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  • 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(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): 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(01): 128-137. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20220928001
    虾青蛋白(Crustacyanin,CRCN)在甲壳动物脂类代谢及低氧胁迫应激调控等方面具有重要的功能。为获取虾青蛋白在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)性腺发育和低氧胁迫应答中的作用,本研究在克氏原螯虾肝胰腺组织中鉴定出1个类虾青蛋白PcCRCN-L基因的c DNA序列,分析了PcCRCN-L基因的结构特征和进化模式,研究了PcCRCN-L基因在不同组织与性腺不同发育时期的表达特征,探讨了Pc CRCN-L在低氧–复氧胁迫下的表达响应模式。结果显示,PcCRCN-L基因c DNA序列长2 700 bp,其开放阅读框(ORF)长度为1 587 bp,编码528个氨基酸残基;DNA序列长6 130 bp,位于克氏原螯虾基因组的第12号染色体,包含5个外显子和4个内含子,内含子/外显子剪接方式符合GT-AG规则。Pc CRCN-L具有1个完整的lipocalin结构域,包含典型的序列保守区Ⅰ(SCR1)序列G-X-W、保守区Ⅱ(SCR2)序列T-D-Y和保守区Ⅲ(SCR3)序列精氨酸R。多序列比对与系统进化分析结果显示,PcCRCN-L独立于传统虾青蛋白A和C亚族,单独聚为一支。Pc CRCN-L在克氏原螯虾多个组织中均有表达,在肝胰腺中表达量最高;在性腺不同发育时期,肝胰腺以及卵巢组织中的Pc CRCN-L基因表达量显著降低;低氧胁迫下,肝胰腺组织中Pc CRCN-L表达量显著降低,复氧后显著升高。研究结果表明,PcCRCN-L与克氏原螯虾性腺发育密切相关,并参与了克氏原螯虾的低氧–复氧胁迫应激调控。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(01): 148-160. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20220726002
    生境质量评价研究作为一种量化评估水域生境功能现状的重要手段,能够为制定渔业生境管理策略提供更为有效的理论支撑。为探究长江口中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)产卵场生境质量状况,本研究从反映产卵场生境质量的中华绒螯蟹繁殖产卵行为特征出发,侧重于繁殖表现特征并结合数量分布特征作为中华绒螯蟹产卵场生境质量评价依据。通过评价指标的筛选和权重分析以及评价规则的确立等步骤构建了中华绒螯蟹产卵场生境质量指数(HQI)。根据相关分析的结果,选取单位捕捞努力量渔获量、相对繁殖力和肝胰腺指数为评价指标。基于评价指标与环境因子的冗余分析结果,了解环境特征对评价指标的影响程度并以此作为权重分析的主要依据,应用层次分析法计算各评价指标的权重值。最终,通过多指标综合评分法计算各调查站点的HQI。结果显示,构建的HQI对生境特征的解释率达到94.9%(F=12.0, P=0.038),具有量化评估水域生境功能现状的明显优势。各调查站点的HQI介于0.33~0.84之间,47%站点的生境质量等级的评价结果在“中等”及以上。整体上,横沙北岸水域的生境质量水平高于深水航道水域。其中,溶氧、盐度和水温是影响中华绒螯蟹产卵行为及产卵场生境质量水平的关键环境因子。本研究通过构建中华绒螯蟹产卵场生境质量指数为工具,进一步从生境功能的角度探究了长江口水域中华绒螯蟹产卵场生境质量状况,以期为中华绒螯蟹河口产卵生境管理提供理论参考。
  • 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): 268-277. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230303001
    为探究不同干制方式对秋刀鱼(Cololabis saira)风味的影响,本研究将腌制后的秋刀鱼分别进行自然干燥、冷风干燥和紫外+冷风干燥,通过气相色谱–质谱联用仪(GC-MS)和电子舌测定鲜鱼、腌制鱼、自然干制鱼、冷风干制鱼、紫外+冷风干制鱼的风味变化。结果显示,GC-MS共检测到包括醛类、醇类、酮类、酸类、烃类以及含氮化合物等58种挥发性风味物质。以鲜秋刀鱼为参照,醇类、醛类、酮类物质的增加均不同程度丰富了3种干制秋刀鱼的油脂香气;其中,紫外+冷风干制鱼中顺-2-庚烯醛、辛醛、2-乙基呋喃等物质的含量明显增多,分别增加至64.96、569.48和189.27μg/kg,使秋刀鱼具有丰富的油脂香味。咸味、鲜味和鲜味回味是干制秋刀鱼重要的滋味指标,电子舌实验结果表明,干制后秋刀鱼的咸味和鲜味回味大幅增加,而鲜味略有降低。3种干制方式均不同程度增加了秋刀鱼的油脂香味,同时丰富了鲜味回味;其中,紫外+冷风干燥最大程度地丰富了干制秋刀鱼的风味。
