摘要:

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摘要:草鱼(Ctenopharyngodon idella)是我国重要的经济鱼类。为了加快草鱼育种进程, 笔者建立了草鱼生殖干细胞移植方法, 利用赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)借腹生殖产生草鱼配子。为建立移植后鉴定草鱼和赤眼鳟生殖细胞的方法, 本研究克隆得到了草鱼和赤眼鳟生殖相关基因 nanos2 的全长 cDNA 序列, 对其进行序列分析, 通过荧光定量 PCR (qPCR)研究其在不同组织的表达水平, 最终设计特异性引物区分草鱼和赤眼鳟生殖细胞。克隆的草鱼和赤眼鱒 nanos2 cDNA 序列长度分别为 649 bp 和 636 bp, 分别编码 145 和 144 个氨基酸; 比对发现草鱼和赤眼鳟 Nanos2 氨基酸序列同源性高达 91.67%, 与斑马鱼(Danio rerio)具有 65.49%同源性; 系统发育进化树显示草鱼和赤眼鳟的亲缘关系最近; 荧光定量 PCR 分析表明, nanos2 基因主要在草鱼和赤眼鳟性腺表达, 且精巢的表达水平显著高于卵巢; 通过比对草鱼和赤眼鳟 nanos2 基因序列, 设计获得草鱼和赤眼鳟特异性与通用引物, PCR 结果显示, 草鱼 nanos2 特异性引物只在草鱼性腺扩增出 179 bp 的目的条带, 赤眼鳟 nanos2 特异性引物只在赤眼鳟性腺扩增出 265 bp 的目的条带, nanos2 通用引物在草鱼和赤眼鳟性腺都能扩增出 251 bp 的目的条带, 结果表明利用特异性引物可以高效区分草鱼和赤眼鳟生殖细胞。本研究为进一步探讨 nanos2 在草鱼和赤眼鳟性腺发育的作用机制奠定基础, 也为后续监测草鱼生殖细胞在赤眼鳟性腺的嵌合及发育情况提供了一种有效方法。

摘要:紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)的热硬化是为了应对春季连续低潮期的极端低潮而进行的提升热耐受性的一种生存策略。为揭示紫贻贝在热硬化下的热耐受性提升机制, 基于转录组测序技术对热硬化组(H)和对照组(N)处理后的贻贝鳃组织进行测序分析。结果显示, 相对于对照组, 热硬化组有 651 个差异表达基因, 其中有 159 个显著上调, 492 个显著下调。GO 分析结果显示, 差异表达基因显著富集于代谢过程、物质运输、信号转导等生物学过程。进一步对 GO 分析中的显著富集条目基因集进行基因集富集分析发现, 细胞大分子代谢过程、核酸代谢过程、含核碱化合物代谢过程等与大分子代谢、物质代谢、能量代谢相关的生物学过程均表现上调。KEGG 分析发现, 差异表达基因显著富集于 Rap1、细胞凋亡–多物种、MAPK 等与代谢调节相关的信号通路。以上研究表明, 热硬化紫贻贝可能通过激活多种大分子代谢过程以增强组织的功能发挥能力, 同时加强鳃组织主动清除损伤细胞的能力, 为应对高温胁迫做出早期生理调节和适应性反应, 使其功能得到更好地发挥。 本研究挖掘了与紫贻贝热硬化相关的生物学过程及代谢通路, 为研究紫贻贝热硬化形成的分子机制提供了研究基础。

