泥鳅的性腺分化及温度对性腺分化的影响

通过组织学方法观察泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)原始生殖细胞(PGCs)的迁移、生殖嵴的生成和性腺分化,并且研究了不同温度下性腺分化的差异。结果表明:1日龄仔鱼PGCs位于消化管上方的脏壁中胚层中;5日龄时PGCs迁移到背部的腹膜上皮上;10日龄时生殖嵴生成;20日龄时PGCs迁入生殖嵴,形成原始性腺;25日龄时原始性腺开始向卵巢分化;30日龄时原始性腺向精巢分化。46日龄时,双侧卵巢已经合并成1个卵巢。仔鱼孵化后的25~30 d为性腺分化的关键时期。在自然水温(23~25)℃和较低水温(22±1.0)℃中培育的幼鱼,雄性率分别为(51.1±1.5)%和(48.6±1.8)%,而培育于较高水温[(27±1.0)℃,(32±1.0)℃]中的泥鳅,雄性率分别达到了(82.0±3.4)%和(90.0±2.5)%,有些个体出现了雌雄同体的现象。研究表明,温度影响泥鳅的性腺分化,高温会诱导产生雄性。[中国水产科学,2007,14(1):74-82]     

半滑舌鳎性腺分化的组织学观察

运用组织学方法,对半滑舌鳎性腺的发育和分化过程进行了观察。半滑舌鳎的性腺发育为雌雄异体的分化类型,可以分为3个阶段:性腺的原始阶段、性腺分化前期阶段和性腺分化完成阶段。在50日龄以前,原始性腺形成但未分化。62日龄,个体达到40.5mm时,一种性腺形成了成簇发育的原始细胞群,性腺迅速增大变宽,后来发育成为卵巢;另一种仍处于休止阶段,相对较小,后来发育为精巢。雌鱼在120日龄形成明显的卵巢腔,开始了细胞学的分化;精巢在100日龄精原细胞开始快速增殖,体细胞有丝分裂,形成输精管原基,在150日龄左右开始细胞学的分化,并形成精小叶,190日龄左右出现初级精母细胞,性腺分化基本完成。雌鱼性腺分化时期早于雄鱼。     

花鲈性腺分化组织学及性别相关基因cyp11b和cyp19a1a的表达分析

以花鲈(Lateolabrax maculatus) 1~214 dph (day post hatching)的仔稚鱼、幼鱼以及18月龄的雌鱼和雄鱼为研究对象,研究了花鲈早期性腺发生、发育和分化情况;分析了性腺分化过程中性别相关基因(cyp11b和cyp19a1a)的表达及与性别之间的关系。结果显示,在30 dph [全长为(1.28± 0.10) cm],首次在中肾管前端的腹腔膜周围观察到原始生殖细胞(primordial germ cells, PGCs),说明30 dph前是花鲈胚后PGCs迁移至生殖嵴的关键时期;在55 dph [全长为(2.45±0.19) cm],观察到一对呈对称分布的原始性腺已经形成,说明花鲈幼鱼的原始性腺在30~55 dph (全长为1.28~2.45 cm)之间发生;55~180 dph时(全长为2.45~12.28 cm),原始性腺不断发育变大,并且一直处于未分化状态;180 dph后性腺开始分化;在195 dph [全长(14.54±1.54) cm]观察到精巢开始分化,卵巢于205 dph [全长为(15.86±0.94) cm]开始分化,且性腺的解剖学分化要早于细胞学分化;18月龄的花鲈幼鱼性腺发育到Ⅱ期。性别分化相关基因cyp19a1a在花鲈卵巢中的表达量高于同期精巢,说明其在卵巢的分化及维持中发挥更关键的作用,而cyp11b在18月龄幼鱼Ⅱ期精巢中的表达量显著高于同时期的卵巢及Ⅰ期精巢,说明其主要在精巢的分化及维持中扮演重要角色。本研究结果不仅可以丰富花鲈的繁殖生理学资料,也为其性别调控技术的研究提供了科学依据。     

