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  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 75-85. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230315001
    本研究旨在探讨食性对鱼类肠道菌群组成和多样性的影响,并预测特定菌群对不同营养素的潜在功能。实验采用高通量16S rRNA基因测序技术,提取获得滇池高背鲫(Carassius auratus)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鳜鱼(Siniperca chuatsi)、昆明裂腹鱼(Shizothorax grahami) 4种不同食性鱼类的肠道内容物,12个样品的16S rRNA,构建文库并测序,分析这4种鱼类肠道微生物的菌落组成和多样性。结果显示,鱼类肠道菌群多样性受到食性的显著影响(P<0.05),综合表现为杂食性(滇池高倍鲫)>草食性(草鱼)>滤食性(昆明裂腹鱼)>肉食性(鳜鱼)。4种鱼类具有一些相同的优势菌群:变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。然而,优势菌群在属水平上存在一定差异,如不动杆菌属(Acinetobacter)为鳜鱼的优势菌群,拟杆菌属(Bacteroides)为草鱼的优势菌群等。功能预测发现,鳜鱼肠道中以革兰氏阴性菌为主;草鱼抗病潜力略高于其他3种鱼类;约氏不动杆菌(A._johnsonii)、鲁氏不动杆菌(A. lwoffii)和施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)可能有助于宿主对蛋白质的消化,而拟杆菌属中的某些菌群可能有助于宿主消化纤维素。综上所述,食性是影响鱼类肠道菌群组成和多样性差异化的主要因素之一,分析食性与肠道优势菌群之间的关联,探讨特异菌群的功能,可为研究鱼类营养代谢的微生物效应奠定理论基础。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 65-74. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230330002
    采用冰冻切片、组织学染色及扫描电镜的方法对绿鳍马面鲀(Thamnaconusseptentrionalis)鱼皮组织结构进行研究。结果显示,绿鳍马面鲀鱼皮由表皮层、鳞片层、真皮层和皮下组织层构成,并据此绘制绿鳍马面鲀鱼皮组织结构模式图。表皮层由上皮细胞和基底细胞组成,其厚度为(26.81±7.48)μm;鳞片层由锥状骨质凸起和基板组成,基板厚度为(22.49±5.19)μm,基板上不均匀地分布2~4行直径大小不一、顶端弯曲程度不同、高度为(257.13±10.41)μm的锥状骨质凸起;真皮层厚度为中部>头部>尾部,平均厚度为(176.97±21.11)μm,主要由胶原纤维构成;皮下组织层主要由胶原纤维和非纤维间质构成。本研究可为开发利用绿鳍马面鲀鱼皮资源提供基础资料。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 155-165. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230404002
    急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)严重影响了我国乃至全球对虾养殖业的发展。近期研究发现,致病菌毒力质粒携带trb型Ⅳ型分泌系统(typeⅣsecretion system, T4SS)可在高菌体密度下介导毒力质粒发生接合转移,从而导致AHPND致病菌多样性。为探究群体感应与T4SS表达以及毒力质粒接合转移的关系,本研究以副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)群体感应系统的高密度调控子OpaR为研究对象,在致AHPND副溶血弧菌20130629002S01::cat(Vp2S01::cat)菌株基础上,利用同源重组技术构建opaR基因缺失株Vp2S01::catΔopaR。比较了出发菌株和缺失株在生长性能、运动性和生物被膜形成能力等方面的差异,分析了opaR基因对T4SS基因表达量以及质粒接合转移效率的影响。结果显示,opaR基因缺失不影响细菌的生长特性和群集运动,但泳动能力显著增加,生物被膜形成能力显著下降;接合转移实验显示,opaR基因缺失显著提高T4SS表达水平和接合转移效率。本研究为解析群体感应系统调控AHPND致病菌T4SS表达以及毒力质粒接合转移机制提供了基础数据,可为控制AHPND致病菌毒力质粒传播提供技术支撑。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 117-128. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230418003
    本研究观察了孵化后1~60日龄泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)中色素细胞的形成、分布和主要类型。孵化后3 h,在泥鳅卵黄囊内首次观察到幼体型黑色素细胞;从仔鱼期到21日龄,泥鳅体表可见幼体型黑色素细胞;从22日龄的幼鱼到成鱼阶段,泥鳅体表可见成体型黑色素细胞。虹彩细胞首先在1日龄泥鳅仔鱼的眼睛中出现,直到12日龄才在体表被观察到。7日龄稚鱼体表出现黄色素细胞。在孵化后2~21d内,泥鳅的黑色素细胞为幼体型黑色素细胞,其形状由星状变化成雪花状,进一步变化成黑点状。从22 d开始,3种花斑类型的泥鳅体表形成不同形态的成体型黑色素细胞。在大花斑泥鳅体表,菊花状黑色素细胞有规律地聚集成大花斑;在小花斑泥鳅体表,圆形和树枝状黑色素细胞聚集形成小花斑;在无花斑泥鳅体表,树突状黑色素细胞分布均匀。利用生物信息学和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对泥鳅色素沉着相关基因mitfa进行了分析,结果显示,小眼畸形相关转录因子a基因(microphtalmia-associated transcription factor a,mitfa)编码的MITFa蛋白含408个氨基酸,相对分子质量为45.68kDa,预测等电点为7.16,包含MITF_TFEB_C_3_N、bHLH-Zip和DUF3371结构域。与各种鱼类的mitf基因序列相比,mitfa保守性较好,序列相似度较高(58.8%~83.2%)。qRT-PCR结果显示,mitfa mRNA在胚胎发育的受精卵阶段达到峰值,背部皮肤的表达水平高于腹部皮肤。本研究初步探究了鄱阳湖泥鳅色素和体表花斑的形成及mitfa基因的表达,为进一步了解泥鳅体色形成的遗传机制奠定了基础。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 149-158. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230109002
    为了解赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)、斜带石斑鱼(E. coioides)、云纹石斑鱼(E. moara)、棕点石斑鱼(E. fuscoguttatus)和鞍带石斑鱼(E. lanceolatus)全基因组中微卫星的分布特征,本研究使用Micro-Satellite(MISA)软件对公共数据库中获取的5种石斑鱼全基因组序列进行微卫星筛选,分析了微卫星重复类型、重复拷贝类别及核心拷贝数的分布特征。结果显示,在5种石斑鱼全基因组中,均筛选出超过28万个微卫星位点,相对丰度介于271~296个/Mb之间,平均长度在22bp左右,微卫星数量在全基因组中的占比为0.59%~0.67%,其重复类型数量、占比和相对丰度的分布趋势一致,二碱基重复最多,其次为单碱基,且随着重复单元碱基数目的增加而减少。重复拷贝类别A、AC、AAT、AAG、AGC、AATC、AAAT、AGAT、AATG、AGAGG、AAAAT、AAGAT、ACAGAG、AAANNN和AANNNN(N为除A外其他3种碱基)为优势类别。不同重复类型微卫星的拷贝数变化范围较大,但每种重复类型的拷贝数变化趋势一致,即随着拷贝数增加,微卫星数目随之递减,拷贝数为6和12时微卫星数目出现峰值。其中,各个重复类型中均有拷贝数量尤为突出的位点:鞍带石斑鱼中T、TA和AGACAG分别拷贝502、803和48次,云纹石斑鱼中GAG、CACT和CCACA分别拷贝205、652和111次。5种石斑鱼全基因组微卫星分布特征基本一致,鞍带石斑鱼和云纹石斑鱼中存在与其他3种石斑鱼显著差异的重复拷贝位点。本研究可为5种石斑鱼高质量微卫星分子标记开发提供数据参考,并为其基因组进化、遗传变异、亲缘关系和新品种选育等方面的工作奠定基础。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 175-186. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230226002