  • 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(01): 47-59. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20220830002
    为研究蛋白激酶B (Akt)在许氏平鲉(Sebastes schlegelii)应答细菌胁迫过程中的作用,本研究应用PCR技术对许氏平鲉Akt基因(SsAkt)的编码区序列进行了克隆和特征分析,并应用实时荧光定量PCR技术检测了健康许氏平鲉各组织和细菌胁迫后肾脏、血液和肝脏中SsAktm RNA的表达规律。结果显示,SsAkt的开放阅读框(ORF)的长度为1 440 bp,编码479个氨基酸,预测其蛋白的相对分子质量为55.80 k Da,理论等电点(p I)为5.64。SMART分析显示,Ss Akt蛋白含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的3个特征性保守结构域和2个磷酸化位点。同源比对发现,Ss Akt与鱼类的同源性较高,与尖嘴鲈(Lates calcarifer)的相似度最高,为99.37%。组织表达分析显示,SsAkt在许氏平鲉健康组织(血液、鳃、肝脏、肌肉、肾脏、脾脏、肠、脑和心脏)中均有表达,在肾脏、脑和血液中的相对表达量较高。许氏平鲉响应细菌胁迫的表达结果显示,藤黄微球菌(Micrococcus luteus)感染后,SsAkt在3种组织中的表达明显上调,呈先上升后下降的趋势;鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染后,SsAkt在3种组织中呈现不同的表达趋势:在肾脏中,SsAkt的表达趋势为先上升后下降又上升再下降,而在血液和肝脏中的表达趋势为先上升后下降。以上研究表明,SsAkt响应了外源微生物对许氏平鲉的胁迫,在抵御外源微生物免疫应答过程中发挥重要作用。本研究结果为许氏平鲉的免疫机理研究奠定了基础。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 199-209. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221123001
    为了解贝类群落结构季节变化,对长山列岛潮间带贝类组成和多样性进行调查。本研究分别于2021年7月、2021年10月、2022年2月和2022年5月的大潮期间,对长山列岛5个代表性岛屿10个调查站点的潮间带贝类种类组成和多样性进行调查,并测量调查点间隙水水质参数。本次调查共采集到12种贝类,各季节贝类种类数量春季最多,秋季次之,冬季最少;贝类优势种为春季最多,秋季次之,夏冬季最少;各个潮区贝类物种多样性指数H′为中潮带(1.44)>低潮带(1.40)>高潮带(0.44),各季节平均贝类物种多样性整体上为春季(1.26)>冬季(1.21)>秋季(1.11)>夏季(0.95);各个潮区中贝类均匀度指数J′为中潮带(0.67)>低潮带(0.59)>高潮带(0.29),而各季节变化不明显;各个潮区中贝类丰富度指数d为中潮带(0.56)>低潮带(0.52)>高潮带(0.17),在季节上,贝类丰富度整体上春季(0.681)>秋季(0.573)>夏季(0.458)>冬季(0.418)。季节(温度)对潮间带贝类资源多样性和丰富度影响最为明显,养殖和旅游等人类活动也会对贝类物种分布和数量造成影响,本研究结果不仅丰富了我国海岛潮间带贝类资源数据,还能为长山列岛潮间带贝类生物多样性和环境保护提供基础资料和参考依据。
  • 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(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(02): 61-69. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20231019001
