2024, 48(9):099601-099601. DOI: 10.11964/jfc.20240114344
摘要:鱼类是人类获取动物蛋白的重要来源,其主要可食用部分为肌肉组织。鱼类水产养殖的本质即通过适宜的养殖条件和技术,促使鱼类肌纤维快速增殖和迅速肥大,达到肌肉快速生长、提高养殖生产效益目的。鱼类肌肉生长的实质为肌纤维增殖和肌纤维增粗,即肌细胞不断融合形成更粗更大肌管的过程;肌管进一步分化、组装并表达一类肌肉特异性蛋白,最终形成两种不同类型的肌纤维:白色肌肉 (快肌)和红色肌肉 (慢肌)组织。本文系统总结了鱼类肌肉生长最新研究进展,包括鱼类肌纤维结构及形成过程,肌细胞增殖、迁移、分化及肌细胞生长的关键调控因子和信号通路;此外,重点解析了肌细胞融合的关键基因 (mymk和mymx)及融合决定因素。另外,本文概述了肌肉生长基因资源在水产育种中的应用,阐述了利用营养条件改良鱼类肉质的可行性,并提出可结合遗传学和营养学手段,合理调节鱼类肌纤维增殖和增粗两种生长模式,实现肌肉快速增长和肉质改良。本综述可为鱼类速生优质品系培育提供理论基础和实践指导。
陈森,高敏,杨佳雯,陈晓瑛,吴坤,温小波,荣华,孙育平,宁丽军
2024, 48(9):099602-099602. DOI: 10.11964/jfc.20231114238
摘要:为探讨脂肪酸激活过氧化物酶体增殖物激活受体 (PPARα)在吉富罗非鱼脂代谢中的降脂效应,实验采用离体和在体试验相结合的方法进行研究。实验初期选用7种单体脂肪酸[油酸 (OA)、棕榈酸 (PA)、亚油酸 (LA)、α-亚麻酸 (ALA)、花生四烯酸 (AA)、二十碳五烯酸 (EPA)、二十二碳六烯酸 (DHA)]孵育罗非鱼原代肝细胞,并采用荧光定量PCR检测脂代谢相关指标。结果显示,与对照组相比,ALA、AA和EPA显著上调PPARα、肉碱棕榈酰基转移酶 (CPT1)、脂酰辅酶A氧化酶 (ACO)等脂肪酸分解代谢关键基因表达,ALA还分别上调脂肪水解脂肪甘油三脂脂肪酶 (ATGL)、激素敏感脂肪酶 (HSL)和脂肪酸转运相关基因脂蛋白酯酶 (LPL)的表达,EPA则同时抑制脂合成基因乙酰辅酶A羧化酶 (ACC)的表达,ALA、EPA和AA均能降低细胞内甘油三酯 (TG)含量。PA和OA则使细胞内TG含量显著上升。综合数据,筛选出2种不同基因激活模式效应脂肪酸EPA和ALA设计在体实验,分别设置正常脂 (7%)组、高脂 (12%)组以及高脂分别含ALA (0.6%、1.2%)、EPA (0.6%、1.2%)的6组半纯化饲料,饲喂初始体重为(3.53±0.03) g的吉富罗非鱼8周。结果显示,各组间生长无显著差异,与高脂组相比,4个处理组均能显著降低罗非鱼体脂,且随着ALA和EPA含量增加,肥满度、肝体脂数、肠系膜脂肪指数逐渐降低,血清和肝脏TG和胆固醇含量降低。血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶、超氧化物歧化酶各组间无显著差异。EPA (1.2%)组肝脏丙二醛含量显著升高,还可显著提高肝脏脂代谢相关基因 (PPARα、CPT1、ACO、ATGL、HSL)的表达,促进脂分解代谢及降脂。研究表明,饲料含0.6%的EPA或ALA即可上调PPARα及其脂分解代谢相关靶基因表达,发挥降脂效应。本研究结果为饲料配制与脂肪源筛选提供参考。
黄嘉,冉旭东,刘欣平,胡伟,唐仁军,郑娟,陈拥军,何远法,林仕梅
