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第二章鱼类人工繁育的生物学基础及技术,第一节鱼类的性腺发育规律第二节鱼类精子和卵子的生物学第三节亲鱼培育第四节催情产卵、受精与授精第五节鱼卵孵化第六节鱼类的胚胎发育第七节鱼苗和鱼种的生物学第八节鱼苗和鱼种培育,我国继50年代在四大家鱼人工繁殖取得成功后,相继在鲤科鱼类其它的种类上繁殖取得了成功。淡水鱼类人工繁殖品种有:四大家鱼、长吻鮠、鲟鱼、黄鳝和鳜鱼等等。20世纪80年代我国开始真鲷、牙鲆、黑鲷和大黄鱼等海水鱼类人工繁殖和批量育苗研究,全人工工厂化育苗技术达到生产规模。,第一节鱼类的性腺发育规律,一、鱼类卵巢形态与卵子发育1、鱼类卵巢的形态结构卵巢一般成对,位于体腔背壁,其形态结构可分为游离卵巢和封闭卵巢两种类型。游离卵巢:卵巢裸露,不为腹膜形成的卵巢囊所包围,成熟卵细胞落入腹腔中,然后从输卵管的喇叭口进入输卵管,再从泌尿生殖孔排出体外,如史氏鲟等大型鱼类的卵巢。封闭卵巢:卵巢外面有卵巢膜,其后端延伸为输卵管,成熟卵细胞落入卵巢囊中,直接经输卵管从生殖孔排出体外。,虹鳟鱼的卵巢,虹鳟鱼的卵巢,2、卵细胞的发育(1)卵原细胞增殖期:有丝分裂第期卵巢第时相卵原细胞卵原细胞停止分裂后,开始长大初级卵母细胞(2)卵母细胞的生长期小生长期:原生质增加,体积增大,膜外出现一层扁平的滤泡细胞。第期卵巢,第时相初级卵母细胞。大生长期:初级卵母细胞营养物质积累时期。卵黄开始积累阶段:体积增大,细胞内缘出现液泡,卵黄出现并开始积累,卵膜增厚,出现放射带,滤泡细胞分裂为二层。,第期卵巢,第时相初级卵母细胞卵黄充满阶段:卵黄在液泡内外先后积累,并充满全部细胞质部分。第期卵巢,第时相初级卵母细胞。(3)成熟期:细胞核极化,核膜溶解,并进行减数分裂。初级卵母细胞次级卵母细胞中期卵细胞第一极体极体排卵:卵子滤泡破裂,卵子释放出来。产卵:卵子从卵巢中流出体外。第期。(4)退化吸收:第、期卵母细胞未进一步成熟或第期卵未产出均会被解体重吸收,作为营养供新一代生殖细胞发育。卵巢退化为期卵巢。,3、卵巢分期第期:从卵原细胞向初级卵母细胞小生长期过渡,尚未达到初次性成熟的雌鱼。卵巢位于鳔的侧方,呈透明淡肉色细线状(1mm)。秋花和春花鱼种的性腺属于此期(2龄鲢的卵巢仍有属于期的)。鱼类在一生中只出现一次第期卵巢,产过卵的个体无此期卵巢。,第期:生殖细胞处于小生长期。呈带状(1cm),表面上有血管分布,肉眼看不出卵粒。23龄的鲢、鳙、草鱼和25龄的青鱼处于第期卵巢;多次产卵类型的鱼类(尼罗罗非鱼等)终生只出现一次期卵巢。产过卵的个体,一次产卵类型的卵巢由第期转变为期。,第期:大生长期,卵黄出现并积累阶段。青灰色,肉眼能分辨卵粒,但不能分离,宽2厘米。四大家鱼等主要养殖鱼类的成熟个体,此期卵巢处于秋末至春初。,第期大生长期,卵黄充满阶段,核从中部向动物极偏移,卵巢呈青灰色或淡黄色,充满整个腹腔,卵粒可分离。卵巢膜出现粗血管。,第期:初级卵母细胞已经历减数分裂,卵从滤泡中排出,成为游离卵,轻压腹部可从生殖孔中流出。一次产卵鱼类:第卵母细胞;多次产卵:第、卵母细胞该期卵能够正常接受精子进行正常受精,称生理成熟。,第期:产过卵不久或退化吸收的卵巢。有过熟的卵粒,呈现白色的斑点,血管淤血。,卵细胞,二、精巢的形态和精子的发育1、精巢的形态主要养殖鱼类的精巢成对,位于鳔的腹部两侧,呈囊状,依其内部结构可分为壶腹型及辐射型两种类型。鲟类、鲤科及大多数养殖种类的精巢属壶腹型,精巢由许多圆形或长形排列不规则壶腹组成,壶腹间充满结缔组织。鲈形目鱼类的精巢属辐射型,精巢由许多叶片状呈辐射排列的精小叶,精小叶间充满结缔组织。精细胞着生于精小叶,精巢外膜及其管道结构与壶腹型相似。鲇类与鮰类的精巢呈不规则分支状,精细胞数量较少。,鳟的精子,2、精细胞发生与发育鱼类精子的发生分为4个时期,即增殖期、生长期、成熟期和精子形成期。增殖期:精原细胞进行多次有丝分裂成大量精原细胞。生长期:精原细胞的体积略增大而变为初级精母细胞。初级精母细胞的形状和精原细胞相近,但核内染色质变为线状,准备下次成熟分裂。成熟期:初级精母细胞进行两次成熟分裂产生4个精细胞,体积比初级精母细胞小得多。精子形成期:整个过程是相当复杂的,先是精母细胞的核变成椭圆形,大部分原生质逐渐向细胞核的后面聚集,将来形成细长的尾部。,精巢发育分期与卵巢分期类似第期:精巢呈细线状,肉色,紧贴在鳔腹面两侧,肉眼不易区分性别;组织切片可见精原细胞(外包有精囊细胞)分散在结缔组织之间,四大家鱼一龄鱼处于该期,终生出现一次。第期:精巢为细带状,宽34mm,白色半透明,血管不明显。肉眼已能分出雌雄。秋季二龄以上的雄鱼,其精巢属于该期。期精巢终生只出现一次。第期:精巢白色或淡红色,表面较光滑,似柱状,宽5mm以上挤不出精液。2-3龄家鱼的精巢处于该期,且是由期精巢发展而来的,生产过个体的期精巢是由期精巢或期精巢转化而来。,第期:宽大出现皱折,乳白色,表面血管明显。当管腔出现为数不多的精子时,表明精巢的发育已到期末。四大家鱼性成熟雄鱼的精巢,在冬季已进入此期,但是,用手挤压腹部仍无精液。