    微塑料污染已成为与全球气候变化、臭氧耗竭和海洋酸化并列的重大全球环境问题,其污染特征及生态环境风险已成为全球研究热点。城市近岸海域往往是高强度人类活动区域,其海底沉积物中微塑料的污染状况可能更为复杂。但至今为止,城市近岸海域沉积物中微塑料的污染现状、分布特征仍不清楚,亟待研究。为此,本研究以典型滨海旅游和海洋城市青岛市为例,对其崂山近岸海域表层沉积物中微塑料的丰度、形状、颜色和聚合物类型等进行了调查研究。结果显示,青岛市崂山近岸海域表层沉积物中微塑料丰度处于9.06~34.48 ind./kg之间,平均丰度为(21.97±8.32) ind./kg;微塑料主要形态为纤维状,占比53%,其余为颗粒状和薄层状;主要颜色为透明色,占比66%,其余为黑色、白色和其他颜色;粒径主要分布于0.5 mm以下,占比76%;聚合物类型主要为聚丙烯,占比45%,其余为聚苯乙烯、聚乙烯和纤维素。与国内外其他海域沉积物相比,青岛市崂山近岸海域表层沉积物中微塑料污染程度整体处于较低水平。但考虑到沿岸城市人类活动强度较大,其微塑料污染状况和分布特征需要长期关注。本研究结果将为城市近岸海域微塑料生态环境风险评估和管控提供科学参考。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 1-13. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.2023103100
    追踪和把握黄河口海域的营养盐分布和历史变化,不仅是西北太平洋边缘海域生源要素地球化学循环的关键内容,而且对区域富营养化和环境质量监管、污染综合整治具有重要意义。本研究延续该海域的营养盐及相关环境要素的现状调查,整理近20年的历史资料,分析黄河口营养盐组成和结构的发展趋势,揭示黄河口营养盐现状的主要影响因素。结果显示,溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)和硅酸盐浓度总体由黄河口分别向北和向东南逐渐降低,但其组成和分布的时空差异较大,河口口门外出现异常高值;硝酸氮是DIN的主要组分,各组分相对贡献变化较大,都出现超过80%贡献率的状况;氮磷比(N/P)较高,最低为43.7。近20年黄河口海域DIN变化大致分为3段,2006年前逐渐增加到最高浓度(60μmol/L),到2009年逐渐降至30μmol/L,之后到2023年在浓度小于30μmol/L的范围内波动;DIP浓度在2005年和2013年出现峰值,2006—2008年浓度较高,其他年度浓度较低。除2000年,黄河口N/P不低于25,2010年以来呈现持续升高的趋势。主成分分析结果表明,营养盐组成能显著表征黄河口水质特征。黄河口海域营养盐组成和分布的极不均匀性以及高N/P,使得黄河口水环境质量情势严峻。
  • 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): 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(01): 224-233. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221118001
    为了解我国市售虾酱产品的品质现状,探究不同品种虾酱之间的品质差异,采集了32种市售虾酱,进行了感官评价和水分、盐分、蛋白质、氨基酸态氮等理化指标的检测,对品质相关数据进行了统计分析和主成分分析,并进一步采用电子鼻和气相–离子迁移谱(GC-IMS)对气味进行了分析。结果表明,市售虾酱色泽和质地差异相对较小,而气味差异较大。理化指标中,市售虾酱的氨基酸态氮含量变异系数为33.91%,离散程度最大。在主成分分析中,提取到3个主成分,累计方差贡献率达82.32%,表明能够涵盖虾酱品质的基本信息,水分、氨基酸态氮、气味是影响虾酱综合品质的关键指标。电子鼻聚类热图表明,在欧式距离4.03处可将32种虾酱聚为4类,原料是影响聚类的主要因素。对海银虾、蜢子虾和白虾3种原料的虾酱进行GC-IMS分析,共鉴定出63种挥发性成分,主要是醇类。研究结果可为虾酱产品品质评价与生产工艺改进提供参考。
  • 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(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(02): 28-38. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230719001
    渔港是近海污染物的重要汇集地之一,其中重金属污染尤为突出,但往往缺乏充分的环境监测数据和科学研究。本研究采集了广东和广西4个渔港的表层海水和翡翠贻贝(Perna viridis)样品,测定海水和贻贝软组织中的重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、As和Cr)含量,同时分析贻贝肝胰腺组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活力以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量等与抗氧化防御系统有关的生物标志物水平,并利用综合生物标志物响应(integrated biomarker response,IBR)指数法对不同渔港重金属污染水平进行综合评价。结果表明,海水和贻贝软组织中重金属含量均为较低水平,海水重金属综合污染指数(PI)由高至低依次为蛇口渔港>南澫渔港>达濠渔港>渔万渔港,处于自然本底状态。贻贝体内重金属综合污染指数(Pin)由高至低依次为渔万渔港>蛇口渔港>南澫渔港>达濠渔港,处于无污染水平。另外,蛇口渔港海水与贻贝组织中Cu浓度在4个渔港中均表现为最高。IBR指数评价结果表现为蛇口渔港>渔万渔港>达濠渔港>南澫渔港,蛇口渔港的IBR值最高,这与海水重金属综合污染指数结果相一致。相关性分析表明,IBR指数与海水和贻贝体内重金属综合污染指数无显著相关性,但与海水和贻贝组织中Cu的浓度具有显著正相关性。综上,蛇口渔港重金属污染风险相对较高,渔港环境中Cu污染可能需要重点关注,IBR指数综合评价与化学分析相结合在渔港环境污染评价方面具有较好的应用价值。