虹鳟性腺分化的研究

对新安江人工养殖虹鳟性腺的自然分化进行了系统组织学研究。刚孵化出膜仔鱼的生殖嵴巳形成,原始生殖细胞成单行排列于生殖嵴上,并正在进行有丝分裂。水温10—11℃时,孵出后6—8周仔鱼的性腺出现解剖学分化。紧接着卵巢中的卵原细胞开始向初级卵母细胞过渡。精巢中的精原细胞向初级精母细胞过渡的时间比卵巢约晚2—3周。性腺的细胞学分化时间,雌雄鱼表现不一致。     

施氏鲟的性腺分化及养殖水温对其性腺分化的影响

利用组织学方法观察了养殖施氏鲟(Acipenser schrenckii)原始生殖细胞(PGCs)的起源、迁移和原始生殖腺的形成及分化。结果表明,施氏鲟PGC最早出现于1.5 dph(days post-hatching)的仔鱼中肾管(又称吴尔夫氏管)原基一侧的中胚层中。3~7 dph,PGCs数目增多,并聚集成细胞索,17~31 dph,PGCs沿肠系膜向肾管区下方迁移,并与生殖嵴细胞一起形成原始性腺;40～60 dph时成群的小细胞团由肾区向原始性腺迁移,原始性腺上皮细胞柱状;90~120 dph,原始性腺中出现生殖上皮和性细胞,脂肪细胞和血管增多。180 dph以后,施氏鲟幼鱼性腺在组织学水平上出现光滑型(精巢)和褶皱型(卵巢)2种性腺组织结构,标志施氏鲟幼鱼性腺在解剖学水平上已经分化。本实验结果表明,孵化后31～180 d为其性腺分化的关键期。将孵化后56 d的仔鱼分别在不同的水温(27℃±0.5℃、24℃±0.5℃、21℃±0.5℃、18℃±0.5℃和15℃±0.5℃)中培育至210 d,组织学观察其性腺的发育和分化,结果发现,温度可影响施氏鲟幼鱼性腺分化的时间,但不影响其性腺分化的方向。高温(24℃和27℃)可使施氏鲟幼鱼提前性腺分化,其中27℃组较对照组(21℃)提前50 d,24℃组提前30 d;低温(15℃组)则延长幼鱼性腺分化的时间。施氏鲟幼鱼的性别分化不属于温度依赖型。     

黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)性腺分化的组织学观察

每天采样观察3~60日龄人工养殖的黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco性腺分化和发育的组织学。结果表明:在水温(20±4)℃下,黄颡鱼卵巢的分化明显早于精巢,性腺的分化型为雌性异体型。孵出后14d卵巢开始分化,原始性腺在横切面出现组织突起,逐步形成卵巢腔;雄性分化始于孵出后54d,主要标志是形成输精管原基,进而形成输精管。本研究成果为黄颡鱼的人工繁殖提供了理论依据。     

石鲽仔、幼鱼性腺发育的组织学观察

利用组织学方法对人工培育的石鲽(Kareius bicoloratusBasiewsky)仔、幼鱼性腺发育进行研究。结果表明,性腺的发育与体长密切相关。刚孵化石鲽的原生殖细胞数目为2个,孵化3 d数目增至8个,之后经过迁移,至孵化9 d到达生殖嵴。在全长为7.2～8.5 mm(孵化9～11 d)的仔鱼中,性腺原基中的体细胞迅速增殖并包围原生殖细胞,后者在全长10～15 mm(孵化后10～35 d)的仔幼鱼中增殖成为生殖干细胞。原始性腺在全长15～30 mm(孵化40～60 d)的幼鱼中逐渐发育完善,呈细线状,位于腹腔后部中肾管下方紧贴体壁。雌性性腺最早在全长32.5 mm(孵化66 d)的个体中出现分化特征,至全长89～102 mm时雌性性腺特征完全分化。雄性性腺的分化较雌性性腺晚,最早在全长为91 mm的幼鱼中开始,至全长为114～118 mm时雄性性腺分化特征已经十分明显。     

