黄颡鱼属鱼类遗传育种研究进展

分别从选择育种、杂交育种、细胞工程育种、基因工程育种、分子标记辅助育种五个方面概述了黄颡鱼属鱼类遗传育种的研究进展。     

半滑舌鳎雌性特异扩增片段长度多态性标记的筛选与应用

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevisGünther)为东北亚特有的名贵冷温性比目鱼类,为我国养殖业的新宠。半滑舌鳎雌鱼生长速度是雄性的2~3倍,若能实现单雌化养殖将大大提高养殖业的经济效益。本研究利用扩增片段长度多态性(AFLP)技术,应用64个引物组合,检测了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevisGünther)雌雄基因组DNA的多态性,筛选与半滑舌鳎性别相关的AFLP分子标记。实验经过3轮筛选和验证,4个引物组合扩增出7个雌性个体出现频率为100%的DNA片段,我们认为这7个标记是半滑舌鳎雌性特异的AFLP标记,分别命名为CseF382、CseF575、CseF783、CseF464、CseF136、CseF618和CseF305。同时,将标记CseF382成功转化为SCAR标记,测定了该标记的DNA序列,建立了半滑舌鳎遗传性别鉴定的PCR技术,为半滑舌鳎性别决定机制的研究和性别控制奠定了重要基础。     

半滑舌鳎养殖群体中自然性逆转伪雄鱼的发现

利用雌性特异标记遗传性别鉴定技术,对71尾4龄半滑舌鳎的生理和遗传性别进行鉴定,结果显示32尾生理型雌鱼均能扩增出205bp的雌性特异条带;39尾生理型雄鱼,仅一尾鱼体重显著高于其他雄鱼并扩增出了雌性特异条带,因此这尾鱼遗传上为雌性,是一尾伪雄鱼。对养殖的600尾半滑舌鳎生理雄鱼大规模检测发现,养殖群体自然性逆转伪雄鱼比例为1.66%。对正常雌、雄鱼和1龄自然性逆转伪雄鱼的性腺组织学观察显示,与正常雄鱼相比,伪雄鱼性腺中也有大量的精母细胞,但数量比正常雄鱼的要略少;且未在伪雄鱼的性腺组织中观察到卵母细胞,说明半滑舌鳎性逆转发生在性腺分化期。半滑舌鳎自然性逆转现象的发现有助于解释当前半滑舌鳎养殖群体中雄性率偏高的现象,为半滑舌鳎全雌苗种生产提供了一条新的技术途径,并丰富了鱼类性别分化理论。     

半滑舌鳎地下海水室内养殖试验

半滑舌鳎俗称龙力、鳎板、鳎米鱼、铲鱼、舌头鱼，是我国传统的名贵鱼类，生产于我国黄渤海、东海、南海海域，是常见的大型舌鳎。     

基因组选择技术在半滑舌鳎“鳎优1号”新品种培育中的应用研究

半滑舌鳎是我国九大海水养殖鱼类之一,入选国家海水鱼产业技术体系。因其肉质细腻、味道鲜美,极受消费者欢迎,市场价值很高。在半滑舌鳎养殖业蓬勃发展过程中,种质退化、抗病力下降和疾病频发等问题相继出现,制约了养殖产业的发展。为改善半滑舌鳎种质资源现状,我们针对生长和抗病性状开展了连续四代家系选育,并从第三代选育开始,利用基因组选择育种技术估算半滑舌鳎抗哈维氏弧菌的基因组估计育种值,提高抗病性状的选育效率,于2018年分别筛选出一批生长速度快、抗病力强的家系。随后,利用这些抗病速生家系进行大规模苗种繁育,并在山东、河北和天津等地进行了连续两年的生产性对比试验。2021年,半滑舌鳎速生抗病新品种通过了全国水产原种和良种审定委员会的审定,命名为“鳎优1号”。与未经选育的半滑舌鳎相比,“鳎优1号”新品种抗哈维氏弧菌感染能力提高30.9%,18月龄鱼的体重平均提高17.7%,养殖成活率平均提高15.7%。此外,“鳎优1号”苗种的生理雌鱼比例高达40%左右。半滑舌鳎新品种“鳎优1号”的成功培育为水产养殖种业增添了良种,推动了半滑舌鳎分子育种技术的发展,为基因组选择育种技术在水产良种培育中的应用奠定了基础。     

半滑舌鳎含sox9基因BAC克隆的筛选及BAC-FISH定位

以本实验室构建的半滑舌鳎BAC文库为基础,通过对其进行有序混合,构建了两步PCR筛选体系;对性别决定相关的sox9基因的序列设计特异性引物,筛选获得阳性单一BAC克隆。利用BAC-FISH技术将包含sox9基因的BAC克隆定位在半滑舌鳎染色体上。结果显示,sox9基因在雌、雄半滑舌鳎的一对常染色体的长臂上分别存在两个杂交信号位点,信号稳定且特异。研究证实了该文库筛选体系的有效性;首次实现了对性别相关的sox9基因在半滑舌鳎染色体上的定位,其结果为揭示sox9基因参与鱼类性别控制的机制提供了重要基础。     