摘要:Rheb (Ras homologue enriched in brain, 脑中富集的 Ras 同源物)是 mTOR (mammalian or mechanistic target of rapamycin, 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)信号通路上游重要的调控因子。为探究 Rheb 通过 mTOR 信号通路调控中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)生长发育和营养代谢的作用, 本研究采用 RT-PCR 克隆了中华绒螯蟹 Rheb (EsRheb)的 cDNA 编码序列, 并用生物信息学方法分析了其序列和结构特征, 用反转录荧光定量 PCR 检测了 EsRheb mRNA 的组织分布及饥饿和摘除眼柄对 EsRheb 转录水平的影响。结果显示 EsRheb 含 182 个氨基酸, 其氨基酸序列、保守结构域、功能位点与其他不同生物的 Rheb 非常相似, 三维结构和人 Rheb 高度一致。EsRheb 的 mRNA 在中华绒螯蟹肝胰腺、胃、心肌、螯足肌肉和 Y 器中表达较高, 在眼柄中表达最低。饥饿处理显著降低螯足肌肉 EsRheb 的转录表达水平, 对肝胰腺 EsRheb 的转录表达影响不显著; 摘除眼柄显著提高 EsRheb 在 Y 器和螯足肌肉中的转录表达水平。该结果为进一步阐明 Rheb 参与中华绒螯蟹 mTOR 介导的生长发育和营养代谢调控奠定了基础。

摘要:为探究绿鳍马面鲀(Thamnaconus modestus)的低氧耐受能力和低氧胁迫过程中血液生理生化指标、鳃组织结构和肝脏抗氧化能力的变化情况。本研究使用封闭静水法, 分析了绿鳍马面鲀临界氧分压(critical oxygen tension, P_crit)和失去平衡点(loss of equilibrium, LOE)时的水体溶解氧浓度, 随后分别在 P_crit、LOE、恢复正常溶解氧 3 h (R3) 和 6 h (R6)时, 检测绿鳍马面鲀血液生理生化指标、鳃组织结构和肝脏抗氧化酶活力的变化。结果显示, 绿鳍马面鲀[(101.23±14.28) g]在 P_crit 和 LOE 时的水体溶解氧浓度分别为(4.0±0.2) mg/L 和(2.2±0.2) mg/L。低氧胁迫下, 血液葡萄糖和皮质醇浓度显著升高, 白细胞数目和红细胞数目在 LOE 时显著升高(P＜0.05), 血红蛋白浓度和红细胞压积在 LOE 时呈上升趋势, 但变化不显著(P＞0.05)。鳃小片的长度、宽度、基质厚度和周长伴随着低氧胁迫进程显著增加, 鳃小片间距显著减小, 气体交换率显著降低(P＜0.05); 鳃小片呈现末端杵状、融合和基质增生。肝脏组织中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性以及丙二醛含量在低氧胁迫后均显著升高(P＜0.05), 在 LOE 时达到最大值。恢复正常溶解氧后, 血液生理生化指标、鳃组织结构和肝脏抗氧化酶活力逐渐恢复或接近正常水平, 在恢复 6 h 后上述大部分指标与对照组无显著差异。结果表明, 低氧应激导致绿鳍马面鲀血液生理生化相关指标、鳃小片组织形态和肝脏抗氧化能力发生显著改变, 恢复正常溶解氧 6 h 后低氧胁迫诱导的生理改变和潜在的应激损伤显著缓解。相关结果为研究绿鳍马面鲀低氧耐受生理调控机制和高效健康养殖提供了基础理论依据和数据支撑。

摘要:为探索许氏平鲉(Sebastes schlegelii)高温胁迫条件下基因表达水平的变化, 利用 Illumina Hiseq 4000 测序平台分别对许氏平鲉高温处理组(温度由 18 ℃缓慢升至 27 ℃后养殖 5 d)和常温对照组(18 ℃下养殖)的鳃、肝和肠道组织进行了转录组测序。以|log₂fold change|≥1 和 FDR (false discovery rate, 错误发现率)＜0.05 作为显著差异表达基因(DEGs)筛选条件。在鳃组织中, 共筛选出 306 个 DEGs, 其中 96 个基因显著上调, 210 个基因显著下调; 在肝脏组织中, 共筛选出 806 个 DEGs, 其中 382 个基因显著上调, 424 个基因显著下调; 在肠道组织中, 共筛选出 343 个 DEGs, 其中 162 个基因显著上调, 181 个基因显著下调。3 个组织共表达的 DEGs 有 12 个。GO 功能注释分析结果显示, 鳃组织中的 DEGs 较多富集在蛋白水解作用、胞外区、结构分子活性、受体调节器活性、受体配体活性等功能中; 肝组织中 DEGs 较多富集在脂肪代谢过程、细胞氨基酸代谢过程、细胞质、氧化还原酶活性等功能中; 肠道组织中 DEGs 较多富集在氧化还原过程、胞外区、辅因子结合等功能中。运用逆转录实时荧光定量 PCR (RT-qPCR) 对 10 个 DEGs 的表达量进行验证, 结果显示, RT-qPCR 结果与转录组分析结果一致, 表明转录组分析可靠。本研究为解析许氏平鲉对慢性高温胁迫应激反应的分子机制提供了转录水平上的参考数据。