第期:精巢充分成熟,体柔软,乳白色,轻压腹部有精液流出。性成熟雄鱼的精巢,在繁殖季节属于该时期。第期:精巢中的精子已大量排出,体积大大缩小,由乳白色变为粉红色,局部有充血现象。多次产卵的鱼类,雄性生殖细胞的成熟,也显出先后参差不齐的情况,而与雌鱼产卵密切配合。精巢各部成熟的次序是先后端后前端。,三、性周期自性成熟到衰老前,性腺发育具有周期性变化,称性周期或生殖周期。一生只产一次卵且产卵后即死亡的鱼类,如大麻哈鱼、银鱼、公鱼和香鱼等,只有一个性周期,即一次性周期。大多数养殖鱼类一生中具有多个性周期,但性周期的时间长短因种而异:鲟类为24年,四大家鱼、花鲈和鲆鲽类等为1年,鲤、鲫、革胡子鲇和尼罗罗非鱼等为1-4个月。,一次产卵类型的性周期变化:(以长江中下游地区的鲢为例)夏秋季(8-10月):产过卵,卵巢萎缩,退化到期(精巢为期)。冬季(11-翌年1月):新生卵母细胞中卵黄出现并开始积累,处在第期。春季(2-4月):卵黄逐渐充满,。夏季(5-7月):,可催产。,多次产卵类型的性周期变化:以期和期初卵巢越冬,尼罗罗非鱼于4-9月产卵多次,鲫和鲤于4-6月产卵2-3次,夏季卵巢进入期,秋季发展为期、期初。性周期为一年的鱼类称一次产卵类型,性周期短的(一年产多次卵)称多次产卵类型。影响鱼类性周期的因素是光周期、温度和降雨。对于温带鲤科鱼类,温度是调节性周性的主要因素;光周期是调控秋季产卵的冷水性鲑科鱼类性周期的重要因素;降雨则是调节热带鱼类性周期的最主要因素。,四、繁殖力绝对怀卵量:一尾雌鱼在一个繁殖季节卵巢中所怀的成熟卵数。相对怀卵量:绝对怀卵量/体重(g)性腺成熟系数:性腺重/鱼体重100%四大家鱼卵巢的成熟系数,一般第期为12;第期约36;第期约为1422,最高可达30以上。精巢成熟系数要小得多,第期一般只有11.5。,第二节鱼类精子和卵子的生物学,养殖鱼类的精液中含有大量的精子,每升鲢精液含有5亿个以上精子,草鱼的精液含有更多的精子。一、精子的活力和寿命精子的活动能力与寿命:精子在精液中是不动的,遇水便开始激烈运动(20s-30s),不久便死亡。精子在水中活动所持续的时间称寿命。鲢、草鱼精子在水中的寿命一般为50s-60s,鲤精子寿命略长一些,中华鲟精子寿命更长(5-40min)。精子在水中活动时,大部分能量消耗在调节渗透压方面,用于运动方面的能量较少。,二、影响鱼类精子活动和寿命的外界因素,1、盐度(渗透压)不同鱼类精子对盐度的适应能力不同。观察精子活动力用涡动时间表示,即自精子激活开始至90%的精子原地颤动止的快速运动时间。水的盐度对精子活动和寿命的影响是通过渗透压而实现的。鲢、鳙和草鱼等淡水鱼类的精子在淡水中持续运动的时间草鱼最长,鲢最短。三种鱼类精子在盐度3.0、0.03和7.0持续运动时间(s)分别为40-55、20-30和20-25,其中在盐度3.0的水中寿命最长,鲤鱼精子在盐度5.0的水中寿命最长(1min30s),黄鳍鲷和平鲷精子在不同盐度水中涡动的时间,2、水温各种鱼类精子都要求一定适宜温度,四大家鱼的精子寿命在水温22时最长(50s),30时为30s。水温过高或过低都不利于精子成活。真鲷精子的活力在18.8时最高,黑鲷精子在20.6时活力最好。鱼类精液中精子寿命随温度下降而延长:鲤鱼精液中精子寿命在26-29、0-2条件下分别为6-8h和15h,故低温保存精液可取得好的效果。,3、pH值鱼类精子在弱碱性水中活动力最强,寿命最长。,4、氧和二氧化碳无氧会抑制精子的呼吸、活动和代谢作用,所以,精子在缺氧条件下比在有氧条件下存活的时间长。二氧化碳对精子有抑制作用。干法受精就是利用精子这一生理学特点,使精子在无水缺氧条件下均匀分布于卵表面,延长寿命,当加水后精子便强烈运动钻进卵中,以提高受精率。,5、光线紫外线和红外线对精子有危害作用,因此,不要让日光直接照射精液,直射的阳光对精子有致死影响。鲤鱼精子经阳光直接照射1015min后,有80%90%死亡。但白天的散射光对精子无不良影响。,三、精液的保存鱼类精液的保存包括低温保存和超低温保存两种:前者指将精液保存在1015(一般为0左右)的温度中,后者指保存在-196的液氮生物容器中,受精前需解冻。精子延寿剂延寿剂指在精液保存过程中有利于延长精子寿命的物质,包括精液稀释剂、抗生素、氧气、抗冻剂等。精液中加入稀释剂后,可延长保存时间,便于受精操作,控制保存效果。,不同鱼类精液的最适稀释剂有所不同,但它们均以鱼类生理盐水为基础,模拟精液的组成成分,添加各种营养物质和稳定剂。稀释液的pH值应与鱼类精液的pH值接近,一般在6.57.5之间;渗透压在300毫渗左右。,抗冻剂一般认为,在0以上保存精液不需加抗冻剂,但只能保存几天,最多十几天。在0以下或超低温(-196)下,精液虽可长期保存,但冷冻和解冻过程中的一系列理化变化,会对精子造成损伤。因此,长期保存精液就必须添加防冻剂。常用的鱼类精液抗冻剂有二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇或甘油等,另外卵黄、蜂蜜、葡萄糖和牛奶等也有一定的抗冻作用。