摘要:

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摘要:针对半滑舌鳎雄鱼生长缓慢、个体小的问题, 本研究室利用 TALEN 基因组编辑技术, 成功获得生长速度较普通雄鱼快 2 倍以上的半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis) dmrt1 纯合突变雄鱼。为评估基因编辑半滑舌鳎的健康状况与环境安全性, 本研究运用高通量测序技术对相同养殖条件下的半滑舌鳎 dmrt1 纯合突变雄鱼和普通雌、雄鱼的肠道菌群进行了对比分析。另外, 为评估环境安全风险, 本研究检测了与 dmrt1 纯合突变雄鱼共同饲养的普通雌、雄鱼基因型以及饲养环境的水体 eDNA。结果表明, 半滑舌鳎 dmrt1纯合突变雄鱼的肠道菌群 Alpha 多样性与普通雌、雄鱼均无差异，组成结构及功能预测与普通雄鱼有差异，而与普通雌鱼之间均并不存在显著性差异。与水环境微生物菌群对比后发现, dmrt1 纯合突变雄鱼的肠道微生物指示物种与水环境指示物种高度重合。与 dmrt1 纯合突变雄鱼共同饲养的普通鱼中均无法检测到编辑后的基因。对半滑舌鳎 dmrt1 纯合突变雄鱼的养殖水环境及其排水路径中的 4 个采样点的水样进行了扩增与测序, 并未发现编辑后的目的基因。研究表明, 基因编辑后半滑舌鳎 dmrt1 纯合突变雄鱼的肠道菌群更类似于普通雌鱼, 不会对同一环境下养殖的其他个体或养殖的水体环境产生影响, 不存在环境风险。

摘要:多聚免疫球蛋白受体(polymeric immurnoglobulin receptor, pIgR)是一种重要的鱼类黏膜免疫因子, 在介导多聚免疫球蛋白向黏膜免疫组织的黏液中分泌和转运中起着关键的作用。本研究利用 PCR 与 RACE 技术克隆获得鳙 (Aristichthys nobilis) pIgR 基因 cDNA 全长序列, 鳙 pIgR 基因 cDNA 序列全长 1885 bp, 其开放阅读框长 1008 bp, 编码 336 个氨基酸, 鳙 pIgR 具有 1 个信号肽序列, 之后为胞外区、跨膜区和胞内区, 胞外区包括 2 个免疫球蛋白样功能域(Ig-like domains, ILD), 其三级结构呈扭曲的“L”型。系统进化树分析发现鳙 pIgR 基因与同属鲤形目鱼类的 pIgR 聚为一支。实时荧光定量 PCR 检测结果显示鳙 pIgR 基因的表达量在肝脏中最高, 其次为脾、肠、头肾、鳃及皮肤, 在中肾、心及脑中具有较低的表达量, 其表达水平最低的组织是肌肉。鳙被嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染 5 d, 通过组织切片与 HE 染色观察 pIgR 基因表达水平高的免疫相关组织病理变化, 发现肠绒毛宽度增宽, 黏液细胞增多, 肠壁增厚, 表现出明显的肠道炎症症状; 头肾与脾脏组织出现大量的炎症细胞, 脾脏中观察到大量的空泡细胞; 肝脏肝窦增宽; 鳃丝变形缩短, 鳃丝细胞凋落。鳙被嗜水气单胞菌感染, 头肾、脾脏、鳃、 肠和肝中 pIgR 基因的表达量在感染 28 d 内呈先上升后降低的趋势, 鳃和肠中 pIgR 基因的相对表达量在感染 5 d 达到峰值, 头肾、脾脏与肝中分别在感染 7 d 和 14 d 达到最大值, 且鳙 pIgR 基因在肠(18.63 倍)和鳃(16.53 倍)中达到峰值时的相对表达量高于其在头肾(9.38 倍)、脾脏(15.98 倍)和肝(12.28 倍)中在峰值时的相对表达量。实验结果表明嗜水气单胞菌感染鳙不仅导致其免疫相关组织发生病变, 诱导产生炎症反应, 且对呼吸系统和消化系统也具有影响, 在鳙抵御细菌感染的免疫反应中 pIgR 可能在黏膜免疫系统中起着关键的作用。