    为了筛选可用于防治虾苗细菌性玻化症(bacterial vitrified syndrome, BVS)的中药复方,本研究首先通过牛津杯法和二倍稀释法进行体外抑菌实验,从50种中药中筛选出对BVS致病菌溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)和副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)具有良好抑菌效果的中药。然后,以不同浓度的溶藻弧菌浸浴感染虾苗,建立BVS病理模型;再通过体内药效学实验从死亡率、组织病理学和超微组织病理学角度比较不同中药复方对于患BVS虾苗的防治效果。体外抑菌实验结果显示,五味子(Schisandrae chinensis fructus)、马鞭草(Verbenae herba)、乌梅(Mume fructus)等中药对溶藻弧菌的抑菌圈直径可达12 mm以上;诃子(Chebulae fructus)、五味子、牡丹皮(Moutan cortex)等中药对副溶血弧菌的抑菌圈直径可达13mm以上。五倍子(Gallachinensis)、诃子、五味子、丁香(Caryophylliflos)对溶藻弧菌和副溶血弧菌的最小抑菌浓度(MIC)均≤12.5mg/mL,最小杀菌浓度(MBC)均≤50 mg/mL。结合香附(Cyperi rhizoma)、栀子(Gardeniae fructus) 2味中药组成3种中药复方,处方1、处方2和处方3;以5×104 CFU/mL的溶藻弧菌感染虾苗成功建立BVS病理模型,在此基础上采用药物治疗患病虾苗7d,各组死亡率由低至高依次为空白对照组、处方1组、20%氟苯尼考粉对照组、处方3组、处方2组和阳性对照组。处方1组虾苗死亡率显著低于阳性对照组(P<0.05);处方2组、处方3组和20%氟苯尼考对照组虾苗死亡率低于阳性对照组,但差异不显著(P>0.05)。由此可见,处方1可显著降低患病虾苗死亡率。组织病理学和超微组织病理学研究显示,相比于其他感染组,处方1组虾苗肝胰腺病变程度明显较轻,肠道结构较为完整;虾苗肝小管上皮细胞的细胞膜、细胞核正常,线粒体、内质网丰富且基本正常。表明口服处方1可对患病虾苗的肝胰腺和肠道组织起到良好的保护作用,并优于处方2、处方3和20%氟苯尼考粉。综上所述,处方1 (诃子30 g、五味子20 g、香附20 g)对溶藻弧菌感染的虾苗保护和治疗效果良好。本研究结果可为研制防控虾苗BVS专用中药提供依据,助力对虾养殖绿色高质量发展。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 125-134. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230413001
    为解析夏季高温期三倍体与二倍体长牡蛎(Crassostreagigas)摄食和代谢生理以及能量/碳分配策略的差异,于2022年8月,以三倍体和二倍体长牡蛎为研究对象,在山东荣成桑沟湾采用现场流水法测定滤水率、吸收效率、耗氧率、排氨率等摄食和代谢相关生理参数,并基于能量收支方程估算能量分配与碳分配情况。结果显示,三倍体长牡蛎的滤水率、同化效率均高于二倍体长牡蛎,但无显著差异(P>0.05);三倍体与二倍体长牡蛎的耗氧率、排氨率存在显著差异(P<0.05),三倍体长牡蛎的耗氧率显著低于二倍体长牡蛎(P<0.05),但排氨率显著高于二倍体长牡蛎(P<0.01)。能量收支与碳收支的结果显示,三倍体长牡蛎的摄食能/碳、同化能/碳均高于二倍体长牡蛎,但无显著差异(P>0.05);三倍体与二倍体长牡蛎的呼吸能/碳、排泄能/碳、生长余力存在显著差异(P<0.05),三倍体长牡蛎的呼吸能/碳显著低于二倍体长牡蛎(P<0.05),但排泄能/碳、生长余力显著高于二倍体长牡蛎(P<0.05)。三倍体和二倍体长牡蛎的氧氮比波动范围分别为7.91~14.11和59.81~94.19,因此,三倍体长牡蛎的主要供能物质为蛋白质,二倍体长牡蛎的主要供能物质为糖类和脂肪。研究结果为揭示夏季高温期长牡蛎倍性效应关联的能量分配方式差异提供了数据支撑。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 135-145. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230309004
    为了探讨不同益生菌发酵饲料养殖对虾的效果,用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)3种益生菌单一及联合发酵对虾饲料,投喂凡纳对虾(Penaeusvannamei)28d,分析对虾的存活、生长及饲料利用情况,检测对虾体内外弧菌(Vibrio)数量及非特异性免疫相关指标变化,同时比较不同组间养殖水体中氨氮及亚硝氮的浓度差异。研究表明,对虾摄食枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌及复合菌发酵饲料存活率均显著提高(P<0.05),提高率分别达到8.54%、8.54%和9.76%;枯草芽孢杆菌及嗜酸乳杆菌发酵饲料能够显著提高对虾的体长增长率(P<0.05);嗜酸乳杆菌发酵饲料可显著降低对虾的饵料系数(P<0.05);投喂发酵饲料的各实验组养殖至第14、21天时的对虾肝胰腺中弧菌密度显著低于对照组(P<0.05);各实验组中,虾血清总蛋白含量显著高于对照组,投喂嗜酸乳杆菌发酵饲料能够显著提高过氧化物酶、超氧化物歧化酶及酚氧化酶活性(P<0.05),且在养殖末期,投喂不同益生菌发酵饲料均可不同程度地降低养殖后期水体中的氨氮和亚硝氮浓度。综上可知,3种益生菌单一或混合发酵对虾饲料对提高对虾存活率、促进生长及提高免疫力方面均有积极效果,但嗜酸乳杆菌用于对虾饲料发酵的综合效果最佳。本研究为益生菌发酵饲料在对虾健康养殖中的应用提供了理论依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 76-86. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230213002
    为研究精氨酸(Arg)对患有豆粕型肠炎(SBMIE)的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)生长性能、Arg代谢、肠道组织结构、抗氧化性能、肠道紧密连接蛋白基因(occludin、clnd15和zo-1)及炎症因子基因(il-1β、il-8、il-15和tlr8)和抗炎因子基因(il-12b)表达量的影响,以(54.97±0.12)g已诱导出SBMIE的许氏平鲉为研究对象,基础配方中添加30%豆粕,以Arg 0添加为对照组(D0),添加1%、2%和3%Arg为处理组(D1、D2和D3),配制4组等氮等能的实验饲料,每组3个重复,每个重复40尾鱼,进行为期6周的养殖实验。结果显示,D2和D3组实验鱼增重率显著升高(P<0.05),各处理组肝体比和脏体比均显著低于D0组,肥满度显著高于D0组(P<0.05);处理组血清二胺氧化酶(DAO)、诱导型一氧化氮合成酶(i NOS)活性及一氧化氮(NO)含量显著降低(P<0.05),D2和D3组总一氧化氮合成酶(T-NOS)活性显著降低(P<0.05);Arg显著提高了实验鱼肠道皱襞高度(P<0.05);处理组肠道总抗氧化能力显著升高,并以D2组最高(P<0.05),D2和D3组丙二醛含量显著降低(P<0.05);相比较D0组,各处理组occludinm RNA相对表达量显著上调,D2组clnd15和D1组zo-1 mRNA相对表达量显著上调(P<0.05);处理组肠道il-1β、il-15和tlr8 mRNA相对表达量显著下调,il-12bm RNA相对表达量显著上调(P<0.05)。综上所述,在本实验条件下,高豆粕饲料中添加Arg能显著提高SBMIE-许氏平鲉的生长性能和抗氧化性能,改善Arg代谢和肠道组织结构,上调肠道紧密连接蛋白和抗炎因子基因相对表达量,下调炎症因子基因相对表达量。Arg(2%最佳)对许氏平鲉SBMIE具有修复作用。本研究为Arg修复SBMIE的机制提供了理论依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 31-45. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230112001
    为掌握黄海北部辽宁近岸海域鳀(Engraulis japonicus)产卵场的分布特征及其关键环境因子,基于2021年4—12月开展的产卵场综合调查获取的鳀样品及其鱼卵密度数据,运用Garrison重心分布法阐释鳀产卵洄游分布特征及其主产卵期;通过基于Tweedie分布的广义可加模型(generalized additive model,GAM)的构建,分析主产卵期内鳀卵密度与同步获取的海水表层温度(SST)、海水表层盐度(SSS)、海水表层叶绿素浓度(Chla)、浮游动物丰度(Fd)、浮游植物丰度(Fz)和深度(Depth)等6个环境因子,以及时间(月份,Month)和空间(经纬度、Lon和Lat)因子之间关系,并识别主控因子。结果显示,海域内鳀产卵期较长,由4月持续至11月,5—8月为主产卵期,其中,5—6月为产卵盛期。鳀产卵场规模和位置时空变化明显,时空因子与鳀卵密度分布呈密切非线性相关(累积偏差解释率为48.1%),(SST, SSS)(18.7%)和Depth(5%)次之。鳀产卵期适温范围较广,产卵场分布表现出高温高盐(低温低盐)增效作用和高温低盐限制作用。产卵初期(4月),鳀产卵场规模和鱼卵密度均较低,产卵重心位于海洋岛东南侧深水区;盛期(5月底—6月初)在SST主导下,鳀产卵场规模和鱼卵密度均至年内最高值,核心产卵场位于石城岛–庄河河口一带海域;此后,随着辽南沿岸水系盐度的下降,高温低盐的抑制作用使SSS因素主导产卵鱼群避开沿岸海域,鳀产卵场迁移至外海深水区,7月后位于30~50 m等深线之间;9—10月鳀繁殖活动基本结束,10月鳀卵仅零星分布于调查海域,直至12月未有鳀卵采获。研究可为黄海北部辽宁近岸海域鳀产卵场研究及鳀资源合理开发利用提供参考依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 112-124. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20231121002
