斑馬魚由于養(yǎng)殖方便、繁殖周期短、產(chǎn)卵量大、胚胎體外受精、體外發(fā)育、胚體透明。全球范圍內(nèi)有超過1500個斑馬魚實(shí)驗(yàn)室。多種組織器官具有再生能力，精子可冷凍保存，對外界環(huán)境反應(yīng)迅速以及基因組與人類同源性高等特點(diǎn)。因此在近20年來，已成為生命科學(xué)研究的新寵，遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、腫瘤學(xué)、再生和干細(xì)胞研究、疾病模型和藥物篩選、環(huán)境毒理學(xué)、基礎(chǔ)水產(chǎn)學(xué)等科研領(lǐng)域。

  斑馬魚受精卵直徑在0.7mm左右，外部由一層卵殼覆蓋保護(hù)。受精卵從結(jié)構(gòu)上可分為動物極和植物極兩部分。動物極為進(jìn)行細(xì)胞分裂的動物發(fā)育部分；植物極俗稱卵黃。

  在胚胎發(fā)育早期為動物極提供所需的物質(zhì)和營養(yǎng)，斑馬魚胚胎在受精后的5天時間內(nèi)不需要從外界攝取食物。斑馬魚發(fā)育分為8個階段：合子期，卵裂期，囊胚期，原腸胚期、體節(jié)期、咽胚期，孵化期和早幼期。

合子期（zygote period）及卵裂期（cleavage period）

首先，受精卵在受精后10分鐘左右卵殼膨開，形成空腔。動物極的首次細(xì)胞分裂發(fā)生在受精后45分鐘左右，胚胎進(jìn)入卵裂期；之后以大約以每15分鐘一次細(xì)胞分裂的速度快速發(fā)育；在受精后2小時（2hpf, hours post fertilization）分裂達(dá)到64個細(xì)胞，進(jìn)入囊胚期。

囊胚期（blastula period）

2.75hpf，胚胎達(dá)到512細(xì)胞期，胚胎自身的合子基因開始表達(dá)。3hpf胚胎達(dá)到1000 細(xì)胞期，在動物極和卵黃之間可見清晰的單層YSL細(xì)胞核層（yolk syncytial layer nuclei）。經(jīng)過再一次細(xì)胞周期后，胚胎進(jìn)入高囊胚階段（high stage）。這一階段的胚胎，細(xì)胞堆疊很高，卵黃和細(xì)胞之間界線清晰，最利于區(qū)別和分揀受精與未受精的胚胎。之后胚胎細(xì)胞在繼續(xù)分裂的同時進(jìn)行急速的細(xì)胞遷徙（cell migration），向植物極擴(kuò)展，外包運(yùn)動（epiboly）開始。

原腸胚期（gastrula period）

5.25hpf胚胎進(jìn)入原腸胚期，細(xì)胞內(nèi)卷（involution）開始。當(dāng)胚胎發(fā)育進(jìn)入原腸胚期，器官-組織的命運(yùn)就基本確定下來。5.7hpf，胚環(huán)（germ ring）從動物極清晰可見，外包運(yùn)動短暫停頓；6hpf，胚盾開始形成，從動物極可見， 背腹軸（dorsal-ventral axis）確立；胚盾形成后，外包運(yùn)動繼續(xù)，上胚層（epiblast）及下胚層（hypoblast）分開，胚盾持續(xù)向動物極延伸；10hpf外包運(yùn)動完成，尾芽（tail bud）萌出。