  • 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): 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(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(02): 173-185. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221027001
    鱼类多样性的保护对于生态系统的科学管理和资源的可持续利用至关重要。环境DNA metabarcoding技术的出现和应用为水生生物的调查与监测带来了强有力的技术革新。本研究以浙江舟山近海岛屿——西轩岛为例,设计了4个不同采样站位,先后于2019年2月(冬季)、5月(春季)和11月(秋季)共采集水样12个,通过环境DNA提取、扩增、高通量测序以及生物信息学分析,对西轩岛近海鱼类多样性进行了分析,同时评估了鱼类多样性的时空差异。结果显示,共监测到鱼类33种,隶属于12目26科32属,其中,鲈形目(Perciformes)种类最多,共19种,约占所有种类的57.6%。不同采样季节的多样性指数和均匀度指数均存在显著差异,表明季节可能是影响西轩岛近海鱼类多样性的因素之一。综合时间和空间分析的结果显示,在繁殖季节且远离舟山本岛一侧的采样点监测到的鱼种数量更多。通过比对之前传统渔业资源调查的结果发现,不同季节优势种存在较大变化,可能与采样点数量较少且集中有关。进化树富集结果显示,各季节的优势鱼种与传统调查手段的结果有较大差异,表明目前环境DNA仍不能完全替代传统调查方法,但可以将环境DNA方法与传统的调查方法相结合,以确保监测结果的准确性和可靠性。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 186-198. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221205002
    福建东吾洋海域是我国刺参(Apostichopus japonicus)吊笼养殖的核心产区,但目前该地区的水域环境现状和环境菌群结构相关研究匮乏。本研究以东吾洋海域东安、马坑、雷江和沙湾4个主要养殖区域为对象,完成了海参养殖高峰期1月的水质环境因子调查和评价分析,采用高通量测序方法完成了水体和沉积物菌群多样性和差异特征菌群分析,解析了环境因子与菌群结构相关性。结果表明,马坑海域的富营养化指数为21.60,属于严重富营养化;东安和雷江海域属于重度富营养,只有沙湾海域处于中度富营养的水平。东安和沙湾海域水质属于轻度有机污染,而马坑和雷江海域属于中度有机污染。高通量测序共获得1 520个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),归属于28门、57纲、163目、322科、581属。菌群结构多样性分析表明,各区域沉积物的菌群多样性水平均显著高于相应海域水体菌群多样性,且具有较强的空间异质性。沙湾海域环境菌群多样性与丰度最高。PCo A分析表明,沉积物和水体中细菌群落结构差异极显著,水体交换和海域位置对其水体和沉积物菌群结构的影响较大。具有潜在致病性的弧菌科(Vibrionaceae)在所有水体和沉积物样本中均为优势种类之一。对水体样品和沉积物样品的LEFSe(line discriminant analysis effect size)分析筛选到处于不同分类水平的74个特异菌群。基因功能的预测和COG分类统计表明,水体与沉积物样品在12个代谢途径上存在显著差异(P<0.05)。对4个海区的水体菌群LEFSe分析筛选到处于不同分类水平的30个特异菌群。水体的菌群与环境因子的RDA分析揭示,温度、溶氧、叶绿素a浓度是影响不同海域水体菌群结构的主要环境因子,相关研究将为福建刺参养殖管理提供基础数据和科学参考。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 257-266. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221211002