2024, 48(9):099603-099603. DOI: 10.11964/jfc.20240214379
摘要:为探明胆汁酸与牛磺酸在大口黑鲈饲料中的互作效应,在基础饲料中分别添加0.03%胆汁酸 (BA)、0.5%牛磺酸 (Tau)和0.03%胆汁酸+0.5%的牛磺酸 (BA+Tau),配制成4种等氮 (粗蛋白46%)等脂 (粗脂肪10%)的实验饲料,在室内循环系统饲养大口黑鲈 (15.33±0.23 g) 8周。结果显示,饲料中单独或联合添加胆汁酸、牛磺酸均显著改善大口黑鲈生长性能,降低血糖 (GLU)、血清中甘油三酯 (TG)和胆固醇 (TC)含量及谷丙转氨酶 (ALT)与谷草转氨酶 (AST)活性。同对照组相比,实验组肝脏抗氧化酶 (SOD、CAT、GSH-Px)活性显著增加,而丙二醛 (MDA) 含量显著降低。同时调节肝脏糖代谢基因 (gck、pklr、pygl、pck1)以及脂代谢基因 (cpt1、 acaca)的mRNA表达水平,降低肝脂和肝糖原含量,明显改善肝脏的组织形态结构。此外,饲料中单独或组合添加胆汁酸、牛磺酸均显著提高肠道抗氧化酶 (SOD、CAT、GSH-Px)活性;下调肠道促炎细胞因子 (il-1β、il-8和tnf-α)的相对表达水平,而二者组合还上调抗炎细胞因子 (il-10、tgf-β)的相对表达水平。同时提高肠道紧密连接蛋白基因zo-1的相对表达水平,二者配伍还显著提高基因claudin-1、occludin-1的相对表达水平。而胆汁酸组血清D-乳酸 (D-lac) 含量和二胺氧化酶 (DAO) 活性显著低于对照组。研究表明,饲料中胆汁酸、牛磺酸单独或组合添加均能提高肝肠抗氧化能力、调节糖脂代谢和增强免疫功能,改善肝脏和肠道健康,进而促进大口黑鲈生长,且二者还表现出协同效应。
2024, 48(9):099604-099604. DOI: 10.11964/jfc.20240214388
摘要:为研究VD3对高糖饲料喂养下黄鳝存活率及糖代谢的影响,实验选取健康的黄鳝幼鱼[初始体重(17.13±0.08) g]为实验对象,随机分为3组,每组4个重复,每个重复60尾鱼,分别投喂正常糖水平、高糖水平和高糖水平添加2 000 IU/kg维生素D3 (分别命名CON组、HC组和HCVD3组)的3种等氮等脂饲料,进行为期8周的养殖实验。结果显示,各实验组生长性能及体成分均无显著影响;HC组存活率(82.22%)显著下降,添加VD3后,存活率(88.89%)显著增提高,且与CON组(90.42%)无显著差异。HCVD3组脏体指数和肥满度较HC组均显著上升。血清谷丙转氨酶 (ALT)和谷草转氨酶 (AST)含量在HC组达到最大值;血清甘油三酯 (TG)含量在HCVD3组达到最大值。肠道淀粉酶和胰蛋白酶的活性HC组显著低于其他各组,而胰蛋白酶活性显著高于其他各组。HC组黄鳝肝脏中糖原含量(124.45 mg/g)较CON组(99.55 mg/g)显著升高,己糖激酶 (HK)和磷酸果糖激酶 (PFK)活性也显著升高;HCVD3组肝糖原含量(89.44 mg/g)较HC组显著下降,且PFK活性显著高于HC组。肌肉PFK活性在HCVD3组达到最高值。HC组黄鳝肝脏和肠道过氧化氢酶(CAT)活性均显著低于CON组,添加VD3后,总超氧化物歧化酶 (T-SOD)均显著升高,丙二醛 (MDA)活性均显著降低。HCVD3组黄鳝肠道促炎细胞因子 (IL-1β、MyD88)、抗炎细胞因子 (IL-10)和肠道紧密连接蛋白基因 (ZO-1、ZO-2、Claudin-12)相对表达量显著优于HC组。研究表明,在本实验条件下,高糖 (35%)日粮会显著降低实验鱼的存活率、增加肝糖原积累、降低其抗氧化能力并破坏肠道健康;而高糖饲料中添加2 000 IU/kg VD3后,可通过增强鱼体抗氧化能力和免疫力改善肠道屏障功能,进而提高鱼体存活率;此外,高糖饲料中添加VD3会增强鱼体对糖的利用能力。本研究可为黄鳝的糖代谢调控和人工饲料的配制提供基础理论依据和指导。