    养殖水体中的微生物群落结构及功能组成对养殖生态系统具有重要作用。为了全面系统评估中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)养殖中后期水体微生物群落结构和功能组成,于2022年6―10月逐月监测上海市崇明区中华绒螯蟹养殖池塘内水质指标,同时基于宏基因组学技术分析了养殖期内水体中微生物物种组成及功能结构特征,并探讨了二者与环境因子的关系。结果显示,该养殖池塘在养殖中后期主要超标水质指标为p H、高锰酸盐指数、总磷和总氮。在养殖期水体中,6―8月的微生物群落多样性以及7―8月的微生物群落丰富度处于较高水平,优势门为细菌中的变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和病毒中的尾噬菌体门(Uroviricota),而在属水平上,丰度占比前10的优势属在多组之间均存在显著差异,如7月蓝藻门微囊藻属(Microcystis)细菌和8―10月的有尾噬菌体目(unclassified_o_Caudovirales)病毒丰度明显高于其他月份。微生物的主要功能为代谢功能包括能量代谢、全局和概览图、氨基酸代谢等,不同月份的功能组成存在显著差异,尤其是6―7月代谢途径丰度明显高于8―10月,而优势细菌变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是上述功能的主要贡献者。环境因子对微生物群落结构和功能组成的影响趋势一致,叶绿素a和pH是影响最显著的环境因子,溶解氧、总磷的影响作用稍弱。在养殖水体中,丰度占比较大的致病菌为肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)、爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。研究结果可为中华绒螯蟹养殖池塘水体微生物群落结构和功能组成研究提供基础数据,并可为养殖水质调控及生态系统构建提供理论依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 15-23. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230322003
    哈维氏弧菌(Vibrioharveyi)是引起豹纹鳃棘鲈(Plectropomusleopardus)患“烂身病”的主要致病菌,每年6―8月发病率极高,严重影响了该品种养殖业的可持续发展。因此,培育抗病良种是豹纹鳃棘鲈养殖业的迫切需求。为评估豹纹鳃棘鲈抗哈维氏弧菌遗传参数,本研究基于高密度单核苷酸多态性位点构建的基因组亲缘关系矩阵,使用4种模型(BLM、BTM、LLM和LTM)拟合了2种抗病表型(测试日性状,TDS;二元死亡存活性状,TS),并用约束最大似然法(REML)估算方差组分。经分析,豹纹鳃棘鲈抗哈维氏弧菌遗传力为0.182~0.486,属中高遗传力性状,加性遗传方差为0.071~0.262。其中,利用线性模型(BLM和LLM)估算的遗传力分别为0.382和0.476,利用阈值模型(BTM和LTM)估算的遗传力分别为0.182和0.207。表明可以通过遗传选育提高豹纹鳃棘鲈抗弧菌能力。对不同模型估算的基因组估算育种值(GEBV)进行相关性分析,不同模型拟合同种抗病表型时,GEBV之间相关系数> 0.9,属于高强度正相关关系,表明使用同种表型定义时,阈值或线性模型对GEBV排名影响很小。对不同模型估算的GEBV与不同表型进行相关性分析的结果显示,纵向模型(LLM和LTM)估算的GEBV与表型TS之间的相关系数高于横截面模型(BLM和BTM),说明表型TDS可能比表型TS更适合作为抗病表型。此外,在线性模型中,使用表型TDS和表型TS估算的GEBV之间的相关系数<0.85,说明采用2种表型定义下估计的豹纹鳃棘鲈抗哈维弧菌GEBV排名不一致。但基于表型TDS估算的GEBV与表型TS之间的相关系数较强(0.824),表明使用表型TDS和纵向模型(LLM)估算豹纹鳃棘鲈抗哈维氏弧菌遗传参数更有优势。本研究补充了豹纹鳃棘鲈抗哈维氏弧菌遗传参数研究,为豹纹鳃棘鲈抗哈维氏弧菌良种选育提供了参考。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 187-194. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230316002
    细胞平台是研究病原–宿主互作的重要工具,虾类细胞系的缺少严重制约了虾类病毒学研究。传染性早熟病毒(IPV)是近年来发现的能够导致罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)性早熟和生长缓慢的一种新病毒,主要侵染罗氏沼虾神经组织。为建立罗氏沼虾病毒–宿主互作的体外研究平台,本研究采用木瓜蛋白酶消化健康罗氏沼虾的脑、眼柄、胸神经节和腹神经节,获取罗氏沼虾神经细胞,并利用L-15培养基进行离体培养。选择培养效果最佳的脑神经细胞进行IPV体外感染。结果显示,培养的原代细胞在含有谷氨酰胺的L-15培养基中生长良好,其中,从脑组织和眼柄X器官–窦腺复合体中分离出的细胞在体外存活时间可达15d,从胸腹神经节中分离出来的细胞在体外存活时间达9 d。在本研究所采用的感染方式和剂量条件下,脑细胞在感染96 h后检测到高载量的IPV。本研究建立了一种操作简便的罗氏沼虾神经细胞原代培养技术,为罗氏沼虾神经内分泌研究和病毒–宿主互作提供了基础数据和平台。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 205-222. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230304001
    硅(Si)是地球上丰度仅次于氧的第二大元素,其生物地球化学过程与大气CO2变化、海洋生物泵以及海岸带富营养化等过程密切相关,因此,硅循环也成为全球环境变化研究关注的核心问题之一。本文在总结已有研究的基础上,论述了硅生物地球化学过程及其对碳循环的调节及影响,进一步聚焦近海规模化贝类养殖活动,分析了贝类养殖生态系统硅循环与碳循环的耦合作用及机理,展望了未来值得关注的关键科学问题。研究表明,地质尺度上,硅酸盐矿物风化是地表所有次生硅的来源,风化过程也是一个重要的碳汇过程。陆地生态系统中,植硅体较难降解,在其形成过程中会包裹有机碳而形成稳定的有机碳库,因而植硅体碳具有重大的碳汇潜力,很有可能成为全球碳汇的重要组成部分。海洋生态系统中,作为初级生产主要贡献者的硅藻(Bacillariophyta)吸收硅酸盐合成有机碳并将其打包在生源硅颗粒中向深层海洋输送并埋藏,埋藏量可占海洋碳埋藏总量的40%,生物硅泵驱动了生物碳泵;在近海贝类养殖区,通过硅藻作为滤食性贝类的饵料来源,硅酸盐成为渔业碳汇重要的物质支撑。因此,研究硅生物地球化学循环过程中,综合考虑各过程及其耦合作用是非常必要的,对深入了解其在贝类养殖碳汇中的作用及探究潜在养殖增汇途径具有重要意义。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 86-96. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230316001
    声驱鱼技术作为辅助过鱼措施之一,承担着保证鱼类洄游顺利通过过鱼设施,继而保护鱼类资源和恢复河流连通性的重要作用。本研究采用交替播音的形式,以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)幼鱼为研究对象进行负趋音性实验,旨在探究草鱼幼鱼面对不同声音的行为反应。实验水槽(3.6 m×1.1 m×1.0 m)布置于下牢溪周围水域,平均水深为0.5 m,平均流速为0.06 m/s。实验使用1种单频音(1 000 Hz)和5种复杂音(鱼游动声、引擎声、短吻鳄叫声、打桩声和游艇声),声压级(sound pressure level)为(117.69±2.77) dB re 1μPa,对照组为未播放声音时草鱼的行为反应数据。结果显示,播放复杂音时,草鱼的反应次数、趋音速度、运动时间比均显著高于单频音和对照组(P<0.001),草鱼的初次反应时间、平均反应时间均显著低于单频音和对照组(P<0.001);复杂音中,受到游艇声刺激的草鱼反应次数和趋音速度最大,受到鱼游动声刺激的草鱼反应次数、趋音速度最小;复杂音中,受到游艇声刺激的草鱼初次反应时间最短,为(23.40±5.13)s;受到引擎声刺激的草鱼初次反应时间最长,为(146.00±7.82) s,显著低于其他复杂音(P<0.05);受到游艇声和打桩声刺激的草鱼平均反应时间最短,分别为(26.52±3.01) s和(28.76±4.07) s;受到鱼游动声刺激的草鱼平均反应时间最长,为(64.76±17.82)s;复杂音中,受到鱼游动声刺激的草鱼运动时间比最高,为(98.47±0.48)%;受到引擎声刺激的草鱼运动时间比最低,为(94.58±0.54)%;播放单频音时,草鱼的反应次数、初次反应时间、平均反应时间、运动时间比均与对照组无显著差异(P>0.05)。本研究表明,5种复杂音(鱼游动声、引擎声、短吻鳄叫声、打桩声和游艇声)对草鱼幼鱼具有驱赶效果。本研究在丰富鱼类负趋音性研究的同时,为实际工程中声驱鱼辅助过鱼设施的设计和优化提供了科学依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 195-204. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230801001