,主要养殖鱼类精液稀释剂配方(g/L),四、卵子的生物学特性(一)卵子的形态学特点多数鱼类(包括养殖鱼类)的卵呈圆球形。少数鱼类的卵则不呈圆球形,如有些海水软骨鱼类的卵为圆锥形、螺旋形或四角形。卵子的大小在不同种类的动物中可以相差很大,但与该种动物成年个体的大小没有什么关系。,(二)卵子的生理学特点鱼类成熟卵产到水中后,卵膜很快吸水膨大、使受精孔封闭而失去受精能力,如鳙鱼卵在水中仅1分钟绝大部分即失去受精能力。但是,鱼卵在原卵液中或在等渗液中寿命则大为延长。,第三节亲鱼培育,一、亲鱼的选择1、亲鱼的来源(1)捕捞天然亲鱼(2)捕捞天然幼鱼+人工蓄养(3)全人工繁殖后代+人工选择,2、繁殖期雌雄鉴别(1)婚姻色和追(珠)星,色泽绚丽的雄性粗首鱲有十条浅蓝色光泽的横带,雄鱼鳃盖和胸鳍上的珠星,(2)雌雄个体大小差异,(3)雌雄个体外观差异,(4)繁殖期腹部表四大家鱼繁殖期的雌雄特征,3、选择一般标准(1)种质优良(2)适龄个体(3)生长性能良好、个体硕大、体质健壮。,表不同纬度四大家鱼的性成熟年龄和体重,二、亲鱼的培育,1、亲鱼放养的密度,表四大家鱼亲鱼培育的放养,2、亲鱼培育的方法(1)淡水池塘培育鲢、鳙亲鱼的培育鲢鱼主要吃浮游植物,人粪尿的合理施放能有效地促进浮游植物的生长繁殖。而鳙鱼是主食浮游动物的鱼类,施肥应以牛粪为主,因为牛粪对浮游动物的繁殖十分有利。产后培育:天气转热,鱼体质没复原,大水小肥。秋季培养:摄食旺盛,卵细胞原生质生长阶段,累积脂肪,大水大肥。,冬季培养:大水不肥,晴天适当投喂精饲料。春节培养:小水大肥,水深1米,勤施肥,2-3天一次。催产前15-20天可不施肥,经常冲水,以大水小肥到大水不肥。草亲鱼的培育水质清瘦、精青搭配、适时注水。青亲鱼的培育水质清瘦、荤精结合、适时注水。长吻鮠亲鱼培育营养强化、激素促熟、注水刺激。,(2)海水亲鱼培育海水亲鱼培育一般在网箱中进行,也有些种类在池塘中进行。网箱水质条件好,有水流刺激,有利于促进性腺发育。目前养殖亲鱼的网箱多为浮动式网箱,便于观察、挑选亲鱼,也利于对亲鱼进行注射催产等操作。放养亲鱼时,可根据亲鱼的体长来选择合适的网箱规格。体长50cm以下的亲鱼,可放养于规格333m3的网箱;体长大于50cm的亲鱼,要放养于规格553m3以上的网箱,为亲鱼的成熟发育提供自由空间。网箱的网目,越大越好,以最小的亲鱼鱼头不能伸出网目为宜。,第四节催情产卵、受精与授精,一、亲鱼成熟度鉴定一看二摸三挤:成熟度好的雌鱼腹部膨大,轮廊明显,生殖孔松驰,腹部松弛而富弹性;轻压腹部,有乳白色精液流出,遇水散开,即为成熟度好的雄鱼。,四挖:采用挖卵观察,可更准确地判断亲鱼成熟的程度。将挖卵器轻轻插入亲鱼生殖孔,然后偏向左侧或右侧,旋转几圈抽出,便可得到少量卵粒。若挖卵器在靠近生殖孔就能得到卵粒,且卵粒大小整齐、饱满、光泽好、易分散,大多数卵核已极化或偏位,则表明雌亲鱼性腺发育进入最佳催产期。若亲鱼后腹部小而硬,卵巢轮廓不明显,生殖孔不红润,卵粒不易挖出,且大小不整齐,不易分散,则表明性腺成熟度不够。反之,若亲鱼腹部过于松软,无弹性,卵粒扁塌或呈糊状,则表明亲鱼性腺已退化。这里需说明的是青鱼雌鱼往往腹部膨大不明显,只要略感膨大,有柔软感即可。还要注意检查草亲鱼时,需停食23天,以免过食后形成假象。,二、人工催产(一)催产激素种类1、脑垂体(PG)2、绒毛膜促性腺激素(HCG)3、促黄体生成素释放激素类似物(LRH-A)4、高效催产合剂5、A、B型混合催产剂,表常用鱼用催产剂的种类及作用,(二)催情1、针数和针距2、配制注射液3、注射时间4、注射(1)体腔注射(2)肌肉注射,三、效应时间亲鱼注射完最后一针催产剂后到开始发情所需的时间叫效应时间(effectivetime)。,表两次注射家鱼催情、发情及人工授精时间控制表,注:水温低或亲鱼成熟度差时应延长针距,并进行微流水刺激;通常上午注射第一针,夜晚注射第二针,产卵时间控制在次日凌晨。,四、产卵设施1、产卵池2、鱼巢(1)植物型人工鱼巢(2)洞穴型人工鱼巢(3)担架(鱼夹)(4)脸盆、毛巾和羽毛杆等。,五、受精过程亲鱼经过催产处理后,移入产卵池,不间断流水。由于受激素的作用,经过一定的时间,雌雄亲鱼出现相互追逐的现象,水面常出现大的波纹或浪花,并不时露出水面,多尾雄亲鱼紧紧追着雌亲鱼,有时用头部顶撞雌鱼的腹部,发情高潮时,雌雄鱼尾部弯曲并颤抖着胸、腹鳍产卵和射精。让亲鱼自行把卵产在池中自行受精的称之为自然产卵受精。在产卵池收卵槽上挂上一个收卵网箱,通过水流的带动,将受精卵集于收卵池中,再将收卵网箱中的受精卵用小盒或手抄网移到孵化池中孵化。当网箱中出现大量鱼卵时,要及时捞卵,以防鱼卵在网箱中沉积太多而导致窒息死亡。,六、授精方法用人工方法采取成熟的卵子和精子,将它们混合后使之完成受精过程即叫人工授精。进行人工授精需密切注意观察发情鱼的动态,当亲鱼发情至高潮即将产卵之际,迅速捕起亲鱼采卵采精,并立即进行人工授精。1、干法人工授精将普通脸盆擦干,然后用毛巾将捕起的亲鱼和鱼夹上的水擦干。