摘要:为建立马口鱼(Opsariichthys bidens)规模化人工繁殖技术体系, 对马口鱼卵巢发育的周年变化进行研究观察, 对其规模化人工繁殖技术进行系统研究。结果显示, 湖北地区雌性马口鱼性腺指数(GSI)周年变化范围为 1.16%~ 11.65%。繁殖期为 4 月中旬至 7 月中旬, 雌鱼产卵前平均绝对繁殖力为 6165.4 粒。秋季水温逐渐降低时(9—10 月), 马口鱼卵巢 GSI 逐渐降低, 卵巢转至Ⅲ期并以该时期延续。第二年 2 月, 马口鱼 GSI 达到极低水平(1.16%~1.65%), 卵巢中Ⅲ时相卵母细胞数量比例在 2 月水温进一步降至 8.0 ℃以下后开始增加。规模化人工繁殖试验中发现, LRH-A2 (5 μg/kg)与 HCG (1000 IU/kg)组合使用催产效果最佳, 催产率达 87.0%。0.3%NaCl 溶液为最佳授精介质, 人工授精最佳精卵比为 5.0×104 ~1.0×105 : 1, 平均受精率为 66.6%, 平均孵化率为 80.1%。5 月中旬之前催产效应时间为 20.0~26.0 h, 5 月中旬后催产效应时间为 16.0~17.0 h, 积温为 400.00~430.00 ℃·h。水温 20.0~25.0 ℃时, 孵化用时为 69.0~90.0 h; 水温高于 26.0 ℃时, 孵化用时为 42.5~48.0 h, 孵化积温为 1200.00~1300.00 ℃·h。成功地进行了当年繁殖马口鱼亲本的第二次人工繁殖, 发现再次催产效果与第一次无明显差异。研究结果揭示了池塘培育条件下马口鱼卵巢发育与成熟规律, 明确其具有一年多次产卵的生物学特性, 成功开展了马口鱼大规模人工催产与孵化, 为马口鱼遗传改良、相关研究工作及产业发展奠定了重要基础。

摘要:为了探究马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)春季与秋季植核育珠模式各自的优势, 同时查明育珠效果与主要环境因子之间的相关关系, 本研究调查了 2020 年 4 月至 2022 年 7 月连续四季育珠生产的产能指标和海区环境因子。实验设春季植核组(S)和秋季植核组(F), 分别在 2020 年 4 月(S20)、2021 年的 4 月(S21)和 2020 年 10 月(F20)、 2021 年 10 月(F21)植核, 逐月调查育珠贝存活率, 测定养殖海区水温、溶解氧、盐度等主要环境因子; 育珠 9 个月后采收珍珠, 统计留核率、优珠率、珍珠层厚度等产能指标。结果显示, 实验期间养殖海区水温为 17.23~33.23 , ℃ 具有明显的季节波动, S 组和 F 组水温大于或接近 30 ℃的月份分别为 5 个月和 2 个月; 海区溶解氧含量为 4.44~ 8.08 mg/L, 存在着明显的季节变化; 除 10 月盐度偏低外, 其余月份盐度稳定在 30‰~35‰间; pH 总体稳定, 在 8.05~8.28 之间波动; 海区透明度为 80~200 cm, 总体呈现为夏秋季节低, 冬春季节高。育珠期结束后, 各组育珠贝总体存活率由高到低依次为 F21、F20、S21、S20, F 组显著高于 S 组(P＜0.05); S 组中, 水温与阶段性存活率呈显著负相关(P＜0.05), 其他环境因子与阶段存活率相关性不显著(P＞0.05), F 组的环境因子与阶段性存活率之间的相关性均不显著(P＞0.05)。各组留核率、商品珠率和优珠率差异不显著(P＞0.05); S组的珍珠层厚度显著大于 F 组(P＜0.05), 提高约 20%。结果表明, 秋季植核育珠生产模式可显著提高育珠贝的成活率, 增加珍珠产量; 春季植核育珠生产模式珍珠质量更好; 夏季高温是造成春季植核组死亡率较高的主要原因。本研究可为海水珍珠健康养殖提供数据支撑和理论基础。

