Name: 两鲑鱼鱼、虹鳟 (虹鳟鱼虹鳟鱼) 和褐鳟 (鲑鲑形态石斑鱼) 的空气剥离效果 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 3 min 50 s
Description: 了解虹鳟和褐鳟的气动采卵技术，该方法通过气压收集鱼卵，无需腹部按摩，可减少卵子损伤并提高受精率，为鱼类繁殖管理提供高效可重复的替代方案。

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本研究由“鱼类挤卵的气压法——可能的应用、对配子质量和数量及鱼类福利的影响”项目（简称：PNEUFISH）资助，该项目资金来源于“渔业部门与沿海地区发展行动规划 2007-2013”（OR-61724-OR1400001/10），经费拨付至波兰科学院动物繁殖与食品研究所（波兰奥尔什丁），并得到欧洲合作科学与技术办公室（COST）的支持（食品与农业 COST 行动 FA1205：AQUAGAMETE）。我们衷心感谢 Stanley Ifeanyi Ugwu 在英文编辑方面提供的大力支持。同时，我们亦感谢动画制作方“Studio Filmowe Ruchome Obrazki”所做的贡献。

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
<ol>
	<li>使用注射器和针头将气体注入鱼体腔内。</li>
	<li>将气体压力设定为 0.5 bar，并始终保持压力低于 1 bar。</li>
	<li>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。</li>
	<li>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。</li>
</ol>
2. 空气诱导产卵
<ol>
	<li>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。</li>
	<li>产卵前用干燥的棉布轻轻擦干鱼体。</li>
	<li>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。</li>
	<li>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。</li>
	<li>迅速将针头插入腹鳍下方。</li>
	<li>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。</li>
	<li>轻柔按摩腹部，以排出鱼体内多余的气体。</li>
	<li>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。</li>
</ol>

<ol><li>Nelson, J. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNelson%2C+JS+%22Fishes+of+the+World%22">Fishes of the World</a>. , 4th, JohnWiley and Sons, Inc. Hoboken, NJ, USA. (2006).</li>
<li>García-Marín, J. L., Sanz, N., Pla, C. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1523-1739.1998.96133.x">Proportions of native and introduced brown trout in adjacent fished and unfished Spanish rivers.</a> Conservation Biology. 12, 313-319 (1998).</li>
<li>Dietrich, G. J., Wojtczak, M., Slowinska, M., Dobosz, S., Kuzminski, H., Ciereszko, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0044848607005716">Broken eggs decrease pH of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) ovarian fluid.</a> Aquaculture. 273, 748-751 (2007).</li>
<li>Zurbuch, P. E. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1577/1548-8640%281965%2927%5B237%3AASFEFR%5D2.0.CO%3B2">A structure for easy fish recovery during drainage of an impoundment.</a> Progressive FishCulturist. 27, 237-238 (1965).</li>
<li>Cejko, B. I., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/309209076_Effects_of_different_stripping_methods_of_female_and_activation_medium_on_fertilization_success_in_northern_pike_Esox_lucius">Effects of different stripping methods of female and activation medium on fertilization success in northern pike (Esox lucius).</a> Czech Journal of Animal Sciences. 10, 481-486 (2016).</li>
<li>Morisawa, S., Morisawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+potential+for+sperm+motility+by+bicarbonate+and+pH+in+rainbow+trout+and+chum+salmon%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Induction of potential for sperm motility by bicarbonate and pH in rainbow trout and chum salmon.</a> Journal of Experimental Biology. 136, 13-22 (1988).</li>
<li>Billard, R., Cosson, J., Perchec, G., Linhart, O. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/004484869400231C">Biology of sperm and artificial reproduction in carp.</a> Aquaculture. 129, 95-112 (1995).</li>
<li>Iuchi, I., Ha, C. R., Sugiyama, H., Nomura, K. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1046/j.1440-169X.1996.t01-2-00009.x">Analysis of chorion hardening of eggs of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss.</a> Development Growth and Differentiation. 38, 299-306 (1996).</li>
<li>Wojtczak, M. A., Kowalski, R. K., Dobosz, S., Goryczko, K., Kuźminski, H., Glogowski, J., Ciereszko, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0044848604001346">Assessment of water turbidity for evaluation of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) egg quality.</a> Aquaculture. 242, 617-624 (2004).</li>
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<li>Carl, G. C. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1577/1548-8640%281941%298%5B30%3ABOTBE%5D2.0.CO%3B2">Beware of the broken egg! A possible cause of heavy losses of salmon eggs.</a> Progresive Fish-Culturist. 53, 30-31 (1941).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

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...

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。

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

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

Effectiveness of the Air Stripping in Two Salmonid Fish, Rainbow Trout (Oncorhynchus Mykiss) and Brown Trout (Salmo Trutta Morpha fario)

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。

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。
<p class="jove_content" fo:keep-together.wit...

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。

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

卵子采集是鲑科鱼类孵化场鱼类繁殖过程中最关键的步骤之一。传统方法包括对手工按摩……

虹鳟和褐鳟两种鲑科鱼类鱼卵的空气剥离技术、该操作方法的有效性及其对亲鱼种群管理的影响。大家好，我叫Radoslaw Kowalski。我们来自波兰科学院动物繁殖与食品研究所奥尔什丁分所。我们拟介绍鲑科鱼类的离水采卵法。人工挤卵是鱼类繁殖中的传统采卵方法。该方法可能因手工操作对卵造成损伤，从而降低卵的受精潜力。另一种方法利用气压将鱼体内的卵排出，该方法称为空气催产。空气催产是一种无需按摩鱼腹部即可收集鱼卵的方法。使用注射器和针头将气体注入鱼体腔内。对鱼卵进行空气剥离。在此过程中，应控制气体压力，当压力值低于1 bar时可维持最佳条件。还应控制气流。对于鲑科鱼类，每分钟1.5升是气体排出的有效速度。应保持最佳速度，因为速度过快可能导致无法收集全部卵子，而速度过慢则可能不必要地延长操作时间。注射器应连接带有螺纹的针头，以避免因气体压力导致针头脱落。在产卵前，应将鱼麻醉并小心擦干。将鱼放置在倾斜约35至40度的斜面上。应迅速将针头插入腹鳍下方。通过气体将卵快速排出，直至仅有单个卵从鱼体中排出。轻轻按摩腹部有助于排出鱼体内的多余气体。产卵后，将鱼轻柔地转移到带有水流的水箱中。经空气产卵后放入水箱的鱼最初可能在水面游泳。数分钟后，鱼在游动过程中释放出残余气体，随后开始正常游动。 所获得的卵子非常洁净，无血液或粪便污染。结果：在两种物种中，手挤法收集卵子所需的时间均短于气压挤卵法。挤卵方法不影响通过手挤法或气压挤卵法所获得的卵子总体积。虹鳟在气压采卵后的卵巢液量低于手工挤卵后的卵巢液量。虹鳟在气压采卵后的孵化率也显著高于手工挤卵后。结论：气压采卵法并不比手工挤卵法更快。气提法对虹鳟鱼卵质量有益，但对棕鳟鱼卵无显著效果。由于实施气提法无需特殊技能，因此熟练与非熟练的孵化场工作人员均可获得相似数量和质量的鱼卵。对于新建的孵化场而言，气提法是一种颇具前景的选择，可作为一种操作重复性高、效率高、且对操作人员经验要求极低甚至无需经验的采卵方法。

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