵子的方法。该方法无需对鱼体腹部进行按摩，即可实现高效且简便的卵子收集。

摘要

在鲑科鱼类孵化场的鱼类繁殖过程中，采卵是最关键的操作步骤之一。传统方法是通过手动按摩鱼体腹部以排出卵子。另一种替代方法则是将气体注入鱼体腹腔，利用气压促使卵子排出。该方法被认为对亲鱼的福利和卵子质量具有更小的负面影响。本文比较了空气加压法与手工挤卵法在两种鲑科鱼类——虹鳟（Oncorhynchus mykiss）和棕鳟（Salmo trutta morpha fario）中对卵子数量、质量和一年存活率的影响。结果表明，在虹鳟中，空气加压法获得的卵子质量更优，且一年存活率更高。此外，空气加压组的死亡率低于手工挤卵组（25% vs. 35%）。手工挤卵组的卵子pH值和孵化率均低于空气加压组。在棕鳟中，两种方法所获卵子的质量相似；然而，空气加压组的鱼类一年内损失率更高（15%，而手工挤卵组为0%）。尽管空气加压法在卵子质量方面的优势并非在所有鲑科鱼类中均能体现，但该方法在孵化场中仍具有良好的应用前景，因其可保证较高的可重复性和操作效率。

引言

虹鳟（Oncorhynchus mykiss）和褐鳟（Salmo trutta morpha fario）属于鲑形目（Salmoniformes）的鲑科（Salmonidae）¹。由于这两种鱼类在商业和休闲渔业中的重要性，其在全球水产养殖中的产量迅速增长。在波兰，鲑科鱼类的产量约为20 000吨，其中虹鳟占主导地位。另一方面，由于褐鳟在水产养殖中的经济价值以及在垂钓活动中的重要性，其成为欧洲重要的淡水鱼类资源。在许多水生生态系统中，褐鳟的种群生存正面临威胁。因此，已采用人工繁殖手段来补充该物种的本地种群²。

虹鳟和棕鳟通常在三龄时达到性成熟，雄性比雌性早成熟一年¹。在人工条件下，虹鳟和棕鳟的卵子和精子通常通过轻柔的腹部按摩采集。在小规模操作中，手工挤卵法是一种成本效益较高的采卵方式。然而，在大规模生产中，手工挤卵法可能劳动强度大且容易使人疲劳。因此，这种技术可能因孵化场工作人员的疲劳而导致卵子破损。卵子破损常引起卵巢液pH值下降以及卵黄释放，这两者均对卵子的受精产生负面影响³。此外，这种传统的采卵方法（反复按压腹部）还可能导致亲鱼死亡，原因是黏液保护屏障受损后引发皮肤感染。

气压法采卵最早于1957年在澳大利亚使用⁴。该方法通过将气体（空气、氮气或氧气）注入鱼体腔内，利用气压迫使卵子排出。这种快速且简便的技术已成功应用于鲑科鱼类，且对鱼类无任何不良影响⁴。最近，该方法被用于野生鱼类（北方狗鱼，Esox lucius），在人工条件下采集成熟卵子⁵。研究表明，无论使用何种受精液（Woynarovich溶液、Billard缓冲液或孵化场用水），气压法采集的卵子受精率和孵化率均高于手工挤卵法⁵。

本研究的主要目的是测试虹鳟和褐鳟的气动法（吹气取卵）与传统手工挤卵法在取卵效果上的比较。比较了两种方法的效率（获取卵子的体积和收集时间）、配子质量（卵巢液pH值）、孵化率以及产卵后死亡率。

方案

实验操作均按照波兰奥尔什丁当地动物实验伦理委员会的规定进行。

1. 仪器设备准备

1. 使用注射器和针头将气体注入鱼体腔内。
2. 将气体压力设定为 0.5 bar，并始终保持压力低于 1 bar。
3. 控制气流速度。对于鲑科鱼类，1.5 L/min 是最有效的排气速度。应维持最佳速度，因为速度过快可能导致无法完全获取所有卵子，而速度过慢则可能不必要地延长操作时间。
4. 将注射器与带螺纹的针头（直径 0.8–1.2 mm）连接，以防止因气体压力导致针头脱落。