摘要:为探究不同鱼类昼夜行为节律差异及其变化规律, 提升人工养殖技术, 本研究分析比较了管海马和海水青鳉在人工养殖条件下的昼夜行为节律。结果表明: 在光强 2000 lx、温度(25±1) ℃、盐度(25±0.5)及光周期 14L∶10D 的条件下, 管海马和海水青鳉的行为节律均表现出昼强夜弱。管海马在 08:00—10:00 间活动节律最强, 行为组成最丰富。其中, 宏观行为组成包括游动占比(47.40±1.10)%、爬行(3.00±0.60)%、移动(4.80±0.70)%以及摆动(32.50±2.10)%和静止(12.30±0.80)%等; 细微行为组成包括: 鳃盖运动(38.77±1.14)次/min、吻盖运动(38.77±1.14)次/min、眼球运动 (108.50±5.52)次/min、背鳍运动(116.87±0.64)次/min 和胸鳍运动(67.81±2.27)次/min。次强节律时间段为 12:00—14:00, 主要为摆动行为, 占比为(59.20%±5.10)%。海水青鳉也在 08:00—10:00 时间段有最强烈的活动节律, 其中, 游动占比(88.0%±1.10)%、鳃盖运动(407.88±3.80)次/min、颌运动(407.88±3.80)次/min、眼球运动(7.38±0.90)次/min、背鳍运动 (373.17±2.50)次/min、胸鳍运动(400.83±6.80)次/min、尾鳍运动(416.58±7.70)次/min。因此, 不管是管海马还是海水青鳉, 作为视觉性鱼类, 均存在明显的昼夜行为节律表现。其中, 8:00—10:00 时间段是两种鱼类行为的活跃期, 活动节律强、行为组成丰富, 因此可以选择该时间段作为相关行为学研究的适宜观察时段。

摘要:为探究鳙(Aristichthys nobilis)肠道菌株 Pseudomonas lactis BJ-1(菌株 BJ-1)体外对休眠铜绿微囊藻(DMCs)复苏的影响及作用机理, 将 BJ-1 菌、DMCs 藻泥及池塘沉积物混匀包埋, 构建低浓度菌组(G1)、较高浓度菌组(G2) 和高浓度菌组(G3), 以无菌组为对照, 在水温 25 ℃、光照强度 15 μmol·m^–2 s^–1 和光暗周期比 12 h∶12 h 条件下进行为期 21 d 的复苏试验, 并依据结果开展机理和野外验证。结果显示, 试验开始后 0~6 d 菌株 BJ-1 持续增殖, 第 6~21 d 维持稳定且 G1、G2 和 G3 菌组平均菌浓度分别为 0.99×107 cfu·g^–1、3.40×10⁷ cfu·g^–1和 5.21×10⁷ cfu·g^–1。DMCs 第 6 d 启动复苏, 相比对照组, G2 与 G3 组 DMCs 固着性胞外多糖(CPSs)含量显著下降, 光合效率与复苏率显著降低(P＜0.05), G1 组与对照组无显著差异(P＞0.05)。同时, 菌株 BJ-1 能泌出代谢产物 3-苄基哌嗪-2,5-二酮, 其浓度与 BJ-1 菌浓度呈正向线性关系(R² =0.997), G2 与 G3 组 3-苄基哌嗪-2,5-二酮浓度分别为 0.95 μg·L^–1 和 1.41 μg·L^–1, 此浓度下 DMCs 细胞内活性氧(ROS)水平显著提升(P＜0.05), 光合效率和复苏率显著下降(P＜0.05)。较高菌浓度(G2) 下, DMCs 编码光合系统 PS II 基因(psbD1)、DNA 修复基因(recA)以及与光合作用关联的固碳功能基因(ntcA 和 rbcL) 均显著下调。实验结果表明, 当菌株 BJ-1 达到较高浓度(≥3.40×10⁷ cfu·g^–1)时, 可降低 DMCs 的 CPSs 含量, 同时其泌出代谢产物 3-苄基哌嗪-2,5-二酮导致 DMCs 的 ROS 水平显著提升, 共同抑制了 DMCs 的光合效率, 最终阻碍 DMCs 复苏。研究结果补充了“以鳙控藻”的理论基础, 也为池塘铜绿微囊藻水华防控提供了新思路。

摘要:物种共存是群落生态学的核心问题之一, 探究群落物种共存格局可以更好地理解影响群落构建的生态过程。 在 ENSO 事件频发的背景下, 海州湾鱼类群落物种共存格局的年际变化及其对 ENSO 事件的响应尚不清晰。本文根据 2013—2022 年海州湾及其邻近海域鱼类资源调查数据和海洋尼诺指数数据, 应用零模型分析方法, 研究了该海域春、秋季鱼类群落物种共存格局的年际变化及其与海洋尼诺指数的关系。结果表明, 海州湾鱼类群落在 2013—2022 年总体上呈现出非随机物种共存格局, 在大多数年份表现为聚集共存模式, 且秋季比春季的聚集模式更为明显; 鱼类群落物种共存格局受到重要物种对的影响, 重要物种对组成存在年际变化; 在大多情况下, 方氏云鳚(Enedrias fangi)、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)等优势种与其它鱼种形成聚集共存模式, 而鲆鲽类、 类䲗 等鱼种与其他鱼种形成离散共存格局; 鱼类群落物种共存格局受到零模型中 C 得分指数(C-score)和方差比率 (V-ratio)指标选择的影响; 当处于 ENSO 中性状态时, 物种共存格局多表现为聚集模式, 而当发生 ENSO 事件时, 物种共存格局大多从聚集模式转变为随机模式, 且物种共存格局与海洋尼诺指数的波动趋势存在一定的相关性。