摘要:在长期秦岭细鳞鲑(Brachymystax tsinlingensis Li, 1966)人工繁育过程发现其对光敏感且强光易致死, 特别是在早期发育阶段。为解析该现象的生理原因, 提高规模化人工繁育效率, 本研究通过组织学方法对秦岭细鳞鲑视觉器官的发生及视网膜发育特性进行系统观察。结果表明, 秦岭细鳞鲑受精后 177 h (hours post fertilization, HPF), 胚胎进入器官分化期, 视杯已经形成; 213 HPF, 原始视网膜和晶体囊形成, 立方上皮构成角膜; 357 HPF, 晶体囊已经发育为晶状体, 色素细胞层染色加深; 452 HPF, 巩膜出现, 视网膜分化为 4 层(色素上皮层、外核层、内核层和视神经节细胞层); 受精卵经 508 h 破膜为初孵仔鱼, 晶状体分化完全具有与成体相同的构造, 视网膜也已经分化为 8 层, 且可见色素层明显的色素颗粒, 巩膜由弹力纤维和软骨组织构成, 虹膜呈单层环状, 脉络膜出现。5 日龄 (days after hatching, DAH)仔鱼出现少量的视锥细胞, 视觉细胞层为纯视锥细胞结构。10 DAH, 视网膜分化为完整 10 层结构, ON/SC 为 1.27＞1, 视觉细胞层开始出现少数的视杆细胞, 内核层分化为清晰的 3 层, 具备初始视觉成像系统; 12 DAH 时 ON/G 为 1.07＞1, 视网膜网络汇聚程度偏低, 神经节细胞能接受视细胞传递信号; 16 DAH 时视网膜明适应的色素指数(PI)均值为 0.75, 而暗适应的色素指数(PI)均值显著减少为 0.55 (P＜0.05); 21 DAH (仔鱼期), 视杆细胞增多, 角膜分化为完整的 5 层结构; 41 DAH (稚鱼期), 虹膜分化完成, 脉络膜完善, 视觉器官各个部位已经发育完全。秦岭细鳞鲑视网膜结构和视觉特性显示其具有较强的光敏感性, 因此, 在秦岭细鳞鲑早期培育过程中适当降低环境光照可减少应激反应, 进而提高驯养成活率。本研究结果可为秦岭细鳞鲑资源增殖与养护利用提供重要参考。