中华锯齿米虾性腺早期分化的组织学研究

采用半薄切片法对中华锯齿米虾(Neocaridina denticulate sinensis)性腺发生、性别分化过程及其组织学特征进行了观察。结果显示:中华锯齿米虾性腺原基在孵化后第5天形成。卵巢分化早于精巢,且二者分化方式上存在差异。卵巢从孵化后第10天开始分化,形成早期的卵原细胞,第23天形成卵巢腔,卵巢分化完成。精巢从孵化后第23天开始分化,先形成早期的精巢腔,腔中充满生殖细胞和间质细胞,第35天精巢中开始出现大量精原细胞,精巢分化完成。     

黑脊倒刺鲃性腺早期分化的研究

对黑脊倒刺鲃(Spinibarbus caldwelli)早期性腺分化的过程进行了显微和亚显微研究。结果显示:在5日龄仔鱼中,观察到生殖嵴出现;在28日龄稚鱼中,观察到精巢的早期分化;在32日幼鱼中,观察到明显分化;而直到42日龄幼鱼中,才观察到早期卵巢的早期分化;在90日龄幼鱼中,观察到明显分化。结果表明,黑脊倒刺鲃的精巢分化要明显早于卵巢的分化。     

菊黄东方鲀性腺分化的组织学观察

运用组织切片法,对菊黄东方鲀性腺分化过程进行了观察。在40日龄前,原始性腺未分化。40日龄(21.60～24.71mm),约半数个体开始形成卵巢腔,分化为卵巢;其他约半数个体的性腺仍未分化。雌鱼在60日龄(35.51～43.60mm),形成封闭的卵巢腔;70日龄(46.30～54.75mm),卵原细胞形成卵母细胞;120日龄(94.83～107.29mm),产卵板充分发育,卵巢结构已近完善。雄鱼在60日龄(35.51～43.60mm),形成精小囊及精原细胞,开始分化;90日龄(71.59～80.54mm),形成精小管和精小叶;120日龄(94.83～107.29mm),初级精母细胞形成,性腺分化基本完成。雌鱼性腺分化时期早于雄鱼。     

大黄鱼高温适应的转录组学分析

为了探究大黄鱼高温胁迫条件下基因表达水平的变化,实验利用Illumina Hiseq 2500的125 pair-ended测序模式分别对大黄鱼高温处理组和常温对照组进行了转录组测序。对照组(3个生物学重复)和高温处理组(3个生物学重复)分别获得15.28和13.92 Gb测序数据,GC含量平均值约为51%。过滤后的高质量测序reads使用Bowtie2软件比对到大黄鱼参考转录组序列上估计基因表达量,进而进行基因表达差异统计学检验。以常温对照组为参比,高温处理组中阈值设为|log2(FC)|2和FDR0.05,共检测到1 259条显著差异表达基因。其中,821条基因为高表达,438条基因为低表达。随机选取12条差异表达基因,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行了验证,结果证实转录组分析可靠。进一步将所有差异表达的基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,结果发现大量差异表达基因的功能与氧化还原反应、蛋白质折叠和去折叠、糖和脂代谢以及某些疾病的发生相关。该研究结果为下一步深入研究大黄鱼高温适应的调控机制提供了重要的参考材料。     

大黄鱼sox9a/b基因的克隆与表达分析

为探究sox9基因在大黄鱼性别决定与分化过程中的作用,利用RACE方法克隆得到大黄鱼sox9a和sox9b 2个基因,采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析其在雌雄个体不同组织和不同发育阶段的表达规律,并检测了其在17β-雌二醇处理后的遗传雄性和17α-甲基睾酮诱导处理后遗传雌性幼鱼中的表达变化。结果显示,大黄鱼sox9a c DNA全长2 442 bp(NCBI登录号:MH996431),包含476 bp 5′UTR、466 bp 3′UTR、1 500 bp ORF,编码499个氨基酸。大黄鱼sox9b cDNA全长为2 199 bp (NCBI登录号:MH996432),包含335 bp5′UTR、415 bp 3′UTR、1 449 bp ORF,编码482个氨基酸。qRT-PCR分析显示,sox9a基因主要在性腺、眼、脑、肝脏中表达,精巢中的表达量显著高于卵巢;sox9b在大黄鱼各组织中广泛表达,但以精巢中表达量最高,而卵巢中只有痕量表达。在鱼苗性腺发育初期,sox9a/b的表达量都维持在较低水平;随着鱼苗长大,sox9a/b的表达量在84 dph、123 dph 2次达到高峰,随后开始下降,10 mph后又逐渐上升。17β-雌二醇处理能够显著下调遗传雄性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达,17α-甲基睾酮处理则显著上调遗传雌性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达。研究表明,sox9a/b基因与大黄鱼性别发育和分化过程密切相关,对大黄鱼精巢的发育与维持起重要的调控作用,而且两个基因的功能可能具有一定程度的分化。     

