摘要:

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摘要:关于裂腹鱼类(Schizothoracids)的分类系统一直存在学术争议。本研究利用最大似然法和贝叶斯分析法, 对 GenBank 数据库中的 64 种裂腹鱼类的线粒体基因组数据进行分析。建立了 13 个蛋白质编码基因(PCGs)和 13 个蛋白质编码基因加 2 个 rRNA 基因(13 PCGs & 2 rDNAs)两个联合基因数据集, 分别采用基于核苷酸替代模型的数据多分区和单分区分析策略重建系统发育关系。结果显示, 裂腹鱼类“原始”、“特化”和“高度特化”3 个等级各自的聚类明确; “原始”等级的裂腹鱼和鲃亚科(Barbinae)鲈鲤属(Percocypris)形成一个单系群, “特化”与“高度特化”等级的裂腹鱼类群形成另一演化支, “高度特化”类群与部分“特化”类群具有最近共同祖先。研究结果不支持裂腹鱼类为一独立亚科, 笔者支持将“特化”和“高度特化”类群合并为 Schizopygopsini 族, 将“原始”等级的裂腹鱼和鲈鲤属鱼归为 Schizothoracini 族。分析中, 采用不同的数据集和不同的数据分区分析策略对解决裂腹鱼类的系统发育关系没有显著影响。以地质学证据和线粒体基因演化速率为先验, 利用 13 PCGs 联合基因数据集, 采用基于核苷酸替代模型的数据单分区分析策略和贝叶斯方法估算主要类群的最近共祖时间(tMRCA), 结果显示裂腹鱼类与鲈鲤属的 tMRCA 在中新世中期大约 13.16 Ma 前, 现生的“原始”等级裂腹鱼的 tMRCA 在上新世距今约 4.94 Ma, “特化”和“高度特化”等级裂腹鱼的最近共同祖先则是在 9.64 Ma 前开始分化, “高度特化”等级裂腹鱼起源于约 5.40 Ma。由分布区的地理历史推断, 裂腹鱼类的起源可能与印度与欧亚板块后碰撞期晚期有关, 其各个等级的分化和成种事件与青藏高原的阶段式演化和气候波动密不可分。

摘要:为探究方正银鲫(Carassius auratus gibelio)鳃靶器官在细胞层面应对盐碱生境胁迫时的代谢响应机制, 实验设置了淡水对照组(Con)和 3 个碱胁迫组: 20 mmol/L NaHCO₃ (CA20)、40 mmol/L NaHCO₃ (CA40)和 60 mmol/L NaHCO₃ (CA60), 通过非靶向代谢组学方法, 解析暴露于不同浓度盐碱环境中 30 d 后的方正银鲫鳃靶器官中的差异显著代谢物及代谢通路。结果显示, 鳃组织在 ESI 正、负离子数据采集模式下共筛选出 89 个差异显著代谢物, 其中 50 个上调, 39 个下调, 其主要富集于甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、花生四烯酸代谢、苯丙氨酸代谢以及苯丙氨酸、 酪氨酸和色氨酸的生物合成等 12 条代谢通路。本研究结果表明, 盐碱生境胁迫后, 方正银鲫体内甘油磷脂调控了细胞膜内外物质转运, 导致合成鞘磷脂、鞘氨醇的途径被抑制。而随着前列腺素、白三烯和 L-苯丙氨酸等代谢物的浓度上升, 鲫鳃的解毒功能增加, 炎症创伤获得逐渐修复, 该代谢机制可能是方正银鲫应对盐碱胁迫耐受策略的重要原因之一。本研究所探究的方正银鲫对盐碱生境胁迫的耐受策略及代谢调控机制, 为后期的耐盐碱优良鱼种培育及增养殖研究提供了科学理论依据。