    2021年,山东省临沂市一养殖场养殖的美洲鲥鱼(Alosa sapidissima)突发疾病并出现严重死亡,日死亡率高峰期达到2.5%,累积死亡率约为90%。患病鱼主要症状为体表出血、溃疡,解剖可见腹腔腹水、肝脏暗红,并伴有肠炎。组织病理学检测发现,病鱼肝脏出现弥散性坏死,嗜碱性粒细胞增多和细胞肿胀空泡变性;脾脏出现出血性贫血性坏死灶、核破裂和核固缩;肾脏淋巴细胞坏死脱落,肾小体毛细血管球萎缩,近端小管和远端小管内的细胞出现不同程度的细胞结构消失。发病鱼肉眼和显微镜观察未见明显寄生虫,利用PCR方法检测鲤疱疹病毒2型(Cyprinid herpesvirus 2)、鲈鱼蛙病毒(largemouth bass ranavirus)等淡水鱼类常见病毒均为阴性。细菌分离培养结果显示,从发病鱼的肝脏、肾脏和脾脏中分离得到形态一致的优势菌,命名为AS-AH2101。经16S rRNA测序比对和生理生化鉴定,确定AS-AH2101为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)。毒力基因检测结果显示,AS-AH2101携带气溶素(aerA)、溶血素(hlyA)、丝氨酸蛋白酶(ahpA)、热稳定细胞肠毒素(ast)、热敏感细胞肠毒素(altA)和密度感应系统(luxS)基因。人工感染实验结果显示,AS-AH2101能引起蓝曼龙(Trichogaster trichopterus)发病死亡,半数致死量为3.23×10~4CFU/尾。药物敏感性研究表明,AS-AH2101对头孢拉啶、阿莫西林、氨苄西林和红霉素等4种抗生素具有耐药性,对四环素和多西环素等11种抗生素敏感。综上所述,本研究报道了我国养殖美洲鲥鱼感染嗜水气单胞菌的典型病例,为美洲鲥鱼在我国养殖过程中的疾病防控以及嗜水气单胞菌病的防治提供了参考和借鉴。
  • 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(02): 245-256. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230228002
    以池塘养殖杂交鲌“先锋1号”为对象,采用短期微流水处理,研究处理时间(0、4、8和12d)对杂交鲌“先锋1号”色度、肌纤维直径、肌肉质构特性、常规营养成分、氨基酸和脂肪酸含量的影响,以评价短时间微流水处理对杂交鲌“先锋1号”品质的提升作用。结果显示,微流水条件下,8 d和12 d皮的黄度值(b~*)显著升高,各实验组肌肉的红度值(a~*)显著降低(P<0.05,下同)。处理8 d时,肌纤维密度、肌肉硬度、咀嚼性和弹性显著提升,分别较对照组提升了70.96%、92.04%、198.99%和35.71%。随着处理时间的延长,粗蛋白和粗脂肪含量显著降低,灰分在处理过程中无显著差异(P>0.05,下同);杂交鲌“先锋1号”在处理4d时的鲜味氨基酸总量(DAA)显著高于8d和12d;氨基酸总量(TAA)和必需氨基酸总量(EAA)变化不显著,各组必需氨基酸指数(EAAI)分别为77.33%、74.91%、76.56%和76.75%。第8天时,肌肉中顺-15-二十四碳一烯酸(C24:1)、花生三烯酸(C20:3n6)和花生四烯酸(C20:4n6)含量分别为6.85、41.05和53.84 mg/100 g显著高于其他各组,而α-亚麻酸含量,单不饱和脂肪酸总量和n-6多不饱和脂肪酸(n-6PUFAs)总量分别为48.05、1 336.43和524.43 mg/100 g显著高于4 d和12 d。研究表明,短期微流水处理8 d时,在保证肌肉营养品质的同时,可有效改善其体色和肌肉颜色,增加肌肉口感,为池塘养殖淡水产品品质提升提供新的思路。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 96-104. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20231009001
    二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)是地球上重要的有机硫化合物之一,在全球硫循环和气候调节等方面发挥着重要作用。浮游植物是海洋环境中DMSP的主要生产者,而氮营养盐是影响浮游植物产生DMSP的重要因素之一。本研究以赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)(DMSP高产量藻)与三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)(DMSP中等产量藻)为对象,通过室内培养实验,对比分析了在不同氮营养盐浓度及不同氮营养盐类型条件下,2种藻培养液中颗粒态DMSP (DMSPp)的含量及其与藻密度、单细胞DMSPp含量的关系。研究发现,不同氮营养盐浓度或氮营养盐类型对赫氏颗石藻单细胞DMSPp含量影响较小(P>0.05),培养液中的DMSPp浓度主要受藻细胞密度影响;而不同氮营养盐浓度或氮营养盐类型对三角褐指藻单细胞的DMSPp含量影响显著(P<0.05),培养液中的DMSPp浓度主要受藻的单细胞DMSPp含量影响。