斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 (1)斑馬魚種類及繁殖行為斑馬魚種類及繁殖行為斑馬魚種類及繁殖行為 斑馬魚種類及繁殖行為

類胚胎替代傳統毒性檢測的生物，如斑馬魚與青鱂魚皆是良好的胚胎孵育魚種，

其中又以斑馬魚胚胎最為廣泛應用，因其繁殖力強，產出的胚胎量大且體積又小，

可大量進行毒物暴露，加上胚胎外觀透明，利於在暴露期間使用顯微鏡觀察胚胎 發育的完整型態變化，相較於傳統的急、慢毒性檢測方法，能夠在短時間暴露後 獲得更多的訊息(Wedekind et al., 2007; Lammer et al., 2009; Embry et al., 2010)。

2.3.2 斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 斑馬魚繁殖行為與胚胎發育特性 (1)斑馬魚種類及繁殖行為 斑馬魚種類及繁殖行為 斑馬魚種類及繁殖行為 斑馬魚種類及繁殖行為

斑馬魚(Danio rerio)源自印度東部加爾各答至馬蘇利帕達坦等水域，分類下屬 於輻鰭魚綱(Actinopterygii)、鯉形目(Cyprinidae)、鯉科(Cypriniformes)、魚丹屬 (Danio)，主要分布於孟加拉、印度、巴基斯坦、緬甸、尼泊爾溪流，體色為銀色 或金色。本實驗所採用魚種為野生型斑馬魚，帶有一些藍色或紫色橫紋，雄魚比 雌魚長，由於斑馬魚體型略小，即使發育成熟的斑馬魚體長只有 3~4 公分，最大 約 5 公分(圖 2-1)，飼養上較為便利，目前已被許多科學研究用以做為模式物種，

例如發育生物學、基因體學、神經生物學等領域上，應用非常廣泛。

斑馬魚為廣溫性魚類，可生活於 22~28℃水溫之中，成長至性成熟階段約三 至四個月即可進行繁殖，無繁殖季之分。斑馬魚配對繁殖主要利用光源的控制，

在繁殖之前置於暗室 10 小時，開燈後便會開始追尾產卵，可隨時配合實驗上的 需要進行配對，在實驗室中也易於馴養，且斑馬魚屬於單尾多產，平均每次一對 雄、雌魚產卵量可達 200~300 顆卵，每隔一至兩週便可配對產卵，是繁殖力非常 好的魚種(Lawrence et al., 2007; 龍，2011)

。

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圖 2-1 雄雌斑馬魚之辨別 (a)雄性、(b)雌性

(2)胚胎特性與發育情形 胚胎特性與發育情形 胚胎特性與發育情形 胚胎特性與發育情形

斑馬魚產出胚胎為沉性卵，不附著於缸壁也不易黏聚在一起，方便實驗使用 上之取用，此外，因胚胎透明且體積小，易於進行外部型態發育及觀察，加上胚 胎發育迅速，在受精後 24 小時內身體架構已建立，大部分內臟器官都在 96 小時 內發育完成，因此深受毒理學、動物行為及魚類生理學學者喜愛。

文獻指出硬骨魚類於胚胎及幼魚時期在生命週期中是較為敏感的階段，因胚 胎發育時細胞、組織及器官發育容易受外界環境之影響，而導致生長的外觀型態 改變，因此透過觀察胚胎的孵化過程，更能準確的評估污染物對生物發育所產生 的干擾(Wedekind et al., 2007; Lammer et al., 2009)。以下是胚胎生長的七個時期(OECD, 1992; Yang et al., 2009)：

(1) 受精卵時期(Zygote period, 0~0.75 hpf)：精子與卵子結合後，細胞開始分裂(圖 2-2 (a, b))。

(2) 細胞分裂時期(Cleavage period, 0.75~2.25 hpf)：細胞持續分裂，直到分裂出一 定數量的細胞(圖 2-2 (c, d))。

(3) 囊胚期(Blastula period, 2.25~5.25 hpf)：在分裂第 14 次後進入囊胚期，至開始 形成原腸。

(4) 外包期(Epiboly, 4.7~10 hpf)：細胞藉由細胞骨架的幫助，一邊分裂一邊漸漸 從動物極(Animal pole)往植物極(Vegetal pole)的過程；這個階段可以幫助我們 很清楚的觀察到胚胎早期細胞移動的速度(圖 2-2 (e, f))。

(5) 原腸期(Gastula period, 5.25~10 hpf)：細胞會移動摺疊，形成三個胚層：外胚

(a) (b)

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層、中胚層、內胚層(圖 2-2 (g))。

(6) 體節形成期(Segmentation period, 10~24 hpf)：各種器官、體節形成，但尚未 發育完成(圖 2-2 (h, i))。

(7) 正常在 48~72 hpf 之間會孵化為斑馬魚幼魚(圖 2-2 (j))。

圖 2-2 斑馬魚胚胎各階段發育狀態(Yang et al., 2009)

(a) 0.2 hpf, (b) 0.75 hpf, (c) 1.25 hpf, (d) 2.25 hpf, (e) 4.7 hpf, (f) 5.3 hpf, (g) 10 hpf, (h) 12 hpf, (i) 22 hpf, (j) 48 hpf (hpf, hours-post fertilization)

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

(j)

此外胚胎試驗可提供更多易於量化之觀測項目

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