摘要:动物可通过学习记忆适应复杂的生存环境, 而 5-HT1A 受体在学习记忆中发挥重要作用。为探究 5-HT1A 受体在翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)驯化过程中摄食及食性巩固的作用, 本研究采用同源序列比对的方式, 在翘嘴鳜基因组获取了 htr1a 基因的序列, 通过序列比对和进化树分析, 发现其有两个亚型, 分别命名为 htr1aa 和 htr1ab, 其编码的氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)、青鳉(Oryzias latipes)具有较高的同源性, 相似度都大于 70%, 进化关系上与狼鲈(Dicentrar chuslabrax)最为相近, 表明翘嘴鳜 htr1a 基因在进化中具有较高的保守性。此外, 本研究还分析了翘嘴鳜 htr1a 基因的表达和 DNA 甲基化。与经过一次驯化组相比, 在二次驯化组中 htr1aa 基因表达显著降低 (P＜0.05), 同时 DNA 甲基化也显著降低, 而 htr1ab 基因在两组中表达没有显著变化(P＞0.05)。而与摄食相关的食欲基因 pomc 的表达, 二次驯化比一次驯化组显著降低(P＜0.05)。以上结果说明, 翘嘴鳜食性驯化过程中, 可能通过 htr1aa 基因启动子区域的甲基化状态改变 htr1aa 的转录水平, 从而影响学习记忆通路中关键因子抑制食欲因子 pomc 的表达。由此认为 htr1aa 的 DNA 甲基化可能在翘嘴鳜摄食相关基因表达上发挥重要调控作用。

摘要:维甲酸 X 受体(retinoid X receptor, RXR)属于配体激活的核受体家族。本研究采用 RT-qPCR 技术克隆了曼氏无针乌贼 RXR (SjRXR)基因的 CDS 区核酸序列, 推导出其氨基酸序列, 并对 RXR 基因 CDS 区核苷酸序列与蛋白质结构进行了生物信息学分析, 结果如下: SjRXR 的 CDS 区核苷酸序列全长 1239 bp, 编码 1 个由 412 个氨基酸组成的蛋白质; 序列分析表明, 曼氏无针乌贼 RXR 的 CDS 区基因编码的蛋白质不含有信号肽, 无跨膜结构, 推测 RXR 编码蛋白属于非分泌型、非跨膜蛋白; 对蛋白进行疏水性分析, 发现亲水性部分大于疏水性部分, 预测 RXR 编码蛋白为亲水性蛋白, 包含 1 个 HOLl 家族的结构域; 利用 MEGA 6.0 软件以 ML 法构建了系统进化树, 结果表明, 曼氏无针乌贼与双斑蛸亲缘关系最近, 同属于软体动物门头足纲, 最先聚为一支, 曼氏无针乌贼 RXR 基因的分子进化地位与其生物学分类地位大体保持一致。采用 RT-qPCR 技术分析了该基因在乌贼 4 个时期 11 个组织中的表达规律, 结果如下: sjRXR 基因在各组织中均有表达, 且在肝、胰、脑、视叶和视腺中表达量较高; sjRXR 基因表达在不同生长周期存在明显变化, 在肝、胰中呈一直上升趋势, 在脑、视叶、视腺中呈先上升后下降趋势。SjRXR 是曼氏无针乌贼神经发育、生殖调节和衰老凋亡的重要调控因子之一, 本研究结果可为进一步深入研究头足类动物 RXR 基因提供重要参考依据。

摘要:为探明北极茴鱼(Thymallus arcticus)形态性状与体重的关系, 以 1⁺ ~3⁺ 龄北极茴鱼为研究对象, 测定了体重(Y) 和体厚(X₁)、眼间距(X₂)、体长(X₃)、体高(X₄)、头长(X₅)、眼径(X₆)、吻长(X₇)、尾柄长(X₈)、尾柄高(X₉)等 9 个形态性状, 利用相关分析、通径分析和多元回归分析等方法, 筛选出影响北极茴鱼体重的主要形态性状, 并建立回归方程。结果显示: (1) 不同年龄阶段, 与北极茴鱼体重显著相关(P＜0.05)的形态性状种类不同, 且数量也随着年龄的增加而降低。(2) 通径分析在 1⁺ ~3⁺ 龄北极茴鱼中分别保留了 4、4 和 2 个形态性状, 1⁺ 龄北极茴鱼中体长(X3)的直接作用最大(0.345), 尾柄高(X9)的间接作用最大(0.745); 2⁺ 龄北极茴鱼中体高(X4)的直接作用最大(0.473), 体厚(X1)的间接作用最大(0.378); 3⁺ 龄北极茴鱼中体厚(X₁)的直接作用最大(0.635), 尾柄高(X₉)的间接作用最大(0.344)。(3) 通径分析保留的形态性状对 1⁺ ~3⁺ 龄北极茴鱼体重的总决定系数较高, 分别为 0.943、0.778 和 0.997。(4) 多元回归分析拟合出 1+ 龄北极茴鱼形态性状(Xi)与体重(Y)回归方程为 Y=?90.510+15.345X₁+3.638X₃+10.473X₄+16.884X₉, 2+ 龄北极茴鱼形态性状(Xi)与体重(Y)回归方程为 Y=?142.449+29.023X₁+81.082X₂+27.126X₄?47.376X₇, 3⁺ 龄北极茴鱼形态性状(Xi)与体重(Y)回归方程为 Y=?228.922+75.063X₁+107.864X₉。本研究丰富了北极茴鱼基础生物学数据, 同时为将来人工养殖利用过程中北极茴鱼的选择育种提供待选形态性状。