2024, 48(9):099605-099605. DOI: 10.11964/jfc.20231214295
摘要:为探究花生四烯酸 (ARA)对凡纳对虾亲本繁殖、免疫及脂质代谢的影响,实验根据实际亲虾培育与幼体生产模式,选取6月龄,大小规格一致的雄虾与单侧眼柄切除的雌虾,随机分为5组,雌雄分开养殖,分别投喂含有不同含量ARA (0.03%、2.70%、4.99%、10.63%)的软颗粒饲料 (分别命名为Z1~Z4组)与纯生物饵料 (沙蚕)的生产组 (Z5)。结果显示,摄食饲料的雌虾增重率 (WGR)比生产组显著提升,亲本肝胰腺指数 (HSI)随着ARA含量的增加呈现先升后降的整体趋势,在4.99% ARA影响下亲本肝胰腺发育良好,孵化率最高,幼体产量最多质量最好,且卵巢发育相关基因 (Vtg、VtgR、VASA与FAMeT2)表达最高;4.99% ARA添加量还可影响雌虾肝胰腺脂质代谢水平,提高脂质利用与转运相关基因 (PL、SREPB与FATB)表达,进而影响受精卵中脂肪酸成分变化,显著增加功能性脂肪酸DHA含量,同时影响其中∑n-3 PUFA与∑n-6 PUFA含量及其之间比值。因繁殖与免疫的拮抗关系,造成该ARA含量下抗氧化应激与非特异免疫水平下降。研究表明,饲料中添加不同ARA能够影响凡纳对虾亲本生长与繁殖、免疫及脂质代谢能力,在优先考虑繁殖性能下,建议在亲虾饲料中保持4.99% ARA更能促进卵巢发育与幼体生产。
2024, 48(9):099606-099606. DOI: 10.11964/jfc.20240214355
摘要:为研究软体动物贝壳发育区形成机制,实验通过扫描电子显微镜观察分析了皱纹盘鲍贝壳发育区的形态特征,鉴定了皱纹盘鲍的酪氨酸酶 (Hdi-Tyr1和Hdi-Tyr2)、过氧化物酶 (Hdi-Prx1、Hdi-Prx2)和碱性磷酸酶 (Hdi-Alp)等5个贝壳形成相关的候选基因,并通过整装原位杂交技术解析了各基因在皱纹盘鲍早期幼虫发育过程中的表达模式。结果显示,皱纹盘鲍贝壳发育区由至少3种特征差异明显的细胞组成,酪氨酸酶基因 (Hdi-Tyr1和Hdi-Tyr2)在担轮幼虫的贝壳发育区呈“U”形表达,在面盘幼虫外套膜的长柱状细胞中表达,而碱性磷酸酶 (Hdi-Alp)和过氧化物酶 (Hdi-Prx1和Hdi-Prx2)基因仅表达在幼虫的担轮环和头部。研究表明,Hdi-Tyr1和Hdi-Tyr2基因可能参与了皱纹盘鲍担轮幼虫和面盘幼虫的贝壳形成过程,而过氧化物酶基因Hdi-Prx1和Hdi-Prx2以及碱性磷酸酶基因Hdi-Alp并不参与初生壳的发育过程,实验结果为深入解析软体动物的贝壳发育机制和贝壳相关性状的种质创新提供了基础支撑。
2024, 48(9):099107-099107. DOI: 10.11964/jfc.20220313351