将鱼卵挤入盆中,并马上挤入雄鱼的精液,用羽毛搅动,使精卵混匀,再加少量清水拌和,静置23分钟,慢慢加入半盆清水,继续搅动,使其充分受精,然后倒去浑浊水,再用清水洗34次,待卵膜吸水膨胀后移入孵化器中孵化。,2、湿法人工授精脸盆内装少量清水,由两人分别同时将卵和精液挤入盆内,并由另一人同时用羽毛轻轻搅动或摇动,使精卵充分混匀,其他同干法人工授精。3、半干法人工授精将精液先用生理盐水稀释后再与挤出的卵混合的授精方法。,七、影响受精率的主要因素受精率受精卵数检查卵的总数1001、精卵质量精卵质量高,受精率自然较高,精卵不成熟或过熟,都会影响到受精率。2、精子数量(雌雄鱼配比)一般情况下精子的数量远远高于卵子数量,能保证卵子都能受精,但当雌雄比例严重失调或雄鱼产精量严重不足时,会制约受精率。3、授精过程授精的每个环节都有可能影响到受精率,比如挤精挤卵同步性、光照、避免血污、擦干水分和混匀等。,第五节鱼卵孵化,一、漂流性卵的孵化(以家鱼为例)漂流性卵在静水中为半浮性,在流水中呈漂流状,故名。漂流性卵一般在环道中冲水孵化,放卵密度为100万粒/m3。环道中安装一圈鸭嘴喷头,持续向环道内注水,水流速度不要太快(0.150.30m/s),以卵刚好呈漂浮状为宜,在仔鱼脱膜后要尤其注意调节水流。孵化过程中会产生污物,和后期脱落的卵膜一起聚集在过滤纱窗上,导致水流不畅,要注意清除,防止溢出。孵化过程中要遮阳。出膜后并不立即移出,而是待到鳔充气(出现“腰点”),卵黄囊基本消失、能开口摄食后再出苗。,二、黏性卵的孵化(以鲤鱼为例)1、池塘孵化目前生产上多直接使用鱼苗培育池进行孵化,以减少鱼苗转塘的麻烦和损失。将粘有鱼卵的鱼巢放入池中水面下10厘米并固定,每亩水面可放2530万粒卵左右,若以60的成活率计算,每亩鱼苗的密度为1518万尾。鱼苗刚孵出时,不可立即将鱼巢取出,此时鱼苗大部分时间附着在鱼巢上,靠卵黄囊提供营养,当鱼苗能主动游泳觅食时,才能去掉鱼巢。,2、淋水孵化将着卵的鱼巢放在室内悬吊或平铺在架子上,用淋水的方法使鱼巢保持湿润。此法能人为控制孵化时室内温度、湿度,观察胚胎发育情况,具有孵化速度一致,减少水霉危害,孵化不受气象变化影响等优点。当胚胎发育到发眼期时应立即将鱼巢移到孵化池内孵化,注意室内与水池温度相差不超过5。,3、脱粘流水孵化(1)泥浆脱粘法先用黄泥土和成稀泥浆水,一般5公斤水加0.51公斤黄泥,经40目网布过滤。将受精卵缓慢倒入泥浆水中,不停地翻动泥浆水23分钟,将脱粘后的卵移入网箱中洗去泥浆,即可放入孵化器中流水孵化。(2)滑石粉脱粘法将1.00克滑石粉即硅酸镁再加2025克食盐溶于10升水中,搅拌成混合悬浮液,即可用来脱粘鲤卵11.5公斤。操作时一面向悬浮液中慢慢倒卵,一面用羽毛轻轻搅动,经半小时后,受精卵呈分散颗粒状,漂洗后放入孵化器中进行流水孵化。,三、浮性卵的孵化(以石斑鱼为例)石斑鱼产浮性卵,可以在环道中进行孵化,不过大多采用孵化桶在室内孵化。孵化密度为50100粒/升,在桶中央放置充气泵,气流速度以能使鱼卵或仔鱼较均匀悬浮在水中为度。由于为静水孵化,孵化用水必须清新,需经过沙滤,并最好用紫外光杀菌。孵化过程中的污物漂浮在水面上,可以用塑料管收集并吸附清除。海水鱼在孵化时需要注意调节盐度,在不同盐度条件下,卵的沉浮状态不同。水温2526条件下,当盐度低于25.6时,鞍带石斑的卵沉底;盐度高于27.1时,卵上浮。,四、沉性卵的孵化(以虹鳟为例)沉性卵比重较大,在静水中迅速下沉。因此,孵化时,必须加大充气量。但在仔鱼脱膜后,要将气量调小,其它同浮性卵孵化。虹鳟受精卵可铺在孵化盘里,然后放入孵化槽或水泥池里孵化。孵化用水要干净,溶氧在5毫克/升以上,水温在810为宜。孵化时要防止日光直射卵上,还要防止受精卵受到振动或机械、化学刺激等。孵化管理中要及时拣出死卵,以免死卵发霉,直接影响好卵。水温在810,3035天鱼苗孵出;在1314时,2426天鱼苗孵出。,五、鱼卵孵化所需外界条件1、温度表一些海水鱼类受精卵的孵化时间,表鲯鰍受精卵在不同温度下的总孵化率和正常仔鱼孵化率(引自李加儿等,1994),表温度对黑鲷胚胎发育时间的影响(引自李加儿等,1990),2、盐度表不同盐度条件下鲯鰍受精卵的孵化率(引自李加儿等,1994),3、溶氧与流水表不同溶氧量对鲻鱼卵的影响(水温19.520.5、盐度32),4、光线鱼类胚胎发育对光的反应具有遗传因素。因此,光线对不同生态类群的鱼类胚胎发育有着不同的影响。鲟鱼卵在有光线条件比在黑暗条件下胚胎发育速度平均要快1826小时。而且在有光线下发育孵化出的仔鱼个体长,重量大。比目鱼卵的发育需要有光的条件,在阴暗处卵的发育比有光线时慢一天到两天。但是,直射的光线对于产卵于石砾中的鲑鳟鱼的胚胎发育是不利的,引起胚胎畸形率的增加。一般地说,浮性卵发育所需的光照强度比沉性卵、尤其是比埋在砂下的卵要强一些。因此,我国几种家鱼卵在自然光照下胚胎发育十分良好,若将卵置于黑暗环境中,胚胎正常发育受到干扰,只有15%左右孵化出,且畸形率高,出膜的仔鱼不久即相继死亡。,5、混浊度在海水含泥沙量大于10010-6时,真鲷受精卵的孵化率显著下降。