    自2016年河北省发生贻贝中麻痹性贝毒(paralytic shellfish toxins, PSTs)超标且中毒事件以来,该区域主产贝类中PSTs安全风险受到研究者和管理部门的密切关注。以2022年3—6月在河北省近岸采集的6种主产贝类为研究对象,采用液相色谱质谱联用法(LC-MS/MS法)分析了PSTs的残留状况并进行急性暴露评估,以了解河北省近岸贝类中PSTs污染的变化情况及消费风险。整体来看,不同贝类样品中均有PSTs检出,且4月份贝类样品风险最高,但所有样品均未超过安全限量标准;该区域贝类中PSTs主要组分为GTX1&4和GTX2&3,且紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)中含量最高,其次为毛蚶(Scapharca subcrenata);采用最高含量进行急性暴露评估发现,所有贝类样品均处于安全可接受状态。虽然河北近岸贝类中PSTs最高含量呈降低趋势,但仍存在一定残留及安全风险,后续需持续围绕该海域进行长期性调查研究,为我国贝类毒素监管和食用安全提供基础参考数据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 146-154. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230215002
    2013年以来,我国沿海各省市养殖对虾中先后出现虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)感染且感染率居高不下,使我国虾类养殖产业遭受了严重经济损失。为查明2021—2022年沿海省市养殖虾类中EHP的流行情况,本研究在沿海地区开展了养殖虾类EHP流行情况调查,共采集样品936份,并采用Taq Man实时荧光定量PCR (TaqMan qPCR)和组织病理检测对样品进行分析。TaqMan qPCR检测结果表明,2021和2022年所采集的虾类样品中,EHP的阳性检出率分别为10.67%(54/506)和13.72%(59/430);2021和2022年主要在凡纳对虾(Penaeus vannamei)中检出EHP阳性,阳性检出率分别为14.10%(54/383)和16.71%(58/347),且检出EHP阳性的凡纳对虾主要来自山东、辽宁、广东、河北和天津等省市;1份脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)样品中检出EHP阳性,罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)、克氏原螯虾(Protocrayfish cruzi)、斑节对虾(P.monodon)、日本对虾(P.japonicus)和中国对虾(P.chinensis)等虾类样品中未检出EHP阳性。对TaqMan qPCR检测呈阳性的凡纳对虾进行组织病理检测,在其肝胰腺上皮细胞中观测到分散或成簇的EHP孢子以及处于生长阶段的EHP原质团。本研究表明,2021—2022年EHP仍在我国沿海地区养殖的凡纳对虾中流行,尽管其流行率较前几年呈下降趋势,但其对凡纳对虾养殖产业的危害仍不容忽视。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 55-65. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230425001
    通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控,可降低饵料残留,避免水质恶化。为此,本研究采用数值模拟方法探究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响,并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先,通过对比Standardk-ε、RNGk-ε和Realizablek-ε 3种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果,确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时,针对多相流模型,对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比,为提高计算准确性选用DPM离散相模型,并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次,以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例,模拟不同进水流速下养殖池流场、排污和水温调节的效果。最后,针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示,日常采用1.0m/s的进水流速,可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本;投饵前,采用0.2m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题;进食结束后,采用1.2m/s的进水流速可快速排出残饵避免水质恶化;水温异常时,采用15℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s,可使20℃的水下降到正常水平,精准化控制水温。采用本研究提出的方法,可针对不同养殖生物和养殖环境设计进水流速智能调控策略,可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差和水温异常等问题。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 1-14. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230411002
    为了探究长江十年禁渔后安庆江段刀鲚的生境履历,利用X射线电子探针微区分析技术研究安庆江段不同类型长颌刀鲚(Coilia nasus)和短颌刀鲚的耳石Sr和Ca微化学特征。结果显示,根据耳石Sr/Ca值的变化值将安庆江段的短颌刀鲚分为2类,一类是其比值为一直小于3.0的低值,表明其纯淡水的生境履历;另一类是其比值不仅有小于3.0的低值区,还有大于3.0的高值区(小于7.0),表明其不仅有淡水的生境履历,还有高盐度的河口半咸水生境履历。长颌刀鲚的耳石Sr/Ca值均具有小于3.0的低值区和大于3.0 (甚至大于7.0)高值区的显著波动,表现为典型的淡水、河口半咸水及海水的溯河洄游型生境履历,Sr含量面分析图谱也可印证上述结果。本研究表明,长江安庆江段刀鲚群体组成较为复杂,同时存在溯河洄游型、淡水定居型短颌刀鲚和溯河洄游型长颌刀鲚3种生态表型个体。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 223-236. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230302002
    发展深水网箱养殖是保障我国粮食及食品安全的长远战略,也是缓解近海网箱养殖环境胁迫力、拓展食物生产空间的必然选择。发展深水网箱养殖首先需要面对的突出挑战是养殖设施在外海恶劣海况下的安全性问题。网衣是深水网箱的主体结构,由于其自身具有高柔性、小尺度的特点,在波浪和水流作用下易出现大位移和大变形的极端响应。当前,网衣结构分析技术已成为我国深水网箱养殖工程技术的薄弱环节,一定程度上制约当前海上养殖网箱向大型化和深水化发展。因此,网衣水动力特性研究对于深远海网箱养殖的发展具有重要意义。本研究系统介绍了计算网衣水动力荷载的主要方法及其适用范围。同时,对网衣动态响应数值计算中的主流建模技术进行了总结和分析。最后,根据目前网衣水动力特性研究中存在的热点问题,提出了网衣流固耦合分析、生物污损分析、数字孪生技术等前沿发展方向,为网衣水动力学分析向数字化、精准化发展提供参考。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 203-213. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221228001