摘要:液泡ATP酶(V-ATPase)在生物应对各种环境压力时发挥重要功能,为探究V-ATPase在马氏珠母贝低温适应过程中的作用,实验克隆了马氏珠母贝的V-ATPase-d基因,采用qRT-PCR技术研究了低温胁迫下Pm-V-ATPase-d表达量的变化,并筛选和比较了该基因在耐低温选育系(low temperature resistant line, R) F3和北部湾野生群体(Beibu Gulf wild population, W)外显子区的SNP位点。结果显示,Pm-V-ATPase-d总长为1 473 bp,开放阅读框(ORF)为1 140 bp,编码379个氨基酸,具有ATP典型的结构域Pfam vATP-synt_AC39。Motif分析及三级结构预测结果表明,Pm-V-ATPase-d具有较高的保守性,其在系统进化树中与长牡蛎聚为一支。组织荧光定量结果显示,Pm-V-ATPase-d在所检测的组织中均有表达,在肝胰腺、性腺和鳃组织中表达量较高。在低温胁迫条件下,Pm-V-ATPase-d基因的表达量随着时间的延长呈现先上升后下降的趋势,且低温组的表达量在5 d内均显著高于对照组,这表明Pm-V-ATPase-d可能参与了马氏珠母贝对温度胁迫的响应;对Pm-V-ATPase-d外显子区的SNP分析共得到35个SNP,其中34个为同义突变,只有一个位点为非同义突变,26个SNP在W和R群体的不同基因型和等位基因之间具有显著差异,单倍型连锁不平衡分析结果显示,Pm-V-ATPase-d基因SNPs可形成6个单倍体块,14种单倍型,其中单倍型GAAT、CGC、TC、TG、AG与马氏珠母贝耐低温性状显著相关。研究表明,Pm-V-ATPase-d可能是参与调节马氏珠母贝低温适应过程中的候选基因,本研究可为马氏珠母贝对低温的适应机制提供研究基础,筛选出的与抗低温性状相关的 SNPs 及单倍型可应用于分子辅助育种。
2024, 48(9):099108-099108. DOI: 10.11964/jfc.20230914147
摘要:叶灯鱼与异灯鱼两属鱼类在全球有道氏叶灯鱼、日本叶灯鱼和异灯鱼3个物种,隶属于灯笼鱼目、灯笼鱼科。目前我国仅在台湾省东部海域有日本叶灯鱼成鱼和仔稚鱼分布以及东海外海黑潮流域有被鉴定为隶属于叶灯鱼属的盖氏翼胸灯笼鱼后期仔鱼和翼胸灯笼鱼稚鱼分布的记录。为厘清叶灯鱼和异灯鱼两属鱼类的分类地位与隶属关系,明确其发育形态,本文在归纳两属鱼类分类要点、构建分类检索表的基础上,对1984年6—7月 (夏季)和1984年12月—1985年1月 (冬季)于东海外海黑潮流域两个航次调查采集的仔稚鱼样品再次整理,将原被鉴定为盖氏翼胸灯笼鱼和翼胸灯笼鱼的仔稚鱼分别订正为日本叶灯鱼与异灯鱼。描述了体长5.10 mm日本叶灯鱼后期仔鱼和6.80 mm异灯鱼稚鱼的形态特征,同时引述了日本叶灯鱼和道氏叶灯鱼仔稚鱼以及异灯鱼稚鱼的发育形态。通过比较3种仔稚鱼的发育形态特征,明确了翼状胸鳍是它们区别于其他硬骨鱼类仔稚鱼的独特形态特征;发现仔稚鱼体表黑色素的形状和数量与不同地理群体的发育生物学和生境有关,而黑色素的分布趋势具有物种特异性,可作为物种鉴别的形态学依据之一;还明确了稚鱼发育过程中鳃盖条区发光器的发育顺序与分布位置。同时,综合分析各大洋的仔稚鱼分布资料,提出道氏叶灯鱼仔稚鱼在西北太平洋分布的可能性很小的见解;根据黑潮流域的冬、春、夏季均有日本叶灯鱼生殖群体进行产卵繁殖,提出日本叶灯鱼的繁殖生物学及其种群动力学需要深入调查与研究的科学问题。研究结果提高了我国对叶灯鱼和异灯鱼两属鱼类的认知及对这3种仔稚鱼的鉴别能力,丰富了灯笼鱼科鱼类早期生活史研究的内涵,为今后开展相关海洋生态调查的仔稚鱼种类鉴别提供了理论依据,也为灯笼鱼等小型鱼类的资源养护提供了重要参考。