例如,对于三角褐指藻来说,低NO_3~-浓度(0μmol/L)培养组单细胞DMSPp平均含量是高NO_3~-浓度(1 764μmol/L)培养组的11倍;在不同氮营养盐类型下,NaNO_3培养组中总DMSPp的平均浓度分别为NH_4Cl和CH_4N_2O培养组的3~4倍。推测以上差异可能与DMSP在不同藻类中的生理作用存在差异有关。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(01): 161-171. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20230217001
    为阐明全球气候变暖和微塑料复合胁迫对长牡蛎(Crassostrea gigas)免疫应答、氧化应激和能量代谢的影响,本研究采用3个微塑料(microplastics, MPs)水平[无微塑料、小粒径聚苯乙烯微塑料(SPS-MPs,6μm)和大粒径聚苯乙烯微塑料(LPS-MPs,50~60μm)]和2个温度水平(20℃和25℃)对长牡蛎进行了为期21 d的单一和复合暴露,检测分析了各组长牡蛎血细胞功能[吞噬活性、活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量]、糖原含量以及免疫相关基因表达的变化。研究结果表明,SPS-MPs暴露能增加长牡蛎血淋巴细胞中ROS含量,降低血细胞吞噬活性,揭示SPS-MPs毒性作用更强。升温与微塑料的协同作用增加了长牡蛎消化腺组织中的糖原含量。实时荧光定量PCR结果显示,升温与SPS-MPs复合暴露组长牡蛎消化腺组织通过上调热休克蛋白90 (heat shock protein90, HSP90)、核因子κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB, IκB)和p53基因表达量进行免疫应答;升温与微塑料的拮抗作用增加了鳃组织p53基因表达量,揭示p53基因参与了鳃组织免疫调控。总之,升温与微塑料复合暴露能影响长牡蛎的氧化应激、免疫反应和能量代谢,升温与SPS-MPs长期暴露可能对长牡蛎的种群维持造成负面影响。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 150-161. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20231008002
    为揭示不同生理状态下中华鲟(Acipenser sinensis)体表黏液与生境微生物组成差异,本研究比较了健康和亚健康中华鲟体表黏液菌群的群落结构差异,探讨细菌群落结构与中华鲟生理状态的相关性。本研究采集健康与亚健康中华鲟的体表黏液和养殖水体,利用高通量测序技术分析其菌群结构。结果表明,亚健康组微生物多样性与丰富度显著高于健康组(P<0.05)。序列的统计分析表明,相较于水体,黏液样本存在大量的独有操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU),且与水体的共有OTU数目因中华鲟生理状况而发生变化。根据组间的相似性与差异分析,不同组之间的主成分与主坐标分析显示出较强的分离趋势,且组内样本相对距离较小。在门和属水平下,中华鲟体表黏液和水体群落组成和优势种有显著差异。水体中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)(31.84%)和厚壁菌门(Firmicutes)(24.37%);健康组优势菌门为变形菌门(55.23%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(21.00%);亚健康组的变形菌门(40.23%)占比相较于健康组有所下降,但酸杆菌门(Acidobacteria)(18.29%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)(10.08%)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)的比例均有不同程度的增加。水体中优势菌群包括球形发丝菌属(Sphaerochaeta)(10.56%)和下水道菌属(Cloacibacillus)(7.95%)。健康组中的优势菌群包括罗尔斯通氏菌属(Ralstonia)(19.83%)和黏液杆菌属(Mucilaginibacter)(8.11%)。亚健康组的优势菌群则相较于健康组发生了变化,主要由鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)(16.71%)和WPS-1_genera_incertae_sedis (5.05%)组成。功能预测发现,亚健康组的菌群功能丰度相较于健康组显示出下降的趋势,包括环境适应、生物代谢、信号转导等。通过对不同生理状态中华鲟黏液微生物组与水体的相似性及差异分析发现,随着中华鲟的生理状态的改变,体表黏液核心菌群产生差异,亚健康组中鞘氨醇单胞菌属是黏液菌群的优势属,该属可作为健康检测的标志物。通过对健康和亚健康中华鲟体表黏液微生物群落的比较,发现不同健康状态存在不同的微生物群落结构,为中华鲟的健康养殖与监测提供了新的视角。