摘要:游泳能力及行为是鱼类生存与适应环境的重要基础。为探究秦岭细鳞鲑(Brachymystax tsinlingensis Li, 1966) 游泳能力及行为特征, 科学解决其苗种培育及人工放流过程中水流速环境选择问题。本研究以人工繁育的秦岭细鳞鲑仔鱼为实验对象, 在水温(11.4±0.17 ) ℃下采用递增流速法测试了秦岭细鳞鲑仔鱼的感应流速、临界游泳速度和爆发游泳速度, 利用固定流速法测定分析了其持续游泳能力及耐久游泳能力。结果显示: 秦岭细鳞鲑仔鱼的感应流速、临界游泳速度及爆发游泳速度分别为(0.03±0.01) m/s、(0.14±0.03) m/s 和(0.22±0.03) m/s; 相对感应流速、相对临界游泳速度及相对爆发游泳速度分别为(1.62±0.29) BL/s、(7.55±1.61) BL/s 和(11.48±1.79) BL/s; 最大持续游泳速度和最大耐久游泳速度分别为 0.13 m/s 和 0.25 m/s; 分别与平均临界游泳速度和平均爆发游泳速度相近。持续与耐久实验发现, 秦岭细鳞鲑仔鱼的持续游泳时间与流速呈负相关(lgT=−24.48X+7.09, R² =0.79, P＜0.01); 摆尾频率与流速呈线性正相关(TFB=0.70U+5.54, R² =0.89, P＜0.01), 运动步长与流速呈线性正相关(SL=0.09U+0.11, R² =0.99, P＜0.01)。因此, 秦岭细鳞鲑苗种培育及人工放流时, 建议水流流速为 0.04~0.14 m/s。本研究结果有助于提升秦岭细鳞鲑人工繁育及放流成效。

摘要:为揭示凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)小棚养殖模式下影响养殖产量的因素, 本研究开展了凡纳滨对虾小棚养殖水质以及颗粒相关细菌(PAB)和非活动自由生活细菌(NFB)结构和功能差异研究, 并基于 16S rRNA 的高通量测序技术分析了不同产量水平下小棚模式两种细菌结构和潜在功能的差异。其结果显示, 高产小棚的悬浮颗粒浓度显著高于低产小棚(P＜0.001), 水体中悬浮颗粒的浓度与对虾产量密切相关; 在小棚养殖水体中, PAB 的 Chao1 和 Shannon 指数均高于 NFB, 表明 PAB 的多样性和丰富度均高于 NFB; 黄杆菌科在颗粒相关细菌中显著富集, 表明黄杆菌科细菌是 PAB 中主要的优势功能微生物; PAB 的生物合成、物质和能量代谢功能通路丰度显著高于 NFB (P＜0.05), PAB 显著上调的代谢通路为硝化反硝化作用, 表明 PAB 对物质合成和营养盐代谢能力更强; 实时荧光定量 PCR 结果表明, 高产小棚 PAB 中氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌的主要功能基因丰度均高于低产小棚, 表明高产小棚 PAB 中硝化细菌更为成熟。该研究表明, 在对虾小棚模式中, 颗粒相关细菌对养殖水体中含氮污染物的去除发挥了重要作用, 其通过调控水质进一步影响对虾产量。本研究结果可为对虾小棚模式水质调控和高效养殖提供理论依据。

摘要:为研究养殖水体净化对浮游植物群落结构和多样性的影响, 本研究利用 3 组池塘循环水养殖系统, 即复合池塘循环水养殖系统(A)、稻田-鱼塘循环水养殖系统(B)、组合湿地-池塘循环水养殖系统(C), 定量分析了水体浮游植物经净化单元处理的变化规律。3 组系统对不同污染物质的祛除效果存在差异, 其中高锰酸钾指数、总氮、悬浮物祛除效果均表现为 A＞B＞C。相比池塘进水, A、B、C 系统出水 Chl a 浓度分别降低 52.08%、67.61%、27.06%。 研究期间共鉴定出浮游植物 7 门 138 种, 均以绿藻门、蓝藻门、硅藻门为主。不同系统浮游植物物种数存在差异, 但优势类群及其优势度变化差异不大。相比进水, A 系统和 B 系统净化单元不同浮游植物类群密度和生物量均大幅降低, 并且藻类祛除率沿净化单元断面呈增加趋势, C 系统净化单元各样点浮游植物密度波动较大。总体而言, 不同系统净化单元对浮游植物各类群的影响并无明显差异。3 种系统净化单元浮游植物多样性相比进水均出现增加, 其中 A 系统和 B 系统净化区 H′指数和 J 指数值相比进水出现显著升高(P＜0.05)。Pearson 相关性分析和冗余分析表明各系统浮游植物密度与水体总磷、总氮、高锰酸钾指数等因子呈显著正相关关系(P＜0.05), 但不同系统浮游植物影响因子存在差异。本研究揭示出养殖水体净化会对浮游植物群落造成重要影响, 通过优化净化单元环境, 可能有助于提高污染物质以及浮游植物净化效果。