2024, 48(9):099309-099309. DOI: 10.11964/jfc.20220213348
摘要:通过对2018年、2019年东海太平洋褶柔鱼内壳进行连续切割,测定其碳、氮稳定同位素比值,利用营养生态位和稳定同位素序列分析了两年间太平洋褶柔鱼在其生长发育过程中的洄游和摄食情况,并初步分析了两年间洄游、摄食差异产生的原因。结果显示,两年间东海太平洋褶柔鱼群体均在内壳叶轴生长至距顶端120 mm处时开始向低纬度、近岸海域洄游,2019年洄游的范围更大,这可能是由厄尔尼诺事件发生所引起。随着个体的生长发育以及洄游过程,2018年太平洋褶柔鱼群体摄食的营养层次逐渐上升,2019年太平洋褶柔鱼群体总体摄食的营养层次变化不大。研究表明,内壳连续取样分析太平洋褶柔鱼摄食和洄游变化的可行性。
2024, 48(9):099310-099310. DOI: 10.11964/jfc.20220613527
摘要:岛礁生境支撑着极高的水生生物多样性,而鱼类物种多样性是水生生物多样性的重要组成部分。为准确了解岛礁海域的鱼类时空分布格局和多样性特征,依靠传统的渔业资源调查方式存在诸多的困难与挑战,亟需建立灵敏、高效的生物多样性监测方法。本研究于2019年在中街山列岛海域设置了4个采样站位,并在2、5、8和11月等4个时间采集海水表层样品,采用环境DNA metabarcoding技术进行高通量测序。结果显示,中街山列岛近岸海区共检测出鱼类37种,隶属于10目26科36属;鱼类种数呈现夏季>冬季>秋季>春季的趋势;四季共有种仅2种,约占鱼类总种数的5.41%;只在一个季节被检测出的鱼类约占总种数的54.05%。结合NMDS分析和ANOSIM检验的结果显示,鱼类群落在不同季节间有显著差异,而在不同站位间无显著差异。鱼类群落的均匀度较为稳定,多样性和丰富度指数在站位间无明显变化,但在季节间表现为夏季最高、春季最低。研究表明,中街山列岛近岸海区的鱼类分布受季节影响较大,而在不同采样站位的差异不大,可能受站位较为集中的影响。
2024, 48(9):099111-099111. DOI: 10.11964/jfc.20220313405
摘要:为了解凡纳滨对虾养殖池塘浮游植物群落结构的动态变化及其与周边水体的差异、浮游植物群落结构与环境因子之间的关联,实验对上海市奉贤区某凡纳滨对虾养殖场的养殖池塘和外河道进行了采样检测,采用多元分析方法对养殖池塘及外河道的浮游植物和环境因子之间的相关性进行了研究。结果显示,池塘在整个养殖周期内共检测出了7门67属 (绿藻门属数占51%),其中优势属有5门28属,硅藻门中的小环藻属为最常见优势属 (F=1.0);总平均密度为1.09×107个/L,其中绿藻门、蓝藻门和硅藻门的平均密度占47%、30%和11%;相关性分析表明,养殖池塘浮游植物群落结构与总氮 (TN)、总磷 (TP)、高锰酸盐指数 (COD)呈极显著正相关。外河道在整个采样周期内共检出7门56属 (绿藻门属占46%),其中优势属有6门26属,隐藻属和小环藻属为主要优势属;总平均密度为1.18×105个/L,其中隐藻门、硅藻门和绿藻门的平均密度占46%、27%和13%;外河道的浮游植物结构主要受菌落总数和轮虫的影响。相较于外河道,池塘的浮游植物密度大且属类多,并在9—10月大量暴发微囊藻属,对对虾养殖造成了威胁,因此应密切关注总氮、总磷和有机物含量的变化。研究表明,人工干预下的对虾养殖系统与自然生态系统浮游植物群落存在结构差异。本研究结果可为对虾的绿色生态养殖提供参考。