运用超声波标志法分析水槽养殖条件下大黄鱼行为特性

为了解养殖大黄鱼的行为特征,于2018年8月27日至28日利用超声波标志法,对4尾大黄鱼使用体内植入法进行24 h行为跟踪,获得了水槽中养殖大黄鱼昼夜垂直运动深度及水平位置数据。结果显示:①垂直运动,实验鱼在不同时间段的平均运动深度依次为(0.89±0.51) m (18:00—24:00)、(0.73±0.50) m (次日0:00—6:00)、(1.04±0.50) m (次日6:00—12:00),(1.00±0.45) m (次日12:00—18:00),总体活跃深度为0.50～1.25 m;②水平运动,根据水槽水平区域划分可知,实验鱼在水槽壁周围出现的次数约(159.0±9.5)次,占总体数据约27%,非绕壁运动区域出现次数约(489.0±12.5)次,占总体数据约73%,说明实验鱼主要集中于水槽内部进行无规则运动,偶尔出现绕壁运动。本实验首次运用超声波标志跟踪法研究了水槽养殖条件下大黄鱼的行为特性,旨在为分析养殖大黄鱼运动行为和活动状态提供理论依据和数据支持。     

大黄鱼肿大细胞病毒不同毒株的细胞培养及主要衣壳蛋白基因比较

为建立大黄鱼肿大细胞病毒的培养方法,明确其分类地位,用肿大细胞病毒检测呈阳性的大黄鱼幼鱼病料 (FD201807和SA201808)肾组织匀浆液感染鳜仔鱼细胞系 (mandarin fish fry cell line-1,MFF-1)并连续传代,从病料组织匀浆液和细胞冻融液中提取病毒DNA,克隆病毒主要衣壳蛋白基因 (mcp),测序后与NCBI GenBank中的虹彩病毒科肿大细胞病毒属病毒mcp以及2018—2020年所检出的15株大黄鱼肿大细胞病毒mcp进行比对分析。结果显示,病毒传至第4代才可引起MFF-1细胞病变,细胞病变的主要特征为细胞脱壁、变圆、折光度增强;感染时间越长脱壁细胞越多,同时培养液中的颗粒增加;透射电镜下可见感染细胞的细胞质散在大小为130~150 nm的六边形病毒粒子和空壳。感染细胞的病变周期随传代代次的增加而缩短,第15代次的FD201807株感染细胞80%细胞病变的时间为3 d,第15代次的SA201808株感染细胞80%细胞病变的时间为7~8 d。mcp序列比对和聚类分析发现,SA201808株与FD201807株的mcp序列存在21个碱基差异,二者的mcp序列分别与大黄鱼虹彩病毒(large yellow croaker iridovirus, LYCIV) LYCIV-Zhoushan (GenBank: MW139932.1)和花鲈虹彩病毒 (Lateolabrax maculatus iridovirus, LMIV) (GenBank: MH577517.1)相近。15株从大黄鱼病料检出的肿大细胞病毒中,12株的mcp序列与SA201808株聚类;3株与FD201807聚类。本研究利用MFF-1细胞系分离培养了大黄鱼肿大细胞病毒,揭示了大黄鱼肿大细胞病毒存在差异,为更好地了解大黄鱼肿大细胞病毒提供了数据参考。     