    为研究缢蛏(Sinonovacula constricta)生态行为应对高盐养殖环境的响应能力,以2个缢蛏群体(“申浙一号”群体SZSC和自然群体ZRSC)为实验对象,研究了不同盐度(20、24、28和32)对缢蛏群体潜沙行为、摄食生理的影响。对比2个群体潜沙指标和摄食率(FR)的差异,其中,潜沙行为实验设置盐度应激组(缢蛏从暂养池取出放进各盐度组开始实验)和胁迫组(缢蛏在各盐度条件下胁迫24 h后开始实验)。结果显示,SZSC的120 h半致死盐度为34.04,ZRSC的120 h半致死盐度为32.04。应激组中,SZSC的半数潜沙时间(BT_(50))显著大于ZRSC(P<0.05),盐度为24时,SZSC的BT_(50)为4.2 min,显著低于盐度为28和32时的BT_(50);盐度为32时,SZSC潜沙深度分布更集中,潜沙率为88.33%,显著高于ZRSC(P<0.05)。而在胁迫组,SZSC中BT_(50)显著低于ZRSC,潜沙率显著大于ZRSC(P<0.05)。摄食生理上,除对照组外,SZSC的FR均显著大于ZRSC(P<0.05),SZSC的FR在盐度为24时达到最大值[89.54 mL/(g·h)],显著大于其他盐度组(P<0.05)。研究表明,2个群体的生态行为均会受到盐度的影响,盐度越高,应激反应越强烈,其中,SZSC对高盐环境具有较好的耐受性。本研究从生态行为水平评估了2个缢蛏群体对高盐环境的耐受性,揭示了高盐养殖环境下缢蛏在底泥中的垂直分布情况和摄食能力,研究结果为进一步开展缢蛏耐高盐新品系的选育提供了理论参考。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 24-33. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230309001
    夏季高温会引起半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)的应激,甚至造成死亡,是工厂化养殖的重要影响因素之一。为探究高温胁迫对半滑舌鳎肝脏氧化损伤及热应激相关基因的影响,本研究选取半滑舌鳎一个全同胞家系为实验对象,通过连续升温达到高温胁迫条件(35℃)后,分别在0、3、6、12和24 h采集肝脏组织,进行苏木精–伊红染色法(HE)和TUNEL染色并观察细胞损伤情况,测定抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量并检测应激相关基因heatshockprotein familyAmember1A(hspa1a)、 heatshockprotein90betafamilymember1(hsp90b1)和dual-specificity phosphatase 1 (dusp1)的表达变化。结果显示,急性高温胁迫会造成半滑舌鳎肝脏组织发生明显病理变化并出现细胞凋亡;超氧化物歧化酶(SOD)活性在高温胁迫6 h时显著高于对照组(P<0.05),谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性在高温胁迫12h时显著高于对照组(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)活性在高温胁迫0h时显著高于对照组(P<0.05),MDA含量在高温胁迫24h时显著高于对照组(P<0.05);热休克蛋白基因hspa1a和hsp90b1分别在高温胁迫0 h和3 h时显著上调表达,热应激相关基因dusp1在高温胁迫3h时显著上调表达。综上所述,急性高温胁迫下,半滑舌鳎肝脏发生氧化应激,短期内机体可调动抗氧化系统加速清除活性氧,并激活热应激相关基因表达。该研究可为解析半滑舌鳎对高温胁迫的响应机制、预防夏季高温大规模死亡的发生以及开展耐高温良种的选育等提供参考。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 43-52. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230226001
    虹鳟(Oncorhynchusmykiss)是我国冷水性鱼类的主要养殖品种。与二倍体相比,虹鳟三倍体具有生长速度快、肉质好和不育等优点。目前,鉴定虹鳟倍性主要是通过流式细胞术进行DNA含量分析,但这种方法需要采集鱼类血液或组织样本,会对其造成伤害。为了实现利用微创方法收集样本鉴定虹鳟倍性,本研究利用PCR扩增以及电泳分离技术对153个微卫星标记(SSR标记)进行分析,其中139个SSR标记能够在二倍体和三倍体中成功扩增,筛选出132个SSR标记具有多态性,最终鉴定出7个标记在三倍体中表现出较高的变异性。通过在52个已知倍性水平的参考样本和48个未知倍性的样本上进行验证,进一步从中筛选出3个SSR标记(SSR1054、SSR1056和SSR1468)足以区分倍性水平,并且根据3个标记序列重新设计了3对具有良好稳定性的引物序列进行倍性分析应用。本研究所筛选的SSR标记解决了现有虹鳟倍性鉴定中存在的技术流程复杂、耗材昂贵的问题,并有助于不同倍性虹鳟的遗传多样性研究。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 140-148. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230220001
    本研究对斑点叉尾(鱼回)(Ictalurus punctatus)的发酵饲料进行了合理饲喂,并确定了其对斑点叉尾(鱼回)生长、肠道菌群和代谢组学的影响。实验设置3组:持续投喂组(A)(即在膨化饲料中持续添加发酵饲料),间隔投喂组即向膨化饲料中按周间隔添加发酵饲料(B),对照组仅投喂膨化饲料(C)。实验共持续6个月。实验结束后,对斑点叉尾(鱼回)进行称重,并用16S rRNA扩增子测序技术和基于液相色谱的代谢组学技术分别检测斑点叉尾(鱼回)肠道菌群组成以及代谢组学。结果显示,间隔投喂组斑点叉尾(鱼回)终末体重(FBW)显著高于对照组和持续投喂组(P<0.05)。间隔投喂组的群落丰富度和多样性最高,持续投喂组群落丰富度最低(P>0.05)。厚壁杆菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)、蓝藻门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和异常球菌门(Deinococcota)是优势细菌门。优势肠道菌属包括未命名的叶绿体科中的一个属(norank_f_norank_o_Chloroplast)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、鲸杆菌属(Cetobacterium)、罗姆布茨菌属(Romboutsia)、微小杆菌属(Exiguobacterium)和狭义梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)。代谢组学分析表明,持续投喂组主要通过N-乙酰-D-半乳糖胺显著上调影响肠道菌群半乳糖和磷酸转移酶系统代谢通路(P<0.05),进而影响鱼体对碳水化合物的消化吸收。而间隔投喂组差异代谢产物L-丝氨酸和L-苯丙氨酸显著上调(P<0.05),影响斑点叉尾(鱼回)肠道菌群硫代谢、氨基酸代谢等,继而影响斑点叉尾(鱼回)能量吸收、抗炎症和免疫等能力。本研究为斑点叉尾(鱼回)发酵饲料投喂方式的探索和健康绿色养殖提供了理论依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 97-111. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230203002
    缢蛏(Sinonovacula constricta)为广盐性贝类,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。为探究缢蛏在适应盐度胁迫过程中发挥渗透调节作用的主要游离氨基酸(freeaminoacids,FAA)及其降解途径,本研究测定了不同盐度(5、20和35)胁迫下缢蛏组织的渗透压、FAA含量,并结合其肌肽合成酶基因(carnosine synthase, Sc-CARNS)的表达及相关生理指标的变化研究了Sc-CARNS基因的功能。结果显示,缢蛏鳃、足和血淋巴中渗透压和总游离氨基酸含量随着盐度的升高而升高,且各组织渗透压都在盐度胁迫24h后达到稳态。此时,缢蛏鳃、足和血淋巴中随盐度变化含量变化最明显的FAA分别为Ala、Gly、Glu、Pro,Ala、Gly、Arg、Tua和Ala、Ser、Thr、Gly。前期研究结果显示,在缢蛏盐度胁迫转录组中,Sc-CARNS表达上调,与盐度调节相关。Sc-CARNS在缢蛏肌肉型组织中表达量最高。低盐胁迫下,Sc-CARNS m RNA表达量和肌肽含量显著升高(P<0.05),丙氨酸(Ala)含量变化趋势与肌肽相反。受RNA干扰后,正常盐度和低盐胁迫下,Sc-CARNS基因在足中m RNA表达量和肌肽含量先下降后升高,丙氨酸含量变化则相反,48h干扰效率和含量变化最高,且肌肽与丙氨酸是1∶1的转化。结果表明,缢蛏属于渗透压随变者,体内FAA中的丙氨酸在渗透调节方面的贡献率最大,肌肽合成酶(CARNS)是丙氨酸代谢为肌肽的关键酶,参与渗透压调节过程。本研究揭示了低盐胁迫下缢蛏渗透压调节的关键机理,为揭示竹蛏科(Solenida)贝类独特的盐度耐受性机制提供了依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 166-174. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230209001