  • 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(02): 70-81. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20231023002
    微塑料作为一类新兴污染物,已被证实,浓度过高会危害海洋生物的健康,而舟山团鸡山岛垃圾填埋场是一个潜在的微塑料的污染源,若管理不善导致微塑料泄露,可能会对舟山网箱养殖的发展及海水环境造成极大威胁。基于此,本文通过建立模型,研究当团鸡山微塑料泄露后,微塑料的迁移特性及分布规律,同时分析可能对舟山渔业带来的影响。研究表明,微塑料的迁移将受到季节性洋流和季风的作用,存在明显的季节分布规律和迁移特性。其浓度分布除大量聚集在释放点附近外,还会聚集在舟山岛与宁波之间的深水航道中,春季、夏季、秋季和冬季深水航道中的微塑料占比分别为38%、36%、44%和42%。在冬季,大概2%的微塑料会进入到象山湾,对象山湾的网箱养殖带来一定影响。此外,本文探讨了微塑料的分布与海洋锋面的关系,研究表明,锋面会阻止微塑料向外扩散而聚集在近海。本研究将有助于深入了解近海微塑料污染,同时为微塑料污染的控制提供理论依据。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 50-60. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221028001
    随着海洋微塑料污染的日益加剧,长山列岛附近海域生物体内微塑料的分布现状亟待研究。本文研究了长山列岛附近海域7种常见海洋野生鱼类的胃肠道和肌肉中微塑料的污染情况。结果显示,在鱼类肌肉中并未检测到微塑料的存在,微塑料普遍存在于鱼类胃肠道中,其丰度范围为0.19~3.79个/个体;微塑料的尺寸以<300μm为主,占微塑料总丰度的85.91%;微塑料的形状以纤维为主,其次为碎片和颗粒;微塑料的颜色大多为透明色;在鱼类胃肠道中检测到的聚合物类型为赛璐玢(Cellophane)、纤维素(Cellulose)和聚乙烯(Polyethylene),其中,以赛璐玢为主要类型。研究结果为探明微塑料对海洋生态环境中鱼类生物效应提供了基础数据和科学依据。
  • 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(02): 220-232. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221122001
    类胰岛素生长因子3 (insulin-like growth factor 3, IGF3)在硬骨鱼类性别分化过程中扮演重要角色,但其是否影响卵巢发育尚不明确。本研究以欧亚养殖良种大菱鲆(Scophthalmus maximus)为实验材料,通过RACE (rapid-amplification of cDNA ends)克隆技术,获得了IGF3全长cDNA序列,分析了其生物信息学特征,预测了其与IGF特异性受体(IGF receptors, IGF-1R, IGF-2R)结合情况,查明了其组织和卵巢不同发育时期表达规律。结果显示,大菱鲆IGF3 cDNA全长为1 255 bp,编码259个氨基酸。生物信息学分析发现,IGF3为亲水性蛋白,具有典型的IGF特异性结构域和信号肽序列,同狭鳞庸鲽(Hippoglossus stenolepis)同源性最高;蛋白质三级结构域由3个α螺旋串联而成,同IGF-1R和IGF-2R紧密结合。组织表达分析显示,igf3在大菱鲆各个组织中均有分布,雌、雄大菱鲆表达规律显著不同,但皆在脑组织中表达最高。在卵巢发育过程中,igf3在卵黄生成后期表达量显著上升,在核迁移期达到最高,在闭锁期显著下降。以上结果表明,大菱鲆IGF3具有典型的IGFs家族结构特征,作为局域性内分泌因子,在组织中广泛分布且具有显著的性别二态性,同时参与调控了卵巢发育和成熟。相关结果为深入解析IGF3对大菱鲆卵巢发育和卵母细胞成熟的影响及其作用机制奠定了基础,也为探究鱼类IGF3新功能提供了重要思路。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(02): 233-244. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221110002