摘要:基于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) 40K SNP 芯片分型信息估计了低温波动条件下幼虾体重性状的遗传参数, 为凡纳滨对虾耐低温新品种的选育提供基础数据。利用来自 40 个家系的 4000 尾凡纳滨对虾幼虾, 通过地下井水降温的方式使养殖温度从 30 ℃骤降至 20 , 24 h ℃ 自然回温后稳定 4 d。该降温–回温–稳定过程重复 3 次, 继续养殖 15 d后进行体重和存活性状测试。与对照群体相比, 低温波动条件对凡纳滨对虾幼虾生长影响显著(P＜0.05), 而对存活性状影响不显著(P＞0.05)。根据个体的系谱信息构建 A 矩阵; 利用 40K SNP 芯片对 159 尾家系亲本及其同胞个体进行 SNP 分型, 复合 SNP 信息和系谱信息构建 H 矩阵。基于 A 和 H 矩阵, 利用个体动物模型估计体重性状的方差组分和遗传参数。低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾基于 A 矩阵获得体重的遗传力为 0.37±0.07, 基于 H 矩阵获得体重的遗传力为 0.40±0.08, 为高遗传力水平。经交叉验证, 基于两种不同矩阵的预测准确性和偏差无明显差别。研究结果表明, 低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾的体重性状表现出丰富的遗传变异, 多代选育可能获得较大的遗传进展。

摘要:为了探究日粮硒水平对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)肌肉生长和肌肉蛋白质自噬性降解的影响, 以酵母硒为硒源, 配制 3 种硒水平的日粮: 缺硒(DSe, 0 mg/kg)、足量硒(ASe, 4.0 mg/kg)、过量硒(ESe, 16.0 mg/kg), 对虹鳟进行 10 周的养殖实验。结果表明, DSe 和 ESe 组虹鳟的增重率、肌纤维直径与肌肉蛋白质含量显著低于 ASe 组(P＜0.05)。 此外, DSe 和 ESe 组虹鳟肌肉中自噬相关基因(Atg4b、Atg12l、LC3B、Atg13、Atg7、Atg5)的表达量显著高于 ASe 组(P＜0.05); 并且其自噬标志物肌肉微管相关蛋白轻链 3-II (LC3-II)的水平相对于 ASe 组显著升高, 而 P62 的含量显著降低(P＜0.05)。同时对自噬的上游调节通路蛋白激酶 B-雷帕霉素靶蛋白(Akt-TOR)通路进行了检测, 发现日粮硒的缺乏和过量均显著抑制了虹鳟肌肉中 Akt 和 TOR 的磷酸化水平, 降低了 Akt-TOR 通路的活性。对腺苷酸活化蛋白激酶 α(AMPKα)的磷酸化分析也表明, DSe 和 ESe 组虹鳟肌肉的 AMPK 活性显著升高。在对虹鳟肌肉氧化状态的分析中也发现 DSe和 ESe组的虹鳟肌肉中丙二醛(MDA)和脂质过氧化物(LPO)的含量显著增加, 表明其肌肉氧化应激加剧, 这可能是日粮硒影响 Akt-TOR 和 AMPK 通路的一种途径。综上所述, 日粮硒的缺乏和过量通过抑制 Akt-TOR 的活性, 激活 AMPK 通路, 促进了虹鳟肌肉蛋白质的自噬性降解, 本研究结果为进一步研究硒对鱼类肌肉生长的调控机制奠定了基础。