    为摆脱常规核酸样品提取步骤繁琐、耗时等问题,实现真正的现场快速检测,本研究致力于研制和优化一种对虾肝胰腺中DNA样品的核酸快速制备试剂,即核酸释放剂,适用于重组酶聚合酶扩增技术(recombinasepolymeraseamplication,RPA)与侧向流层析试纸条技术(lateralflow dipstick, LFD)结合的RPA-LFD技术检测。实验优选20~100 mmol/L Tris-HCl、50~250 mmol/L KCl、0.01%~0.10%十二烷基硫酸锂(LDS)、0.5%~2.0%聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)、1~5mmol/L乙二胺四乙酸二钠(EGTA2Na)、0.5~5.0 mmol/L牛血清白蛋白(BSA)、1~5 mg/mL明胶、0.01%~0.10%海藻糖、1%~5%甜菜碱等配制成核酸释放剂。以对虾肝肠孢虫(Enterocytozoonhepatopenaei,EHP)阳性样本和阴性样本对核酸释放剂各组分间配比进行优化,采集绿豆大小的对虾肝胰腺组织加入100μL核酸释放剂,100℃加热3 min,取上清液进行RPA-LFD反应,测试各组分不同浓度配比;并以对虾急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)阳性样品及阴性样品作为检测模板对优化后核酸释放剂再次验证。结果显示,核酸释放剂的各组分最佳配比为100 mmol/L Tris-HCl、100 mmol/L KCl、0.02%LDS、0.5%Triton X-100、1 mmol/L EGTA2Na、0.05%海藻糖、1 mg/mL明胶、0.5 mmol/L BSA、2%甜菜碱。RPA-LFD方法检测可显著区分阳性和阴性样品。本研究优化的核酸释放剂,适用于RPA-LFD检测对虾肝胰腺病原DNA样品的制备,有效避免了常规DNA样品繁琐、耗时的制备步骤,极大地提高了核酸水平病原检测效率。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 182-192. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230211001
    美人鱼发光杆菌美人鱼亚种(Photobacterium damselae subsp. damselae,PDD)是广泛分布于全球海洋环境中的一种致病菌。本研究以实验室保存的一株高致病性PDD菌株(PDD1608)作为对象,初步探究毒力基因dly对PDD菌株的生物学特性和致病力的影响。利用λRed重组技术成功构建毒力基因dly缺失株Δdly PDD1608::Cm,比较野生株和缺失株的生长、涌动性、药物敏感性、生理生化特性、生物被膜形成能力、菌株及胞外产物(extracellular products,ECP)的溶血性和磷脂酶活性等生物学特性。选用海水青鳉鱼(Oryzias melastigma)作为实验动物,通过人工感染实验测定野生株和缺失株及其ECP对海水青鳉鱼的致病性。结果显示,毒力基因dly缺失后导致PDD菌株生长变慢,涌动性、溶血性和磷脂酶活性均降低;野生株和缺失株的药物敏感性和生理生化特性未产生变化;与野生株相比,缺失株的生物被膜形成能力有显著差异(P<0.05);人工感染实验表明,缺失株及其ECP对海水青鳉鱼的致病性降低。毒力基因dly影响PDD菌株的生长、涌动性、溶血性和磷脂酶活性等多种生物学特性,并且与PDD菌株及其ECP的致病力强弱密切相关。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 66-75. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221211001
    为探究盐碱环境中鱼类的摄食和生长特性,为耐盐碱鱼类增殖保护和盐碱水养殖提供基础数据,本研究以青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)为代表,研究其在盐碱水(青海湖湖水)环境中的自主摄食节律,设置自然光照(14L:10D)湖水组和全黑暗(24D)湖水组,以自然光照(14L:10D)淡水组为对照。结果显示,青海湖裸鲤为白昼摄食类型鱼类。在自然光照条件下,淡水环境中,青海湖裸鲤的摄食高峰期为08:00—11:00,摄食低谷期则为05:00—08:00;湖水环境中,青海湖裸鲤在08:00—19:00呈现较高且持续的摄食现象,其平均每小时摄食量显著高于05:00—08:00和19:00—05:00时段。而在全暗环境中,青海湖裸鲤摄食的节律性减弱,各时段的平均每小时摄食量较为接近。经63d的自主摄食养殖,在自然光照下,湖水组的青海湖裸鲤在高盐碱环境中的体长增长率为(1.19±0.17)%、体重增长率为(10.66±0.98)%、特定生长率为(0.16±0.02)%/d,均分别显著低于淡水组青海湖裸鲤的体长增长率[(18.66±0.41)%]、体重增长率[(67.32±3.05)%]和特定生长率[(0.82±0.03)%/d],表明生长受到抑制。湖水组和淡水组青海湖裸鲤的体长–体重关系参数(b)均小于3,表明青海湖裸鲤为负异速生长鱼类,其中,湖水组b值小于淡水组,即湖水组体重增长速率低于淡水组,在一定程度上说明高盐碱环境导致青海湖裸鲤的生长特性发生变化。本研究通过探寻青海湖裸鲤在青海湖水环境以及淡水人工养殖中的摄食节律及生长规律,为青海湖裸鲤人工增殖投喂策略的制定提供理论依据,同时,为盐碱生境中鱼类的摄食习性研究提供基础数据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 53-64. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230426001
    为探明绿鳍马面鲀(Thamnaconusseptentrionalis)性腺发育相关基因表达特征,优化亲本生殖调控技术,本研究对绿鳍马面鲀雌雄亲体的精巢和卵巢进行了转录组测序分析,经de novo拼装,最终获得119 219个单基因(unigene),N50长度为1 255 bp。在NR、NT、KO、Swiss Prot、PFAM、GO及KOG数据库分别注释到24 009、35 057、18 453、26 971、30 294、11 420和21 613个unigene。绿鳍马面鲀精巢和卵巢转录组中存在18 954个差异表达基因(DEG),相对于精巢,在卵巢中上调表达的基因有11 265个,下调表达的有7 689个。选取bmp2、sox3、figla、hsd17b1、cyp19a、cyp17、foxl2、star和amh 9个DEGs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,结果显示,qRT-PCR结果与RNA-Seq分析相一致。GO和KEGG富集结果分析发现,amh、cyp17和star可能在绿鳍马面鲀雄性精子发生过程中起关键作用;bmp2、foxl2、cyp19a、figla和hsd17b1在雌性卵子发生和卵巢类固醇生成过程中发挥重要作用。本研究通过比较绿鳍马面鲀精巢和卵巢的转录组表达差异,初步阐明了精巢和卵巢的基因表达特征,为进一步研究绿鳍马面鲀的性腺发育机制奠定了基础。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 46-54. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230309002
    为探究铜藻(Sargassum horneri)的有机碳释放速率、与净初级生产力(NPP)之间的关系及主要的调控因素等问题,本研究采用三变量三水平的正交实验,测定铜藻在不同温度(5、15和25℃)、光照[86、172和258μmol/(m~2·s)]和光照周期(L∶D=6 h∶18 h、L∶D=12 h∶12 h、L∶D=24 h∶0 h,L表示光照时长,D表示黑暗时长)条件下溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)的释放速率和初级生产力。结果显示,DOC和POC释放速率的范围分别为0.653~4.785 mg/(g·h)和0.066~0.322 mg/(g·h);温度和光照强度分别是铜藻释放DOC和POC的主要调控因素;铜藻在高温、中光、L∶D=6 h∶18 h条件下的DOC释放速率最高[4.785 mg/(g·h)],在高温、高光、L∶D=24 h∶0 h条件下的POC释放速率最高[0.322 mg/(g·h)];铜藻释放的DOC和POC占NPP的比值分别为4%~130%和0.4%~5.9%;DOC释放速率与NPP之间存在负相关关系,POC释放速率与NPP之间无明显相关性。研究结果为深入了解铜藻的生理生态学特性及其对沿海生态系统碳循环的影响提供了科技支撑。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(04): 34-42. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230307001
    动物中普遍存在性别生长二态性,这种现象在海水鱼中更为明显。半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)性成熟雌鱼体重显著高于雄鱼,雌性个体的生长速度比雄性快2~4倍。本研究旨在探究rimoc1基因在半滑舌鳎雌、雄鱼中的表达差异及与性别和生长的关系。实时定量和原位杂交结果显示,rimoc1在雄性组织中未检测到表达,而在雌性组织中表达量最高的是卵巢和肌肉,在卵巢中表达相对稳定,在孵化后1.5年(1.5yph)和3yph的水平有所增加。在细胞系中通过si RNA干扰敲除rimoc1后,发现生长相关基因igf1、性别分化相关基因sox9b和foxl2的表达水平显著降低,而sox9a的表达升高。启动子活性分析显示,rimoc1启动子可能受到C/EBPdelta、Sox2和c-Jun等转录因子的调控。推测rimoc1可能在半滑舌鳎的性别分化和生长中发挥重要作用,为深入研究半滑舌鳎的性别生长二态性提供了基础。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 171-181. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221124002