6、敌害生物鱼卵对抵抗敌害生物能力极低,海水有桡足类、原生动物、细菌等都能侵袭受精卵的孵化,其中尤其细菌在水温1824时,更适合其繁殖,对孵化影响较大,要采取措施预防。因此,孵化时的海水要经过沙过滤,用具及孵化池要用药物严格消毒。,六、受精卵孵化时应注意事项1、溶氧和充气鱼卵在孵化过程中,应密切注意氧气供给。因为孵化容器中卵的密度很大,一定要保持一定氧气供给。充氧量大一点,但也不能过大,过大会破坏卵膜,影响孵化率。2、水流调节漂流性卵在环道中孵化时,在一定水流条件下,卵漂浮在水面孵化。但水流过速时,导致卵、初孵仔鱼易粘附于内环的纱窗上,尤其是仔鱼逆水游泳时会耗费过多能量。,3、及时清理卵膜和代谢产生的污物,保持水质清新。4、及时将仔鱼移出对于某些在产卵池中孵化的种类,要及时将仔鱼移出。尤其是罗非鱼,避免亲鱼吞食仔鱼。,七、鱼类人工繁殖的生物学指标1、怀卵量(broodamount)水产动物产卵前卵巢中所怀成熟卵子的数量。又分为绝对怀卵量(absolutebroodamount)和相对怀卵量(relativebroodamount)。2、繁殖力(fecundity)在一个繁殖季节中,水产动物一雌体或一种群雌体产卵的数量。可分为个体繁殖力(individualfecundity)、种群繁殖力(populationfecundity)。,3、受精率(fertilizationrate)胚胎发育至高囊胚期时(有的以胚胎尾芽期时计算),其发育正常成活的受精卵数占总卵数的百分比。4、孵化率(hatchability)水产动物胚胎发育阶段中,从卵内破膜而出的个体数量与受精卵数量之比值。5、出苗率在生产上真正的孵化率比较困难统计的,所以生产上也有采用出苗率来统计,其计算方法为出苗数占孵化卵的百分数。,第六节鱼类的胚胎发育,一、主要养殖鱼类的胚胎发育分期卵子和精子的结合叫受精。影响受精的因素:包括精与卵的质量和外界环境条件。养殖鱼类的胚胎发育期是指受精卵在卵膜中进行发育的时间,其具体时间取决于种的遗传性和外界环境条件(温度等)。浮性卵和漂流性卵的胚胎期较短(20h-40h),粘性卵的胚胎期较长(60h-100h),沉性卵的胚胎期最长(数十天)。以鲤科鱼类草鱼为例,将其胚胎发育至下塘仔鱼(鱼苗)分为6个阶段和32个分期。,第一阶段:卵裂和囊胚期受精后细胞质继续不断向动物极集中,在卵黄上方形成一盘状突起,称胚盘(blastoderm)。经过5次分裂,形成32个细胞。未受精卵发展到816细胞期就停止。从第6次分裂开始形成多层细胞,为桑椹期。细胞继续分裂,细胞界限己不清楚,整个胚体的细胞团高举于卵黄上,称高囊胚期(highblastula);随后,细胞层下伸,囊胚高度稍微下降,称囊胚中期(middleblastula),随着囊胚细胞继续下延,覆盖卵黄的面积增大,高度更低,称低囊胚期(lowblastula)。囊胚层的中央有一空腔,称囊胚腔(鱼类属狭腔囊胚)。囊胚壁在囊胚晚期或原肠早期,细胞迅速增生,出现合胞体,覆盖于卵黄之上,形成卵黄多核体,分泌可溶解卵黄颗粒的酶,为胚胎提供营养物质。,第二阶段:原肠期囊胚壁的细胞向植物极移动,逐步包围卵黄囊,至胚体1/2处胚壁细胞前沿形成一隆起环带,称胚环(germing)。在胚环区相当于胚体背面后端的一个地点由于细胞内卷而产生一新月形缺口,称背唇(dorsallip),这是进入原肠胚期的标志之一。不久,在背唇的正上方出现细胞集中加厚的区域,称胚盾。随后,胚盾伸长,其长轴就是胚胎的主轴。细胞层继续下包卵黄至五分之四时,背唇两则的侧唇与腹唇相继形成一圆孔,称胚孔或原口(blastopore),未被包被的卵黄,称卵黄栓,原肠期产生了外胚层(epiblast)、中胚层(mesoderm)和内胚层(endoderm)三个胚层。,原肠胚期代谢旺盛耗氧多,对水温、溶氧和pH等外界环境因素的变化敏感,为敏感期。水温过低(20以下)或过高(30以上),溶氧不足(mg/以下),pH过低(6.5以下)或过高(9.5以上)都会造成大批死亡。,第三阶段:神经胚期卵黄囊完全被包围,原口封闭即进入神经胚期(neuralstage)。在胚体的终端有一个脊索,中胚层和内胚组成的混合细胞团,为胚胎尾芽原基。胚体逐渐伸长,胚盾明显分化为脊索及其两侧的中胚层和两者下方的内胚层。脊索上方的外胚层分化的神经板,继而形成神经管。到神经胚晚期,整个胚胎呈一“”字形匍匍状在卵黄上面,此期产生神经管、脊索和体节等中轴器官。,第四阶段:器官形成期器官形成期是在神经胚期三胚层分离的基础上进行的。鱼类胚胎发育过程中的器官发生是以神经管的正常发育和分化为基础的。胚胎畸形多发生于该期。神经管分化为前脑、中脑和后脑,随后,在前脑部位产生一对视泡,出现23对体节,以后视泡变成视杯,晶体嵌于其中,构成眼睛。体节是由中胚层分化而来,体节以外的中胚层分化为侧板中胚层和血细胞与血管系统原基。,体节出现后继而在胚体尾部出现突出的细胞团,称尾芽或尾芽期。由于尾芽的增生,胚体不断增长,体节分化出生肌细胞,使躯体开始缓慢抽动,其速度由慢到快,称肌肉效应期。在这之前已出现耳囊,继而出现心脏、心脏搏动和血液循环,称心脏搏动期。此时,肾管生殖腺原基、消化管与消化腺等器官亦逐渐出现。