體節(jié)期（segmentation period）

10.3hpf第一對體節(jié)（somite）萌出，胚胎進(jìn)入體節(jié)期。之后伴隨胚體的增長，約每半小時增加一對體節(jié)[14]，在18hpf達(dá)到18體節(jié)期。在12hpf左右，胚胎進(jìn)入6體節(jié)（6-somite）階段，眼原基（eye primordium）和KV（Kupffer’s vesicle）明顯可見。在此階段，胚胎發(fā)育出脊椎動物的基本身體結(jié)構(gòu)（body plan），神經(jīng)系統(tǒng)開始發(fā)育。在10體節(jié)階段，耳基板（otic placode）開始出現(xiàn)。在14體節(jié)階段，主要器官開始發(fā)育，循環(huán)系統(tǒng)、大腦神經(jīng)節(jié)管（brain neuromeres）和前腎管（pronephric duct）出現(xiàn)。隨著新的體節(jié)不斷萌出，之前發(fā)育的體節(jié)逐漸發(fā)育為肌節(jié)（myomere）。在20體節(jié)階段，晶狀體（lens）、耳泡（otic vesicle）陸續(xù)可見，后腦神經(jīng)管（hindbrain neuromeres）結(jié)構(gòu)開始突出。25至26體節(jié)階段，端腦（telencephalon）在神經(jīng)軸（neuraxis）前段明顯突出，內(nèi)耳石（otoliths）明顯可見。此后，體節(jié)會繼續(xù)增長但形成速度放緩，最終大致生成30-34個體節(jié)，早期血島（blood island）分化出現(xiàn)，中后腦分界（midbrain-hindbrain boundary） 明顯可見。體節(jié)形成后不久,近軸的細(xì)胞進(jìn)行顯著的形態(tài)學(xué)改變和遷移;他們開始一張大約20立方細(xì)胞所有相鄰脊索和結(jié)束的單層肌肉纖維表面的體節(jié)，體節(jié)形成的時間,快速肌肉前體細(xì)胞表達(dá)豐富的myoD水平和myogenin開始[9, 15]。

24hpf胚胎進(jìn)入咽胚期，至48h結(jié)束，這一時期是重要的組織器官完成分化的時期，也是傳統(tǒng)認(rèn)為的最合適比較不同種類脊椎動物胚胎形態(tài)發(fā)生的時期。在此時期內(nèi)，頭和軀干的夾角是一個重要的觀察指標(biāo)；在此階段開始時，頭軀夾角小于90度，此后頭部逐漸伸直，在48hpf左右，夾角將大于120度。在此階段早期，心臟還是管狀結(jié)構(gòu)但已開始搏動；稍后血液循環(huán)開始運(yùn)行；此階段晚期心房心室開始生成。色素生成（pigment formation）于此階段早期，開始于視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞，隨后是背部皮膚之后逐漸向腹部和尾部延伸。同時大腦結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的腦室分區(qū)；孵化腺（hatching gland）和側(cè)線（lateral line）開始顯現(xiàn)。

孵化期（hatching period）

48至72hpf被稱為孵化期，此階段胚胎的組織器官發(fā)育十分迅速，形成幼魚，逐漸破出卵膜，進(jìn)入水中，但是破膜孵化并不能作為此階段的指標(biāo)。此階段，咽區(qū)發(fā)生顯著變化：首先是兩眼之間見到很小的開口，隨后將逐漸發(fā)育為口（month）；咽弓（pharyngeal arches）發(fā)育明顯，前端的咽弓逐漸發(fā)育為下頜（jaws）和鰓蓋（operculum），而后端的咽弓將發(fā)育為鰓（gills）。背部的黑色素條紋顯著，沿中線從頭部一直延伸到尾部。心包腔變得明顯，心臟結(jié)構(gòu)完整、跳動有力。4天左右，魚鰾（swim bladder）開始充氣，幼魚開始具備自由游動能力。

此后，早期器官發(fā)育繼續(xù)進(jìn)行，在5dpf左右，除生殖系統(tǒng)外，大部分組織器官的早期發(fā)育基本完成，幼魚開始自由游泳。在此階段，可以觀察到幼魚的眼睛追隨移動目標(biāo)、自主攝食及應(yīng)激躲避等行為，并開始表現(xiàn)出周期性的晝夜節(jié)律。在恒定的溫度環(huán)境（25-30℃）、正常的飼養(yǎng)密度和充分的食物供給情況下，斑馬魚3個月左右達(dá)到性成熟，可以交配產(chǎn)生下一代。