    为预报池塘养殖凡纳对虾(Penaeus vannamei)急性肝胰腺坏死病(AHPND)的发生,自2020年开始,笔者对凡纳对虾养殖区开展了连续监测工作,包括与疾病发生相关的环境理化因子、微生物因子、虾体自身健康状况等18个候选预警因子指标,通过数据标准化处理后分析病原、宿主与环境之间的相关性,对候选预警因子进行筛选,基于Python语言编程结合Deep Forest、Light GBM、XGBoost算法进行数据建模和预测性能评判,仿真环境为Python2.7,以预警因子指标作为输入样本(即警兆),以对虾是否发病指标作为输出结果(即警情),根据输入样本和输出结果各自建立输入数据矩阵和目标数据矩阵,利用原始数据矩阵对输入样本进行初始化,结合函数方程进行拟合,拟合的源代码能利用已知环境、病原及对虾免疫指标数据对目标警情进行预测。最终建立了基于Deep Forest算法的虾体(肝胰腺内)细菌总数、虾体弧菌(Vibrio)占比、水体细菌总数和盐度的4维向量预警预报模型,准确率达89.00%。本研究将人工智能算法应用到对虾AHPND发生的预测预报,相关研究结果为对虾AHPND疾病预警预报建立了预警数学模型,并为对虾健康养殖和疾病防控提供了技术支撑和有力保障。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 87-100. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221205001
    为了挖掘调控乌苏里白鲑(Coregonus ussurinsis Berg)肌肉生长的关键候选基因,本研究对不同生长速度乌苏里白鲑的肌肉组织进行转录组测序,以期为乌苏里白鲑群体选育提供基础数据。首先,在同等条件下(从混合池中)随机选择乌苏里白鲑F2个体进行实验分组(快长组和慢长组)。接着分别从快长组[体重为(219.20±38.66)g]和慢长组[体重为(74.30±17.86)g]中随机选取10尾样本,取其背部肌肉进行转录组测序。以FDR(false discovery rate)<0.05且|log_2(FC)|>1(FC, fold change)为条件筛选差异表达基因并对其进行GO(gene ontology)和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并通过qPCR验证转录组数据的准确性。转录组测序结果显示,共筛选出2 211个差异表达基因,与慢长组相比,快长组中583个差异基因表达上调及1 628个基因表达下调。GO功能注释结果显示,差异基因主要参与细胞过程和结合过程,差异基因显著富集到251条KEGG通路(P<0.05),其中,MAPK信号通路(MAPKsignalingpathway)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、紧密连接(tight junction)、胰岛素信号通路(insulin signaling pathway)、糖酵解/糖异生(glycolysis/gluconeogenesis)和PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)参与细胞生长。之后结合功能注释结果和KEGG,鉴定出肌浆/内质网钙ATP酶基因atp2a1和atp2a2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因g6pc、生长因子结合蛋白1基因igfbp1以及肌球蛋白重链基因myh1、myh4、myh6、myh7、myh9和myh13等可能与肌肉生长密切相关的基因。本研究共筛选出10个可能与乌苏里白鲑肌肉生长相关的关键候选基因,为今后乌苏里白鲑分子标记辅助育种提供了基础数据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 214-223. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230120001
    栉江瑶(Atrina pectinata)为我国重要的海洋经济双壳贝类,近年来,其养殖生产活动备受养殖企业关注,为发展和优化其人工繁殖技术,本研究探究了人工海水中铵离子浓度和pH的变化对栉江瑶新鲜精子游泳运动的激活作用,定量描述了高度活化状态下精子曲线运动速率(VCL)、直线运动速率(VSL)、平均路径运动速率(VAP)和鞭毛摆动频率(BCF)的运动学特征,并对精子ATP含量、ATP酶与超氧化物歧化酶(SOD)活性进行了记录。结果显示,简单提高海水pH可略微提高栉江瑶精子运动率,但无法使精子进入高度活化状态;含有铵离子的碱化海水可有效激发精子游泳运动,3 mmol/L氨海水激活效果最佳。经3 mmol/L氨海水激活后,精子活力等级(MI)在21 min内一直保持在≥4的状态,在激活的前3 min内精子运动率都在80%以上,VCL>56μm/s,VSL>17μm/s,VAP>30μm/s,BCF>6 Hz。精子ATP含量在激活5 min后降低至初始含量的30.29%[(128.80±66.92)μmol/g prot],随后,无显著变化(P>0.05)。精子Na~+-K~+-ATP酶和Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATP酶活性在运动过程中较为稳定,其中,Na~+-K~+-ATP酶活性较低[(0.62±0.03) U/mg prot],Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATP酶活性较高[(6.08±0.04) U/mg prot]。精子SOD活性在15 min内逐步降低至[(1.23±0.73) U/mg prot],随后维持稳定。本研究可为栉江瑶精子激活机制深入研究提供基础,助力发展栉江瑶人工繁育技术。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 224-234. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230129001
    为探讨存在于人工鱼礁表面的海洋细菌与贝类附着之间的互作关系,本研究从自然海域中的人工鱼礁表面上分离了9株海洋细菌,并分别构建单一细菌生物被膜,探索不同细菌种属形成的生物被膜特性与厚壳贻贝(Mytilus coruscus)稚贝附着之间的关系。结果显示,9株人工鱼礁表面细菌形成的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性存在显著差异,其中,Mesoflavibacter sp.2对稚贝附着的诱导活性最高,Phaeobacter sp.2的诱导活性最低。Sutcliffiella sp.1和Jeotgalibacillus sp.1的细菌密度与诱导活性呈显著正相关,Cytobacillus sp.1和Phaeobacter sp.2的细菌密度与诱导活性呈显著负相关。通过比较分析Mesoflavibacter sp.2和Phaeobacter sp.2生物被膜的蛋白质及多糖含量发现,生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性与多糖含量呈显著负相关,与蛋白质含量呈正相关。本研究初步探索了人工鱼礁表面细菌形成的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响,为后续在自然海区进一步解析人工鱼礁表面生物被膜与海洋无脊椎动物附着的互作关系具有重要理论研究意义,同时,对于人工鱼礁表面海洋生物附着机制的研究具有重要的实践价值。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 129-139. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230210002
    除虫脲(diflubenzuron,DFB)是一种常用的杀虫剂,其代谢物残留会威胁水生动物及人体健康。为探究水产动物响应DFB胁迫的分子机制,本研究以鲤(Cyprinus carpio)为对象,选定0.1 mg/L和1.0 mg/L的药浴浓度对鲤进行15 d暴露实验。采用RNA-Seq技术对肝脏开展转录组测序,以P_(adj)<0.05和|log_2Fold Change|≥1为标准筛选差异表达基因(DEGs)进行GO功能注释和KEGG富集分析等生物信息学分析。结果显示,0.1 mg/L暴露浓度下有2 406个DEGs发生显著变化,1.0mg/L暴露浓度下有2 688个DEGs发生显著变化,2组共表达的DEGs有821个。GO分析结果显示,DFB暴露组DEGs富集在生物过程、细胞组成和分子功能上。KEGG富集分析显示,低浓度DFB暴露组DEGs显著富集到异生物质的生物降解和代谢、脂质代谢、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、信号分子与相互作用、内分泌系统、免疫系统等代谢通路;高浓度DFB暴露组DEGs除了富集到上述代谢通路外,还显著富集到折叠、分类和降解、运输和分解代谢等代谢通路。结果表明,DFB暴露对鲤造成异生物质的生物降解和代谢、脂质代谢、碳水化合物代谢、氨基酸代谢紊乱,并产生内质网应激、炎症反应和免疫毒性。本研究从转录层面上解析了DFB暴露对鲤毒性作用的分子机制,为DFB在水产领域的限量标准制定和环境安全评价提供基础数据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 101-116. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221230001