摘要:中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)是我国黄渤海重要的增殖放流物种, 放流效果的精准评估是增殖放流的重要工作内容之一。有鉴于此, 本文采用分子标记放流效果评估技术对山东半岛黄海海域中国对虾放流效果进行评估。具体为先后于 2023 年春汛和秋汛期间, 在山东半岛海阳收集放流用中国对虾亲虾 404 尾, 当年 9 月份于黄岛、海阳和崂山海域, 回捕中国对虾个体共计 461 尾。另于 2024 年春季, 在山东半岛崂山和日照海域, 采集中国对虾生殖洄游个体共计 509 尾。采用微卫星分子标记和线粒体 COI 基因序列信息相结合的亲子溯源方法, 对各批次回捕样本中来自放流的个体进行了鉴别和溯源分析。结果显示, 从 2023 年秋汛及 2024 年生殖洄游的回捕样本中, 共计监测到来自放流的个体 112 尾, 其中秋汛回捕样本和生殖洄游样本中各 56 尾。上述结果表明, 山东半岛黄海海域增殖放流的中国对虾, 对当年黄海秋汛产量和翌年生殖洄游的亲虾资源量均有显著贡献。

摘要:巨须裂腹鱼(Schizothorax macropogon)是国家二级保护动物, 具有较高生态价值和经济价值, 目前相关研究多集中于资源调查、个体生物学和群体遗传学等方面, 有关肠道微生物的研究较少。本研究分别提取了患水霉病和健康状态的巨须裂腹鱼的肠道内容物, 通过高通量测序分析了肠道微生物的 OTU 数量、菌群组成、丰度及 Alpha 多样性, 并预测其功能。经 Alpha 多样性分析可得, 健康组巨须裂腹鱼的肠道微生物群落丰富度和多样性高于患病组; 经 PCoA 分析可得, 健康组和患病组巨须裂腹鱼肠道微生物之间具有显著差异。通过物种分布柱状图可得, 健康组与患病组巨须裂腹鱼肠道微生物在群落结构组成具有相似性, 但相对丰度具有差异。细菌共获得了 7 个优势菌门, 包括蓝藻门(Cyanobacteriia)、变形菌门(Proteobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteriota)等; 与健康组相比, 患病组特有属为拟杆菌属(Bacterodies)和蛋白质小链菌属(Proteocatella)等。真菌共获得 5 个优势菌门, 包括子囊菌门 (Ascomycota)、担子菌门(Basidionmycata)和罗兹菌门(Rozellomycota)等; 健康组的特有属为 Ceratorhiza; 患病组的特有属为 Boeremia 和 Tausonia。根据 LDA 判别图统计, 健康组和患病组巨须裂腹鱼肠道之间存在 38 个细菌标志物种、45 个真菌标志物种。巨须裂腹鱼肠道微生物的共现性网络具有较高的连接性和连通性; 根据功能预测分析, 健康组与患病组巨须裂腹鱼的肠道细菌功能菌群存在显著差异(P＜0.05), 且健康组的相对丰度高于患病组。本研究揭示了巨须裂腹鱼肠道微生物的群落组成和多样性特征, 初步解析了巨须裂腹鱼健康状况与其肠道微生物之间的关系, 为西藏地区特有鱼类肠道菌群的研究提供了数据基础。