摘要:本研究旨在探讨三丁酸甘油酯(tributyrin, TB)、α-酮戊二酸(α-ketoglutarate, AKG)和丙氨酰-谷氨酰胺 (alanyl-glutamine, Ala-Gln)对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)生长性能、消化酶活性和免疫相关基因表达的影响。以添加 40.00%豆粕和 33.70%花生粕两种饲料为对照组(命名为 SM 组和 PM 组), 分别在豆粕饲料中添加 0.10%、 0.20%的 TB (TB1 和 TB2 组), 1.00%、2.00%的 AKG (AKG1 和 AKG2 组), 1.00%、2.00%的 Ala-Gln (AGn1 和 AGn2 组), 配制 8 种等氮等能饲料。选取初始体重为(0.10±0.02) g 的罗氏沼虾 640 尾, 随机分为 8 组, 每组 4 个重复, 每个重复 20 尾, 实验期为 8 周。结果表明, 与 SM 组相比, TB、AKG 和 AGn 组对罗氏沼虾生长性能、血清超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量、TOR 和 caspase-3 基因表达无显著影响(P＞0.05), TB、AKG 和 AGn 组的消化酶活性显著提高(P＜0.05), 且 AGn2 组显著高于其他试验组(P＜0.05)。此外, AKG1 组 caspase-8 相对表达量显著高于其他饲料组(P＜0.05), PM 组和 TB 组的 TNF-α 相对表达量显著降低(P＜0.05)。结果可知, 饲料中添加 TB、AKG 和 Ala-Gln 对罗氏沼虾生长性能和抗氧化功能没有显著影响; 添加 TB、AKG 和 Ala-Gln 对罗氏沼虾消化酶活性均具有明显的改善作用, 其中添加 2% Ala-Gln 改善作用最佳; 豆粕与花生粕相比可上调罗氏沼虾 TNF-α 的表达, 添加 TB 可以抑制这种基因表达。

摘要:生物絮团的群落结构特征与其营养类型密切相关, 并与系统水质相互影响。本研究应用高通量测序技术研究了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖系统中异养、自养型生物絮团的微生物群落结构特征, 讨论了絮团微生物与养殖水环境的相互作用。群落结构分析表明, 异养、自养型生物絮团的优势门类均为变形菌门(Proteobacteria, 相对丰度占比 24.2%~70.45%)、拟杆菌门(Bacteroldota, 相对丰度占比 8.45%~28.09%); 属水平上, 对构建生物絮团骨架起重要作用的亮发菌属(Leucothrix)相对丰度在两种生物絮团间无显著差异(P＞0.05); 此外, 注释为硝化螺旋菌门(Nitrospirota)的 OTU 仅存在于自养絮团。功能基因预测分析表明, 自养型生物絮团 amoA、amoB 等硝化基因的丰度(0.17%, 0.20%)明显高于异养型生物絮团(0.10%, 0.09%)。絮团微生物组成的变化改变了水体氮循环路径, 造成氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐浓度的不同, 并受到水质差异的反作用。生物絮团的营养类型对对虾特定生长率无显著性影响。结论认为: 与异养型生物絮团相比, 自养型生物絮团硝化细菌和硝化基因的丰度、多样性明显升高, 微生物组成与功能更加合理, 能有效控制养殖水质, 维持养殖系统的平衡与良性发展。

摘要:为了解复合垂直流人工湿地系统对海水养殖尾水中各形态氮的处理效果, 以及植物与不同基质层微生物群落特征的相似性和差异性, 以互花米草(Spartina alterniflora)-细砂-煤渣-碎石构建的复合垂直流人工湿地系统为研究对象, 研究了该系统对海水石斑鱼养殖尾水中 COD、NO₃ ^– -N、NO₂ ^– -N、NH₄ ⁺ -N 和总氮(TN)的去除效果, 并采用高通量测序技术分析了植物根际和不同基质层微生物群落特征。结果表明, 复合垂直流人工湿地系统对污染物有较好的去除效果, 出水中 COD、NO₃ ^– -N、NO₂ ^– -N、NH₄ ⁺ -N 和 TN 的平均浓度分别为 4.00 mg/L, 0.15 mg/L, 0.16 mg/L, 0.04 mg/L, 0.64 mg/L。植物根际样品和细砂层样品的微生物群落丰富度和多样性较高, 与其他基质层样品具有明显差异; 在门分类水平上优势菌以变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为主, 相对丰度分别为 53.7%、11.5%、11.9%、6.4%、3.7%; 在纲分类水平优势菌以 α-变形菌纲、γ-变形菌纲、放线菌纲和拟杆菌纲为主, 相对丰度分别为 30.1%、20.9%、11.9%、10.3%; 人工湿地中丰度最高的脱氮功能菌包括亚硝化单胞菌属、硝化螺菌属、 芽孢杆菌属、假单胞菌属和不动杆菌属; 系统中微生物代谢功能丰富, 且所有样品功能组成相似; 相同基质层样品的微生物群落组成差异较小, 二级湿地单元各基质层样品微生物群落的差异程度与一级湿地单元相比较小。