    本研究采用生理学和实验生态学方法探究了工厂化循环水养殖模式下,不同投喂频率对星康吉鳗(Conger myriaster)生长、生理指标以及水质因子的影响。选用初始体重为(150.64±5.43) g的星康吉鳗为研究对象,实验共设2组,分别为1次/天(T1组)、2次/天(T2组),每组3个重复,实验周期为70d。实验每14d检测各养殖池实验鱼平均体重和循环水系统水质指标;实验结束时,采集星康吉鳗血液、组织相关样品,用于生长、生理指标的测定与分析。结果显示,T2组终末体重(FBW)、终末体长(FBL)、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)显著高于T1组(P<0.05),T1组饲料系数(FCR)显著高于T2组(P<0.05)。T1组血清丙二醛(MDA)显著高于T2组(P<0.05),T2组肝脏谷草转氨酶(AST)、肝脏谷丙转氨酶(ALT)、肠道胰蛋白酶(TPS)显著高于T1组(P<0.05)。T1组、T2组出口水NH_4~+-N、NO_2~--N 24 h变化中分别有1处(24:00)和2处峰值(20:00、次日8:00);2个实验组出口水24 h内NH_4~+-N与生物滤池出口水差异显著(P<0.05);生物滤池出口水NO_2~--N在04:00、08:00显著低于其他2个实验组出口水(P<0.05);T2组2种指标的24 h变化幅度均小于T1组。整个实验周期内各水质指标均维持在安全养殖范围内,其中,在第70天时,T2组总氮(TN)、总磷(TP)显著高于T1组(P<0.05);生物滤池对各项水质指标处理效果各不相同,其中,对NH_4~+-N的处理效果最佳,最高可达54.23%。基于上述结果,星康吉鳗幼鱼工厂化循环水养殖模式中,2次/天的投喂效果优于1次/天。相关结果为星康吉鳗工厂化循环水养殖模式中适宜的投喂策略提供了理论参考。
  • Prog Fish Sci. 2024, 45(01): 211-223. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221025001
    溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)是近年来贝类病害中最常见的细菌性病原之一,对贝类养殖产业的健康发展构成严重威胁。本研究旨在分析不同养殖环境水体和贝类组织中,溶藻弧菌的基因变异、毒力基因、耐药性及其分布规律。对12株溶藻弧菌分离株开展多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST)、毒力因子以及菌株耐药性分析,结果显示,12株溶藻弧菌的序列型(sequence typing,ST)分型互不相同,7株为Pub MLST数据库已经收录的ST型,5株因管家基因的等位基因位点变化而形成新的ST型,贝类养殖环境中的溶藻弧菌具有较高的遗传多样性。12株溶藻弧菌都携带tlh、fur和collagenase三种毒力基因,但均未检测到tdh、trh、toxR和tcpA毒力基因。溶藻弧菌携带毒力因子的种类和数量受地区分布等因素的影响。不同来源的溶藻弧菌均具有多重耐药特征,对青霉素和氨苄西林产生抗性。本研究表明,贝类养殖环境中的溶藻弧菌具有种群复杂、遗传多样性高的特点;不同来源菌株在毒力基因携带和耐药性方面存在较大差异。本研究通过探究不同区域内不同来源的溶藻弧菌遗传变异及耐药性差异,对贝源溶藻弧菌的有效防控提供一定理论参考。
  • 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(01): 33-46. https://doi.org/10.19663/j.issn2095-9869.20221104002
    为修复河湖中鱼类的洄游通道和栖息生境,国内外已建设各型护鱼措施并开展大量水力学与生态学相关研究。集群作为一种广泛存在的生物种群行为,解析其在鱼类洄游过程中的作用机制意义重大。本研究营造低湍动能、非均匀流场,针对我国重要淡水经济鱼种草鱼(Ctenopharyngodon idella)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix)展开研究。本研究通过在3种流速工况(0.25~0.50m/s、0.30~0.60 m/s、0.35~0.70 m/s)下,考察5尾处理组和单尾处理组的实验鱼持久上溯能力及上溯行为特征,量化集群对其克流能力的影响并解析原因。研究显示,集群对草鱼持久上溯能力的影响因流速而异,当流速为0.30~0.60m/s和0.35~0.70m/s时,5尾组持久上溯能力分别显著高于(P=0.030)和低于(P=0.048)单尾组;而集群能够普遍提高鲢的持久上溯能力,当流速为0.25~0.50 m/s (P=0.004)和0.35~0.70 m/s (P<0.001)时,5尾组持久上溯能力提升显著。集群多数情况会增加2种鱼的上溯耗时,只有当流速为0.35~0.70m/s时,鲢的首次上溯时长在集群时显著下降(P<0.001)。集群能够帮助草鱼节能上溯,却会增加鲢的上溯累积耗能。综上所述,集群既可提高也可抑制鱼类上溯能力,其对上溯行为的影响主要体现在能耗、视觉反应及克流能力等方面,研究结果可为鱼类保护设施的设计、运行进一步提供可靠支持。