摘要:为掌握禁捕初期鄱阳湖刀鲚(Coilia nasus)繁殖群体及幼鱼出入湖时序特征, 支撑刀鲚资源养护和鄱阳湖生物完整性评价, 为鄱阳湖刀鲚栖息地识别积累数据, 2023 年 4—10 月刀鲚出入湖汛期内, 在鄱阳湖江湖通道湖口水域设置固定站位, 跟踪监测刀鲚繁殖群体入湖和幼鱼出湖资源动态, 分析刀鲚出入湖时序特征及环境影响因子。就入湖群体而言, 4—7 月单位捕捞数量变幅为 19~971 ind./(1000 m² ·h), 均值为(294±201) ind./(1000 m² ·h); 单位捕捞重量变幅为 0.83~84.25 kg/(1000 m² ·h), 均值为(25.92±18.10) kg/(1000 m² ·h); 体长变幅为 150.6~382.1 mm, 均值为 (298.2±29.1) mm; 体质量变幅为 10.6~238.1 g, 均值为(89.9±29.8) g; 雌雄比例为 2.2 : 1, 性腺发育至 I—V 期的个体比例依次为 0.09%、46.01%、38.00%、13.84%和 2.06%。时间特征显示, 5 月为刀鲚繁殖群体入湖高峰期, 单位捕捞数量和重量分别为(514±168) ind./(1000 m² ·h)和(47.04±16.08) kg/(1000 m² ·h), 极显著高于其他月份(P＜0.01), 体长、体质量随洄游汛期后移呈极显著减小(P＜0.01), 其中 5 月体长均值最大[(301.5±26.4) mm], 7 月最小[(292.2± 30.6) mm]; 4 月体质量均值最大[(98.5±34.0) g], 7 月最小[(82.0±25.2) g]; 同期雌性个体比例持续上升, 雄性比例持续下降, 性腺发育至 II 期的个体比例由 4 月的 81.14%下降至 7 月的 22.22%, III 期及以上个体比例则由 4 月的 18.77%上升至 7 月的 77.78%。就出湖群体而言, 7—10 月单位捕捞数量变幅为 11~8571 ind./(1000 m² ·h), 均值为 (1316±1908) ind./(1000 m² ·h)。时间特征显示出湖高峰期为 7 月和 9 月, 其中 7 月单位捕捞数量均值最大, 为(2845± 2940) ind./(1000 m² ·h); 其次为 9月, 单位捕捞数量均值为(1769±1862) ind./(1000 m² ·h); 10月最小, 单位捕捞数量均值为(285±327) ind./(1000 m² ·h)。环境因子分析显示鄱阳湖刀鲚幼鱼出湖群体单位捕捞数量的时序变化与水位差之间的变化趋势一致。研究结果表明, 鄱阳湖刀鲚汛期提前, 持续时间延长, 种群小型化趋势改善, 资源恢复趋势明显。

摘要:为了研究升降式网箱在波流联合条件下漂浮及潜降后的锚绳张力和运动响应, 为优化网箱各组成部分、后期维护等提供指导意见, 本研究基于势流理论和有限元参数化建模技术开展数值模拟。结果显示, 迎流侧锚绳张力始终大于背流侧, 且最大锚绳张力随波流参数的增大而增大, 垂荡、纵荡、纵摇同波高均存在显著正相关关系; 垂荡在漂浮时与周期呈正相关; 纵荡在两种状态下均与周期呈正相关, 纵摇在漂浮时与周期呈负相关, 潜降时与周期呈正相关, 漂浮状态时, 垂荡与流速呈负相关, 纵荡与流速呈正相关。网箱潜降后锚绳张力平均减幅达到 59%, 垂荡、纵荡和纵摇平均减幅分别达到 70%、57%和 49%; 网箱各运动响应峰值均较小, 漂浮状态下垂荡、纵荡和纵摇峰值分别仅为 0.549 m、1.055 m 和 7.116°, 表明网箱具备较好的抗风浪性能。

摘要:针对水产养殖鱼群数量监测效率低、精确度不足的问题, 本研究以罗非鱼(Oreochromis sp.)为研究对象, 提出了一种基于全向扫描声呐与 YOLO (You Only Look Once)模型的实时鱼群监测方法。本方法利用全向扫描声呐采集水下鱼群影像数据, 通过 YOLOv8 算法与实时监测技术实现目标识别与分析, 并结合基于欧氏距离和空间分析算法, 合并与排除异常数据点, 最终获得鱼群数量与空间分布。实验针对不同鱼群数量(50 条、100 条、150 条、200 条)进行了评估, 监测精确度分别为 93.5%、94.5%、89.6%和 85.8%, 整体平均精确度达 90.9%。结果表明, 该方法显著提高了养殖鱼群数量监测的实时性和精确度, 为水产养殖中鱼群数量监测提供了一种高效的解决方案, 对优化水产养殖管理、提高生产效率及促进生态养殖可持续发展具有重要意义。