,第五阶段:孵化期心脏搏动开始形成血液循环,胚胎头部两极周围的表皮细胞分化形成单细胞腺(孵化腺),分泌孵化酶(粘蛋白多糖酶)溶解软化卵膜,胚胎频繁转动,先后用尾尖穿破卵膜而出,称脱膜孵化期,持续4h左右(2426)。刚孵出的胚体全长5mm,体节达最终数目,单细胞腺的分泌机能逐渐减弱乃至腺细胞完全萎缩。破碎卵膜在3h左右被孵化酶溶解而消失。,第六阶段:仔鱼期刚出膜的仔鱼,内部的消化、循环、呼吸器官和外部色素及鳍等器官尚不完善,先后相继出现:心脏呈节奏性博动,血球在背腹血管中清晰流动,称血液循环期;仔鱼头部和躯干部出现黑色素,称体色素形成期;此时已出现鳃丝并建立鳃循环,随后形成尾循环,仔鱼由侧卧转为腹部平贴于水底,具有向前游动的能力;,胸鳍后方出现鳔管,称鳔管形成期,继而形成可以控制沉浮的鳔,胸鳍活动自如,仔鱼可在水中自由运动;消化管最前指的咽部向外开口,称口形成期,口自头的腹面移到身体前端,可以吞食外界的食物,肠后端也与外界相通,卵黄囊逐渐被吸收,由根形变为犁形直至被完全消耗,称卵黄耗尽期。此时,仔鱼的器官已基本形成,可以下塘培育。,二、外界生态因素对胚胎发育的影响影响胚胎发育的外界环境因素比较复杂。因胚胎靠卵黄营养,不从外界摄取食物,所以影响胚胎发育的主要外界条件不是食物,主要是水温、溶氧、pH和敌害生物等。1、水温胚胎发育速度:鱼类的受精卵只有在一定水温范围内才能正常进行胚胎发育。四大家鱼胚胎发育的适应的温度范围为18-30,适宜的温度围为21-29。,发育质量和成活:四大家鱼胚胎发育的存活温度为1830,鲤、鲫胚胎发育的最适温度为2022。对于四大家鱼来说,水温低于18和高于30,或突然下降5以上,胚胎发育出现大量畸形并大量死亡,而在其他条件正常和最适水温条件下,其孵化率和成活率可高达90以上。,2、溶解氧浮性卵与漂流性卵的发育对水中溶氧量的适应力比粘性受精卵与沉性受精卵低。鱼类胚胎发育各个分期的耗氧量有一定差异,其中囊胚期、原肠期、神经胚期、肌肉效应期和孵化期出现比较明显的波峰,尤以原肠期和孵化期耗氧量最高,但各期耗氧量的规律一般是随胚胎发育的进展而增加,仔鱼期的耗氧量高于孵化前各个时期。,3、pH鱼类胚胎发育的适宜pH为7.09.0,最适pH值为7.58.5。低于6.4和高于9.5,卵膜早溶,引起大量死亡。采取循环水孵化受精卵时,常出现两种倾向,水中有机物质逐渐积累降低pH。或采用敞池具有一定数量浮游植物的水源,在日光充足情况下光合作用强烈,致使水中pH迅速增高,有时pH超过9.5以上,造成胚胎大量或全部死亡。因此,在可能的情况下,孵化用水一般不要采用循环式。,4、敌害生物危害鱼类胚胎发育与存活的常见敌害生物有:剑水蚤、虾苗、小鱼和细菌、真菌等。水霉菌是鲤、鲫、虹鳟等胚胎的主要敌害。水霉菌在水温低于20时大量繁生危害鱼类胚胎,应用相应药物消毒防治。,浮性受精卵和漂流性受精卵的敌害生物除疾病菌外,主要是直接伤害卵膜、胚胎与仔鱼表皮的剑水蚤、虾苗和吞胚胎与仔鱼的小鱼等。剑水蚤是四大家鱼胚胎和仔鱼常见且危害很大的敌害生物,其危害程度与它们接触胚胎与仔鱼的时间长短及其密度有关。试验证明,剑水蚤对仔鱼出膜3内的危害程度比对胚胎危害更大,即每ml水中有一个剑水蚤就对仔鱼产生不利影响,而每2.5ml有一个剑水蚤对胚胎才有不利影响。虾苗和小鱼等对胚胎的危害也是极其严重的。5个体长1.5cm虾苗在10h内能把20个胚胎全部弄伤致死。因此,孵化用水应严格进行过滤,滤去各种危害胚胎和仔鱼的敌害生物。,第七节鱼苗和鱼种的生物学一、鱼苗的发育阶段1、仔鱼期(larvalfish)当鱼苗从卵膜孵出,开始在卵膜外发育,进入仔鱼期。从受精卵孵出至奇鳍鳍条基本形成时的鱼类早期发育个体。此期鱼体具有卵黄囊、鳍膜等仔鱼器官,是由内源营养转变为外源营养的时期。包括两个分期:,(1)前期(post-larva)从受精卵孵出至卵黄基本吸收完毕时的仔鱼。以卵黄为营养。(2)后期(ana-larva)从卵黄吸收完,开始主动摄食到奇鳍鳍条基本形成时的仔鱼。卵黄囊消失,开始摄食;奇鳍褶分化为背、臀、尾三个部分并进一步分化为背鳍、臀鳍和尾鳍,腹鳍也出现。,2、稚鱼期(juvenilefish)从鳍条基本形成到鳞片开始出现时的鱼类发育个体。3、幼鱼期(youngfish)具有与成鱼相同的形态特征,但性腺尚未发育成熟的鱼类个体。全身被鳞、侧线明显、胸鳍鳍条末端分枝,体色和斑纹与成鱼相似,处于性未成熟期(prematurefish)。4、成鱼期(adultfish)初次性成熟到衰老死亡。,二、鱼类的变态1、鳗鲡目的变态鳗鲡目鱼类在仔鱼期要经过一个无色透明的柳叶状态阶段,经过变态后鱼体变成棍棒形。部分鲱形目鱼类也有类似变态。2、鰔科的变态这类鱼成体所具有的长针状下颌在后仔鱼期初是完全没有的,一般从后仔鱼期至稚鱼期阶段,针状下颌急速地发育,变态成成鱼形态。,3、鲽形目的变态鲽形目鱼类在后仔鱼期之前是普通鱼左右对称的形态,当后仔鱼期终了时发生变态,头颅骨发生扭曲,一侧的眼移到头顶乃至到达另一侧,鱼体变态成左右不对称的体形,最终口、齿、体色和鳍等左右均不对称。