摘要:大黄鱼(Larimichthys crocea)是中国沿海重要的经济鱼类, 但由于捕捞过度和遗传多样性丧失, 近年来其资源面临严重威胁。为研究刻画硇洲族大黄鱼种质资源的表型特征, 本研究利用湛江硇洲族和漳州闽-粤东族的海捕大黄鱼样品, 综合鱼体形态、耳石形态和耳石微化学分析对两个族群进行了种群判别。主成分分析结果表明, 鱼体形态前 2 个主成分不能完全分隔两个族群, 而耳石形态能完全分隔。方差分析显示两个族群在鱼体形态和耳石形态上均呈现显著差异(P＜0.05)。根据形态变形图和 t 检验发现, 相比于闽-粤东族群, 硇洲族群鱼体形态整体较为细长, 胸鳍基部较短(P＜0.05); 硇洲族群耳石整体轮廓较扁, 听沟颈部较粗, 背后方第一个凹陷较深(P＜0.001)。耳石微化学元素分析发现: 硇洲族大黄鱼耳石钡钙比值和锶钙比值显著高于闽-粤东族群(P＜0.0001), 锰钙比值显著低于闽-粤东族族群(P＜0.0001), 镁钙比值无显著差异(P＞0.05)。两个种群从耳石核心到边缘各测量点的锶钙比值相差最大, 基本没有交叉。判别分析发现鱼体形态判别正确率(85.2%)略低于耳石形态(100%)和耳石微化学判别正确率 (100%)。以上结果表明鱼体形态、耳石形态和微化学对硇洲族和闽-粤东族大黄鱼的种群识别均具有出色的效能。 本研究将为大黄鱼硇洲族和闽-粤东族的种群判别和渔业管理提供科学支撑。

摘要:本研究基于对 2023 年春季南沙西南陆架区渔业生物调查数据的分析, 应用碳、氮稳定同位素技术探讨了该海域主要渔业生物的营养位置以及不同功能类群间营养生态位的重叠情况, 并构建了营养级连续谱, 为南沙西南陆架生态系统食物网的能量流动研究和渔业的可持续发展提供科学参考。研究结果表明: (1) 渔业生物 δ¹³C 值介于 −20.31‰~−17.56‰之间, 平均值为(−19.07±0.72)‰; δ¹⁵N 值介于 7.79‰~10.80‰之间, 平均值为(9.28±0.77)‰。以浮游动物作为基线生物计算, 渔业生物的营养级范围在 2.95~4.29 之间。相较于南海其他海域, 南沙西南陆架区主要渔业生物的食物链长度相对较短, 初始食源较为单一, 生态位宽度较小, 食物网中消费者的冗余程度较高, 物种间食物竞争激烈; (2) 对渔业生物的 δ¹³C 值和 δ¹⁵N 值进行聚类分析, 将渔业生物划分为浮游食性、混合食性、大型肉食性和底栖食性 4 个营养类群, 且各类群间存在显著性差异(P＜0.01); (3) 基于 δ−空间(95%置信区间)的标准椭圆和结构参数指标分析渔业生物的营养生态位, 发现混合食性类群的 SEAc=0.66‰² , NR (δ¹⁵N 值范围)和 CR (δ¹³C 值范围)分别为 1.93 和 1.64, 在群落中表现为饵料资源利用范围广和食物链跨度长的特征。混合食性类群与浮游食性、 大型肉食性和底栖食性营养类群的生态位重叠率分别为 7.32%、5.42%和 0.60%。与南海中西部海域中上层相比, 南沙西南陆架区渔业生物营养类群间的生态位重叠率相对较低, 表明南海海域不同水层渔业生物的营养生态位具有明显的空间分化特征。