大黄鱼雌雄性腺长链非编码RNA的挖掘与差异分析

为探究长链非编码RNA在大黄鱼性腺发育与分化中的作用,从雌雄各3尾大黄鱼(Larimichthys crocea)的性腺中提取总RNA,进行去除rRNA的链特异性转录组建库和二代测序。将测序数据比对到大黄鱼参考基因组,经比对、组装共得到来自31675个基因的66088个转录本,严格筛选得到来自3984个基因位点的5162条lncRNA。进一步分析获得了在大黄鱼雌雄性腺中差异表达的mRNA9341个,lncRNA2782个,高度相关的lncRNA-mRNA对1227个;有多个lncRNA靶向已知的性别分化和发育相关基因,其中lncRNA MSTRG.24346与大黄鱼的性别决定候选基因dmrt1距离相近,且相关性极显著。该研究表明lncRNA可能在大黄鱼性别分化中起到重要作用,值得深入研究阐明机制。     

高温胁迫下大黄鱼肝脏的蛋白组学

为探究大黄鱼在高温胁迫条件下的蛋白表达情况，实验应用串联质谱标签tandem mass tag (TMT)标记结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对大黄鱼耐高温组和不耐高温组的肝脏组织进行蛋白组学分析。共鉴定到3 369个蛋白，其中有687个差异表达蛋白，包括281个上调蛋白和406个下调蛋白。用平行反应监测(parallel reaction monitoring, PRM)对随机挑选的13个蛋白进行验证，其结果与TMT标记的蛋白组学分析结果一致。随后，通过生物信息学分析发现，高温胁迫对大黄鱼的蛋白质折叠、能量代谢有显著影响，其中热休克蛋白70 (heat shock proteins 70, HSP70)、钙网蛋白(calreticulin, CRT)和葡萄糖调节蛋白(glucose-regulated protein, GRP)参与调节蛋白质的正确折叠，丙酮酸激酶(pyruvate kinase, PK)参与高温条件下的能量供给。由此推测HSP70、CRT、GRP和PK在大黄鱼应对高温胁迫时发挥着重要的作用。     

基于计算机视觉的大黄鱼体尺、体重性状表型测量装置开发和应用

鱼类的体重、体长等表型性状是水产养殖和遗传育种中非常重要的经济性状，为了避免人工测量的不确定性、误差随机性和效率低下的问题，本研究开发出一种基于Mask Region Convolutional Neural Network (Mask R-CNN) 的自动化、无侵入式鱼类图像分割和表型性状测量的装置。该装置包括图像采集装置和控制软件两部分，其中图像采集装置可以测量不同规格鱼类 (体长1~40 cm)。基于Mask R-CNN的控制软件，可以对图片进行目标性状的训练和预测，实现目标数据的测量、存储和管理。本研究利用该装置对477尾3月龄大黄鱼进行了图像采集和基于大黄鱼图像的体长、体高、体重性状预测。研究表明，利用该装置测量的大黄鱼体长和体高的平均相对误差均小于4%。基于体长、体高、体表面积的多元回归模型对体重进行拟合，测量值与真实体重的相关系数为0.99，平均相对误差为4%，对每张图片的平均处理时间为3 s，测量速率是人工的8倍。该系统可以实现自动化、高效、准确地获取大黄鱼体型与体重性状，为大黄鱼种质资源评价、良种选育和种质创新提供更加便捷高效的表型测评工具。     

Effects of fasting on the meat quality and antioxidant defenses of market-size farmed large yellow croaker (Pseudosciaena crocea)

The study was conducted to investigate fasting effect on flesh composition and antioxidant defenses of market-size large yellow croaker (Pseudosciaena crocea). Two hundred fish (main initial weight 380 g) were divided into two groups (control and fasted) and reared in 6 cages. After two weeks of adaptation, group I fasted for 28 days; group II was fed normally as a control. In 3, 7, 14, 21 and 28 days, 6 fish per group were processed for proximate flesh composition, liver antioxidant enzyme activities and malondialdehyden flesh content analyses. In fasted fish, the reduction of lipid content in muscle occurred after day 3, and, compared to controls, the content of protein decreased from day 21, the activities of liver antioxidative enzymes superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPX) increased from day 3, and flesh malondialdehyde (MDA) levels increased from day 21. Muscle lipid reduction shows that the fasting technique is effective in end product improvement of large yellow croaker. However, considering flesh protein loss and the subsequent oxidative stress, the fasting technique should be used with precautions.     