2. 空气诱导产卵

1. 用0.2% Propiscin麻醉鱼类。将鱼放入含有0.2% Propiscin的水浴中，等待鱼失去反应。
2. 产卵前用干燥的棉布轻轻擦干鱼体。
3. 将鱼侧放于倾斜角度约为35–40°的斜面上，尾部朝下。轻柔挤压鱼腹部，检查是否有卵从生殖道流出。若无卵排出，则不应进行产卵操作。
4. 在鱼的泄殖腔下方放置一个覆盖有网膜的容器，用于收集卵子。
5. 迅速将针头插入腹鳍下方。
6. 利用气体自由排出卵子，直至仅有单个卵子从鱼体中排出为止。
7. 轻柔按摩腹部，以排出鱼体内多余的气体。
8. 产卵后，将鱼轻柔转移至有水流的水族箱中。经气压法产卵后的鱼刚放入水族箱时可能在水面附近游动。数分钟后，鱼在游动过程中会释放残余气体，并逐渐恢复正常游动。
   注意：所获得的卵非常洁净，无血液或粪便污染。

结果

成熟雄性和雌性虹鳟（2龄以上，1700 ± 328 g）和褐鳟（3龄以上，1900 ± 435 g）来自鲑科鱼类孵化场（Rutki-Żukowo，波兰奥尔什丁内陆渔业研究所）。雄鱼和雌鱼分别放置于体积约为5 m³的独立水箱中³水温为 12±1 °C操作前，鱼类使用0.2% Propiscin进行麻醉。将鱼分为两组，其中一部分采用传统方法获取卵子， 即， 腹压（n = 20）。其余组别采用气动法并使用空气（n = 20）。每只雌性的卵分别收集并置于干燥的塑料碗中。

手工采卵过程中，首先将鱼侧放、尾部朝下，用干布擦拭鱼体。产卵持续时间从操作者握住鱼体并开始挤压腹部或注射针头时开始计时，至卵子停止流入容器时结束。手工采卵由一名熟练操作人员完成整个实验过程，而空气采卵操作则由另一名熟练操作人员执行。

讨论

尽管气压法从鱼类中采集卵子比传统方法（手工挤卵）更耗时，但该方法能够获得高质量的成熟卵母细胞（本研究）。这与采用该操作过程中卵子机械性损伤风险较低有关。卵巢液的高pH值以及受精率的提高，均证明了气压法的有效性。总体而言，在鱼类繁殖中采用气压挤卵法进行卵子采集，可能为孵化场操作规程的标准化提供一种有前景的选择，因为该方法的成功应用不依赖于操作人员的手工技巧。

尽管气压催产看似是一种自动化的选择，但我们发现其耗时可能比人工催产更长。当经验丰富的孵化场工作人员采用手工挤卵操作时，这种时间差异尤为明显。然而需要指出的是，使用气压催产的持续时间仍然令人满意，每尾鱼约需20秒。此外，该技术的效率不依赖于操作人员的经验，而手工挤卵法则受操作者经验影响。

尽管我们未观察到所获卵子体积之间的差异，但在虹鳟中，卵巢液pH值的差异较为明显。这种效应很可能与卵子破裂有关，因为pH值是该现象的良好指标³。未受精卵更易受到机械损伤，而在卵子激活并经历硬化期后，其抗性会增强^...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
甘氨酸 纯品 P.A.	AVANTOR	527560117	精子激活缓冲液
Trizma 碱基	Sigma Aldrich	T1503	精子激活缓冲液
氯化钠 生物试剂	Sigma Aldrich	S5886	精子激活缓冲液
无水氯化钙	Sigma Aldrich	C4901	精子激活缓冲液
Propiscin（0.2% 依托咪酯溶液）	IRS Olsztyn, Poland	未注明
压缩机	Thomas  Sheboigan WI USA	DT/SR 070800001882
减压阀	Camozzi	cRJUS U7J
气管软管	ZEC T.P.U.	SH.98
注射器	EFD	7012118
气动产卵装置	Biopasz, Poland	PNEU001
Orion Ross Ultra 电极	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	8102BNUWP