,三、鱼苗鱼种食性的变化(一)阶段性1、开口阶段在卵黄囊吸收完毕前,仔鱼即开口摄食,一般为原生动物、轮虫和贝类担轮幼虫等小型浮游动物,有些种类的仔鱼(如石斑鱼)口裂较小,甚至要投喂受精卵。对饵料种类的选择指标主要有饵料大小、可捕性(游泳速度、分布水层)、相对丰度和适口性等,其中最引人关注的还是饵料大小,其决定于仔鱼的口径。仔稚鱼在自然状态下的摄饵口角为口径的50-75%,并以此作为适口饵料大小(体宽)的范围。,真鲷仔鱼刚开口时,可以摄食体宽200m以下的饵料。第15天,全长6.0mm左右的仔鱼可以摄食体宽400m的饵料,包括卤虫无节幼体和桡足类幼体。仔鱼全长达到10mm以上时,体宽700m的饵料都可以被摄食。仔稚鱼期口径的变化速度可用口径比(MH/TL)来说明。孵化后仔鱼的口径随全长增长而急剧增大,在全长68mm范围口径比最大,这时仔鱼开始摄食卤虫无节幼体和互相残食,随后口径比迅速减小。全长910mm(20日龄)时,口径的变化趋于平稳。15mm以后,口径比最低并基本保持不变,口径随全长稳定地增长。也就是说,仔鱼的口径比随全长的增加而变大,到一定大小时,口径比开始减小。在口径比达最大值时的体长分界线处,食性发生变化。,梭鱼的仔鱼在全长4.004.50mm、口径0.320.35mm时,摄食桡足类幼体、轮虫、卤虫无节幼体等小型动物。而全长12.015.50mm、口径0.631.46mm时,除摄食硅藻外,还摄食大型的桡足类。开口阶段的摄食方式也主要是吞食。随着鳃耙等摄食器官得到发育,鲢鳙摄食方式由吞食开始向滤食转变;草鱼虽依然保持吞食食性,但也开始吞食小型底栖动物。,表一些海水鱼类开口摄食的口径与全长,2、进入稚幼鱼期时为第二个阶段此时为仔鱼期食性向成鱼期食性的过渡阶段。鲢鳙鱼完全转为滤食性;草鱼可以吞食幼嫩的水生植物碎片。幼鱼期的食性已基本与成鱼期相同。除了摄食、消化吸收系统的发育日趋完善以外,幼鱼期的栖息水层、环境也与成鱼期基本接近。3、成鱼食性阶段例如乌鳢体长在3.0cm以内时,以桡足类、枝角类和摇蚊幼虫为食;体长3.08.0cm以水生昆虫的幼虫和小虾为主,其次为小型鱼类;至成鱼阶段主要捕食鱼虾类。,各个阶段鱼类食性的变化过程中,体现了以下规律:(1)食性变化与摄食器官和消化、吸收系统的发育同步;(2)食性变化也与个体的运动方式和能力、视觉等的发展完善有关;(3)摄食器官的结构与功能(捕食方式)相一致;(4)食物种类与其栖息水层等生境(habitat)相一致;(5)食性变化是一个量变积累质变的过程。,表青、草、鲢、鳙和鲤的食性转换,(二)摄食特征1、食物的选择仔、稚鱼摄食,除了与口径大小有关之外,还与鳃耙多少、口的形状、运动能力等有关。仔、稚鱼对于水环境中的食物有一定的选择性。孵化后8天的梭鱼仔鱼在水体中饵料百分比组成中贻贝幼体占29.67%、轮虫占70.65%时,仔鱼吃进的饵料中,贻贝幼体占94.9%、轮虫占4.7%。,孵化后20天的稚鱼,在水体中轮虫占52.5%、卤虫幼体为41.41%时,两者在数量上几乎相等,但稚鱼的胃含物中,卤虫幼体却占绝对优势,为94.01%,而轮虫占5.45%。蓝点马鲛只捕食鳀的幼鱼,而不捕食大小相似的箭虫。在饥饿状态和食物种类单一时,有些鱼类的仔、稚也可能饥不择食。但有些种类的仔、稚鱼宁可饿死也不捕食不适合的食物。,2、食物的转换随着仔、稚鱼的生长和消化系统的分化发育,饵料的种类也随之有所转化。仔、稚鱼的食物转换有一定的阶段性,各阶段之间有一个过渡时期。食物的转换有两个基本类型,梭、鲻等鱼类,仔、稚鱼的食物由小型的浮游动物到大型浮游动物转到植物性饵料。另一类型如牙鲆、真鲷等鱼类,由小型的浮游动物到大型浮游动物,转到动物性鱼虾或底栖动物。在养殖条件下,梭鱼稚鱼,在体长3.264.06mm时以贻贝幼体为主要食物,体长在4.315.4mm时以轮虫为主,体长6.1415.04mm时以卤虫幼体为主,全长3150mm的幼鱼即转以底栖硅藻为主要食物。鲻鱼体长在30mm之后摄食底栖硅藻,2530mm阶段为动植物混食阶段。,3、摄食量表黑鲷稚鱼对日本虎斑猛水蚤的日摄食量(22.123.2),(三)摄食的几个重要概念1、卵黄囊利用效率(yolk-sacutilizationrate)反映了仔鱼利用卵黄转化为机体组织的程度。2、不可逆点(pointofirreversibility)仔鱼在持续饥饿到某一时间点时,尽管还能继续生存较长一段时间,但已虚弱得不可能再恢复摄食能力。此时为仔鱼培育过程中的临界期(vitalperiod)。不同种类仔鱼抵达不可逆点的时间不同,一般来说,孵化时间长、卵黄容量大、温度低、代谢速度慢,该点出现晚,反之则早。鲆、鲽类仔鱼变态为底栖生活后,耐受饥饿的能力特别强。3、开口(initialfeeding)仔鱼在卵黄囊即将吸收完毕时,开始主动摄食外界饵料生物的现象。,4、开口率(initialfeedingrate)在首次发现外源食物时,群体中发生摄食行为的仔鱼比例,或是消化道内含有食物的仔鱼尾数占总解剖鱼尾数的百分数。又称初次摄食率或初次摄食率发生率。5、饵料选择性指数(feedselectiveratio)反映鱼类对备食饵料喜好程度的指标。