禁食对养殖大黄鱼体成分、肌肉脂肪酸组成和血清生化指标的影响

为了探讨禁食对大黄鱼体成分、肌肉脂肪酸组成和血清生化指标的影响,从海上网箱选择规格相近、健康的养殖大黄鱼105尾[平均体质量(249.07±7.28)g]进行禁食实验,分别在实验开始时及禁食后第3、7、14、21、28、35、42和49天采集实验鱼肌肉和血液样品,进行肌肉营养成分和血清生化指标的测定。结果发现,随着禁食时间的延长,大黄鱼肌肉中水分和粗灰分含量呈现升高的趋势,粗脂肪含量呈现下降的趋势,粗蛋白含量在禁食后第21天下降后基本保持稳定;肌肉中饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)含量均无显著变化,多不饱和脂肪酸(PUFA)和n-3系列高度不饱和脂肪酸(n-3HUFA)总量呈现下降的趋势。禁食后第3天血清中的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、葡萄糖(GLU)、钾离子(K~+)、钙离子(Ca~(2+))、钠离子(Na~(+)))和氯离子(Cl~-)含量显著上升;甘油三酯(TG)、总胆固醇(CHOL)含量显著下降;血清总蛋白(TP)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和碱性磷酸酶(ALP)无显著变化。研究表明,随着禁食时间的延长,血清中除了Na~+和Cl~-含量出现波动性上升外,血清中的葡萄糖、蛋白质、脂类、K~+和Ca~(2+)含量以及血清代谢酶活性均出现波动式下降,表明大黄鱼禁食期间主要以脂类作为能量来源,体内营养物质代谢活动强度呈波浪形的起伏变化,随着禁食时间的延长机体代谢活动趋于减弱,但免疫功能和代谢机能未受到明显影响。     

植物精油对冷藏大黄鱼优势腐败菌的抑制作用及其机制

为探讨天然植物精油对冷藏大黄鱼贮藏过程中优势腐败菌的抑制作用及其机制,实验首先对冷藏大黄鱼的优势腐败菌进行分离纯化,并通过16S r DNA序列分析及生理生化实验进行菌株鉴定;采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法检测14种植物精油或其组分对腐败菌株的抑菌活性;在阐明植物精油抗菌活性的基础上,再对植物精油处理后的大黄鱼气味进行感官可接受度检验,以筛选出具有高效抗菌活性和良好感官接受性的精油保鲜剂;实验通过细菌形态扫描电镜观察、胞内乳酸脱氢酶及核酸释放研究山苍子精油对不同腐败菌株的膜损伤作用,以初步阐明其抗菌机制;最后,通过检测微生物数量、产硫菌数量、挥发性盐基氮(TVB-N)及组胺含量变化来考察山苍子精油对冷藏大黄鱼潜在的保鲜效果;从冷藏大黄鱼中分离得到6株优势腐败菌,分别为腐败希瓦氏菌4株,热杀索丝菌1株,温和气单胞菌1株;14种植物精油对腐败菌株具有不同抑制活性,其中肉桂醛抑菌活性最强,最低抑菌浓度为0.125μL/mL,其次为丁香酚、百里香酚、柠檬醛、柠檬草及山苍子精油,最低抑菌浓度均≤0.5μL/mL;丁香酚、百里香酚、柠檬醛、柠檬草及山苍子精油使用后未导致大黄鱼气味的感官劣化,且可矫正大黄鱼肉的腥味;山苍子精油可破坏腐败菌株的细胞膜,并导致胞内蛋白酶和核酸外泄。经4μL/mL山苍子精油处理后,冷藏过程中大黄鱼片的菌落总数、产硫菌数、TVB-N及组胺含量显著降低。研究表明,肉桂醛、丁香酚、百里香酚、柠檬醛、柠檬草及山苍子精油对大黄鱼特定腐败菌具有显著抑制作用,芳香酚和富含柠檬醛的精油使用后不影响大黄鱼的感官接受性,有望作为天然保鲜剂用于冷藏海产品的保鲜。