2024, 48(9):099112-099112. DOI: 10.11964/jfc.20230814123
摘要:为探究不同鱼类嗅觉器官组成差异及V1Rs基因的进化规律,实验采用组织形态学方法比较了9种鱼类的嗅囊结构特征,并通过比较基因组学和生物信息学手段对V1Rs基因家族进行鉴定、序列结构及进化分析;利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对泥鳅V1Rs基因的组织表达模式进行分析。结果显示,6种鲤形目鱼类的嗅基板类型均为G型,鲇形目为 H 型,而鲈形目则有F型和G型两种,嗅基板数量在 9 种鱼类中差异较大,其中大口黑鲈的嗅基板数量最少,只有 7 个,黄颡鱼最多, 有 80 个。研究共鉴定出58个完整的V1Rs基因,这些基因属于G蛋白偶联受体家族。V1Rs基因分为6个亚型 (V1R1、V1R2、V1R3、V1R4、V1R5、V1R6),9 种鱼类基因组中均有 1 个 V1R1 和 V1R2 基因,但翘嘴鲌基因组中缺少 V1R3 和 V1R4 基因,鳜缺少 V1R5 基因,而团头鲂、黄颡鱼和翘嘴鲌各有 2 个 V1R5 基因。qRT-PCR结果显示,与对照组相比 (肌肉组织),除V1R3b外,泥鳅V1Rs基因均在雌、雄嗅囊中显著高表达 ,但在脑和触须中的表达量较低,在性腺组织中,雌、雄泥鳅V1Rs基因表达量存在明显差异,其中,V1R1、V1R4、V1R5、V1R6在精巢中的表达量显著高于卵巢,而V1R3b基因在雌性泥鳅性腺中显著高于雄性,V1R2和V1R3a在雌、雄泥鳅中则没有显著性差异。本研究不仅阐明了不同鱼类嗅囊组织结构和V1Rs基因拷贝数、进化差异,结果也为后续深入探究鱼类异性识别的嗅觉分子基础和V1Rs基因在繁殖中作用机制奠定基础。
李嘉欣,李晓兵,白艳勤,石小涛,张占,尼玛旦增,达瓦,杨吉,李新宇,孙攀,王艳,刘国勇
2024, 48(9):099713-099713. DOI: 10.11964/jfc.20240114345
摘要:为探求野外场景下利用声驱鱼技术能否提高鱼道进口的通过数量,本研究在雅鲁藏布江支流湘曲湘河鱼道进口2#上游的河道布置水下扬声器并24 h循环播放捕食者的声音 (扬子鳄吼叫声),利用PIT遥测系统对湘河水利枢纽的过鱼对象:拉萨裸裂尻鱼、双须叶须鱼和斯氏高原鳅的负趋音行为进行监测。为考虑监测过程中水文情势和环境因子变化对负趋音行为的影响,实验通过构建耦合多因素的Logistic回归模型,采用AIC模型准则筛选最优模型,并识别影响鱼类负趋音行为的关键因素。结果显示:①实验组进入鱼道的数量显著高于对照组;②声音和鱼道流量是影响鱼道进口通过率的关键因素;③声音开启后,拉萨裸裂尻鱼和双须叶须鱼的鱼道进口通过率显著高于斯氏高原鳅;④监测期间2#鱼道进口流量在0.81~1.32 m3/s的区间内变化,在此区间内鱼道流量和鱼道进口通过率之间呈负相关趋势 (P=0.007),当鱼道流量过高时,鱼道进口通过率会随鱼道流量的增加而降低。研究表明,声驱鱼技术在实际工程应用中能在一定程度上阻止鱼类进入电站尾水等危险区域并增加鱼类进入鱼道的概率。本研究可为声驱鱼技术在鱼道工程的应用和湘河水利枢纽过鱼设施的优化设计提供依据和参考。