它的大小由食物组成中某一食饵百分比(个体数量或重量)与饵料基础中该食饵所占的百分比所决定的。,6、断奶(weaning)或转料生产中,停止向仔鱼供应生物饵料,而迫使其转向摄食其它人工食物的过程。7、摄食效率(feedingefficiency)成功捕食到食物对象的反应次数占已进行过的捕食反应次数的百分数,叫做摄食效率或摄食成功率。它反映了仔鱼摄食饵料对象的机率,与仔鱼捕食和游泳等器官的形态功能特点及环境条件(如食饵的物理和生物特性及水温和光照等)有关。,四、鱼苗鱼种生长的规律1、鱼苗鱼种生长的特点(1)生长具阶段性(2)体长体重增长不同步(3)生长具季节差异2、影响生长的因素(1)食性(2)纬度(3)其它因素,五、鱼苗鱼种对水环境的适应1、溶氧2、水温表黑鲷稚鱼耗氧率与水温的关系*,表不同水温对仔鳗生长发育的影响(盐度32,pH7.1),表黄鳍鲷幼鱼窒息点和水温的关系*(盐度32.37,体重0.49克/尾),3、光照表大泷六线鱼仔鱼在不同照度下的摄食量(mg/尾/min)(邱丽华等,1999),4、盐度表遮目鱼仔鱼直接从盐度32移入不同盐度海水后的成活率(李加儿等,1992),5、氨氮在自然状况下,海水中溶解的氨氮一般不会很高,但在养殖条件下,特别是静水或交换不充分的水体,或是净化不完善的闭合循环流水系统中,氨氮的含量可能超出常值。奥尔德森(1979)指出,在水温16、盐度34的饲养水槽中,氨氮含量为0.066mg/L时,对卵鳎稚鱼无害,0.11mg/L时,对大菱鲆无害。在水温和盐度条件同上、pH值为6.97.9,氨氮含量为0.380.77mg/L时,卵鳎稚鱼的生长受到抑制,氨氮含量为0.30.9mg/L时,大菱鲆稚鱼的生长受到抑制,在pH值低时,氨氮对稚鱼的危害更大。,郑建民等(1991)研究了氨氮对黑鲷稚鱼耗氧率的影响,发现在总氨氮由0向1mg/L升高过程中,稚鱼的耗氧率逐渐提高,但当总氨氮继续升高到3mg/L时,耗氧率又逐渐下降,认为,前期稚鱼的耗氧率逐渐增高,主要是氨氮促使黑鲷活动兴奋,导致呼吸率加快;后期由于氨氮逐步增高导致稚鱼处于氨中毒状态,活动迟缓,呼吸率减慢,相应耗氧率减少。,第八节鱼苗和鱼种培育,一、池塘培育(一)鱼池条件1、地利交通方便、水源充足、注排水方便、水质良好。2、鱼池状况池形整齐,面积666.72000m2、可加水深1.5m,适当底泥,护坡坚固、无渗漏,无杂物,池水能排干,通风、向阳。(二)清塘、整塘1、目的修复、加固鱼池,保持水位;消毒、杀灭敌害生物;改善底质、水质,施肥。2、操作(1)整塘堵漏、夯实护坡和塘堤。,(2)排水、清除杂物及过多於泥、晒塘(3)药物清塘3、清塘药物及使用(1)生石灰(CaO)原理快速使水体变成强碱性、高温杀灭敌害生物。优点全面彻底;保持水体pH稳定;改良底质、增加肥度。缺点用量大、操作不便。干塘清塘水深610cm,9001200Kg/ha,加水立即泼洒石灰浆;35天后注入过滤新水,一周后放苗。带水清塘水深0.60.8m,18002250Kg/ha,78天后药效消失。,(2)茶粕原理含皂角苷,可使动物红细胞分解,可以杀死杂鱼、蛙卵、蝌蚪、螺、蚂蝗和部分水生昆虫,但对虾、蟹类无效,也无杀菌作用。使用敲碎后用水浸泡24h,再加水,全池泼洒;500650kg/ha(水深1m)。(3)漂白粉原理遇水释放次氯酸,再分解产生氧(强氧化剂),具强烈的杀菌和消灭敌害生物能力,效果与生石灰相当。使用溶解后上风区泼洒,20mg/L(有效氯35%)。注意事项不可用金属器具盛放;注意防护;注意有效氯含量。,(三)肥水下塘和适时下塘1、原理利用人工施肥后水体饵料生物优势种类出现顺序和仔鱼适口食物转变顺序的一致性,使仔鱼下塘开口时,恰逢轮虫等小型浮游动物高峰期,确保顺利开口。2、施肥(1)粪肥45006000Kg/ha,按照500kg加120g的漂白粉消毒处理后投入池中。(2)绿肥(大草)60007500Kg/ha,清塘后施肥,714天后放养鱼苗。3、注意事项检查鱼苗是否开口;检查轮虫是否处于高峰期;清除敌害生物(拉空网)。,(四)鱼苗下塘1、暂养鱼苗、调节温差2、合理密养815万尾/666.7m23、放试水鱼和食水鱼(消毒)在池塘清塘或水体消毒后,为验证其药物毒性是否消失,确保鱼苗安全,打一盆水,放数尾鱼苗于其中,若20分钟内鱼苗活力正常,表明可以放心放苗。开口鱼苗下塘时,不仅不能摄食大型浮游动物,而且易受其伤害,故可以先放一些大规格温和型鱼种,以吃掉大型浮游动物,称为放“食水鱼”。,4、饱食下塘开口鱼苗下塘后,由于需要适应新环境,往往不能及时获取适口饵料生物,若空腹下塘,容易因饥饿致死;而饱食下塘的鱼苗成活率大大提高。每万尾鱼苗投喂煮熟的蛋黄23个。其方法是把鱼苗放入稍大的容器内,将蛋黄用水稀释,经40目聚乙烯网布过滤后,均匀洒在盆内,约等20分钟后将鱼苗下塘。,表饱食下塘与空腹下塘草鱼苗的耐饥饿能力测定(水温23),(五)鱼苗培养1、有机肥料+豆浆(1)15天豆浆,1天3次。先

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