    为阐明生物钟相关基因在半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)卵巢成熟过程中的作用及机制,采集性成熟半滑舌鳎不同发育期的卵巢组织提取总RNA,通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术对5个核心生物钟基因Clock1a、Bmal1a、Cry1a、Cry2和Per2的编码区(CDS)序列进行克隆和序列分析。结果显示,Clock1a的CDS序列编码712个氨基酸,序列中有功能性结构域PASD1和PAS11。Bmal1a的CDS序列编码626个氨基酸,序列中有功能性结构域PASD3和PAS11。Cry1a和Cry2的CDS序列分别编码631个、669个氨基酸,序列中均有功能性结构域FAD7。Per2的CDS序列编码1 415个氨基酸,序列中有功能性结构域PeriodC和PAS11。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析5个生物钟基因mRNA在性成熟半滑舌鳎卵巢不同发育期的表达特性,发现5个生物钟基因存在性腺发育周年表达规律,且在卵巢Ⅱ期和Ⅲ期相对高表达(P<0.05),在卵巢Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ期相对低表达,这说明生物钟基因对半滑舌鳎的卵巢发育成熟起到重要的调节作用。研究结果为进一步探究生物钟基因调控半滑舌鳎卵巢发育成熟的机制提供了重要参考,为提高半滑舌鳎的繁育效率提供了理论基础。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 159-170. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221227001
    中间培育是凡纳对虾(Penaeus vannamei)养殖的重要阶段,投喂率是影响此阶段养殖成效的重要参数。本研究开展为期30 d的养殖实验,研究3组投喂率(投喂率分别为体重的5%、7.5%、10%,分别命名为T5、T7.5和T10)对凡纳对虾中间培育养殖水质、微生物群落结构、非特异性免疫指标及生长性能的影响。实验期间,水体pH、盐度、温度及溶解氧均保持在适宜对虾生长的范围内。结果显示,随着实验进行,总氨氮(TAN)、亚硝态氮(NO_2~--N)和化学需氧量(COD)浓度出现上升趋势,实验结束时,其浓度随投喂率升高呈现显著差异:T10>T7.5>T5。微生物群落结构分析表明,养殖水体的微生物群落丰富度和多样性随投喂率升高呈下降趋势,不同投喂率的优势门类均为变形菌门(Proteobacteria, 50.36%~67.53%)和拟杆菌门(Bacteroidetes, 12.09%~67.53%);在属水平上,对凡纳对虾有害的弧菌(Vibrio)相对丰度在T10组最高(37.33%)、T5组最低(0.13%);对其有益的假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)相对丰度在T10组最低(0.28%)、T7.5组最高(9.78%)。凡纳对虾肝胰腺的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性在T10组最低、T7.5组最高(P<0.05)。T7.5和T10组对虾的体长和体重均显著大于T5组(P<0.05),但T7.5和T10组之间无显著差异(P>0.05),投喂率与存活率呈负相关,且3组间存在显著差异(P<0.05)。利用因子分析对非特异性免疫指标和生长指标进行综合评价,结果表明,T7.5组得分最高,为0.92,凡纳对虾中间培育的投喂率在7.5%左右为宜。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 1-30. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230210001
    渤海湾历史上为黄渤海多种主要经济鱼类的重要产卵和育幼场。基于历史调查资料和补充调查,构建渤海湾鱼卵、仔稚鱼调查数据集,通过数理统计分析阐述1982年以来渤海湾鱼类早期资源(浮性鱼卵和仔稚鱼)群聚特性和演替过程。结果显示,渤海湾鱼类早期资源结构、产卵和育幼场重心位置处于持续更替过程中,不同时期早期资源的种类组成、资源丰度、优势种类和物种多样性水平等呈明显季节更替,118°30'E以西湾中底部海域一直为产卵和育幼场集中分布区。相较1980s,渤海湾鱼类早期资源已发生结构性改变,且渤海湾作为传统经济鱼类的产卵和育幼场所的功能下降明显。渤海湾鱼类早期资源种数和资源丰度均在2010s前期跌至历史低值,近年来又显著回升。鱼类早期资源种数由1980s的39种,1990s前期的31种、后期的34种,2000s—2010s初期的22种,逐次下降至2010s前期的21种,2010s中后期开始逐步回升,至2020s初期已达40种。2020—2021年鱼卵种数约为1980s的80%左右,资源丰度约为彼时的88%;仔稚鱼种数与1980s大致相当,资源丰度则为彼时的1.33倍。鱼卵、仔稚鱼物种多样性水平呈年际和年代际剧烈波动,鱼类早期资源种类年际更替现象明显,且近年来呈明显加快趋势。产卵类型、栖息类型和适温类型亲体种数均呈先下降后上升的变动趋势,全年综合浮性卵种数比例下降,黏性卵和具卵膜丝卵种数比例升高;陆架浅水中上层鱼类种数所占比例升高,中底层和底层鱼类所占比例降低。斑(鱼祭)(Konosirus punctatus)、青鳞小沙丁鱼(Sardinella zunasi)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)、带鱼(Trichiurus japonicus)、花鲈(Lateolabrax maculatus)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)等渤海湾传统经济鱼类早期资源密度显著降低;鳀(Engraulis japonicus)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)、赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)和少鳞(鱼喜)(Sillago japonica)等鱼类早期资源密度显著增高。渤海湾鱼类早期资源发生量主要取决于产卵场的环境条件、捕捞强度和对鱼类早期资源的损害程度,渤海湾鱼类早期资源结构及其动态变化是环境和捕捞双重扰动下鱼类群落内生态位错位交替和结构性渔业资源衰退的具体体现。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(03): 193-202. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221216001
    传染性皮下和造血组织坏死病毒(infectious hypodermal and haematopoietic necrosis virus,IHHNV)是危害虾类健康养殖的重要病原,为寻找一种快捷保存及分离IHHNV DNA的方法,为后续研究提供完整的核酸材料,选用FTA(flinders technology associates)卡为保存介质,以FTA纯化试剂、TE(Tris-EDTA)缓冲液及去离子水为基础洗脱液,设计7种FTA卡黏附DNA洗脱方法,通过荧光定量PCR检测方法检验不同核酸洗脱分离效果及最低的点膜核酸量。结果显示,于4 mm~2的FTA卡上,点样体积为2.5μL,用洗脱液作为模板时,最低点膜核酸浓度需要1.47×10~4 copies/μL以上,可获得最佳的检测灵敏度和100%检出率的洗膜方法为50μL TE缓冲液于95℃下浸洗5 min;用膜片做模板,点膜核酸浓度需要1.82×10~3 copies/μL以上,室温(20~25℃)条件下,用FTA纯化试剂洗脱3次,再用TE缓冲液洗脱2次,洗脱时间均为5 min,可获得最佳的检测灵敏度和100%的准确度。以FTA卡保存对虾白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)、虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)、虾十足目虹彩病毒1(Decapod iridescent virus 1,DIV1)、偷死野田村病毒(covert mortality noda virus,CMNV)、致急性肝胰腺坏死副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,V_(pAHPND))核酸,测试所建洗脱方法的效果,证实了该方法对其他虾类病原核酸的洗脱具有通用性。该研究给出了FTA卡保存和洗脱IHHNV DNA的适用性方案,为野外对虾样品采集、病毒核酸样品跨区域传递的保存和运输条件提供了科学数据。