3种黄颡鱼SOCSs基因分子特性及致病菌胁迫下的表达模式

细胞因子信号传导抑制因子(SOCS)是JAK/STAT信号通路中细胞因子信号受体的重要抑制因子。为探究SOCS在鱼类免疫应答过程中的作用，本研究以杂交黄颡鱼“黄优1号”及其母本黄颡鱼和父本瓦氏黄颡鱼为研究对象，克隆了杂交黄颡鱼“黄优1号”3个免疫相关基因(SOCS1、SOCS2和SOCS3)，并对其生物信息学进行了比较分析；采用qRT-PCR技术研究了SOCS1、SOCS2和SOCS3基因分别在3种黄颡鱼感染嗜水气单胞菌和鮰爱德华氏菌后的表达模式。结果显示，杂交黄颡鱼“黄优1号”SOCS1、SOCS2和SOCS3基因的全长分别为561、735和672 bp，分别编码186、244和223个氨基酸，其预测的蛋白结构均含有保守的SH2结构域和SOCS盒。黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼和杂交黄颡鱼“黄优1号”SOCS1、SOCS2和SOCS3基因的表达在被检的8个不同组织中呈现组织特异性。在两种致病菌感染后，杂交黄颡鱼“黄优1号”及其双亲的SOCS1、SOCS2和SOCS3基因在肝、鳃和头肾组织的表达量均在前24 h显著升高，随后逐渐恢复至正常水平。此外，鮰爱德华氏菌感染后，杂交黄颡鱼“黄优1号” SOCS1、SOCS2和SOCS3基因的表达量显著高于双亲，表现出较双亲更强的免疫调节能力且具有病原特异性。该结果为进一步解析黄颡鱼SOCS家族免疫防御调控机制提供了参考依据。     

黄颡鱼营养需求研究进展

黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)是我国近年来发展较快的淡水经济型养殖鱼类,其养殖规模越来越大,发展前景良好,经济价值较高。文章综述了黄颡鱼对蛋白质、氨基酸、能量、脂肪、维生素与矿物质等营养物质需求量的研究进展,旨在为黄颡鱼配合饲料配方的开发和优化提供参考。     

半滑舌鳎微卫星标记遗传连锁图谱的构建

利用全基因组测序方法筛选出微卫星标记,以渤海近海野生个体和人工养殖的半滑舌鳎(Cynoglossus semi-laevis)为亲本交配产生的F1全同胞家系为作图群体,构建了半滑舌鳎雌、雄微卫星标记遗传连锁图谱。用320对引物对父母本和92个F1个体进行遗传分析,共得到288个分离标记,其中包含112个偏分离标记(P<0.05)。其中雌性框架图包含242个标记,分布在21个连锁群上,总长度1 311.9 cM,标记间平均距离为4.9 cM,图谱覆盖率为83.3%;雄性框架图定位标记218个,21个连锁群,总长度1 316.2 cM,标记间平均距离为5.5 cM,覆盖率为82%。半滑舌鳎遗传连锁图谱的构建为半滑舌鳎重要经济性状QTL定位、分子标记辅助育种和性别控制奠定了重要基础。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)雌性特异基因CSW3重组蛋白的表达与应用

CSW3基因序列来源于半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)全基因组测序项目,是经过筛选得到的雌性特异候选基因之一。本研究探索了半滑舌鳎雌性相关基因CSW3的表达与应用,构建了半滑舌鳎雌性特异CSW3基因重组表达载体,通过大肠杆菌进行了体外重组表达,对基因表达产物进行分离纯化,并通过蛋白转染的方法研究了纯化的蛋白对几个性别相关基因的影响。结果显示,雌性特异CSW3重组蛋白注射鱼体后对半滑舌鳎性腺foxl2、sox9a、amh这3种性别相关基因的表达水平具有显著影响,能够引起雌性相关基因foxl2表达上调、雄性相关基因sox9a和amh表达下降。从蛋白水平对雌性相关基因CSW3的基因功能进行初步研究,为半滑舌鳎性别控制及全雌苗育种提供基因资源及技术方法。     

全球主要渔业国家水产科学研究态势及其热点透视

为客观地揭示全球主要渔业国家水产科学的研究态势及其研究热点,以2000—2018年InCites和Web of Science核心合集中文献数据作为统计源,利用文献计量学方法,对其文献的增长趋势、被引情况及期刊分布进行分析,并基于合作网络分析、关键词共现的知识图谱等方法,探究全球水产科学的研究态势及其研究热点。结果显示,在水产科学研究文献的年度发文态势方面,美国的文献数量总体维持在较高水平并呈现动态波动,近年来略有下降趋势;中国大陆的研究文献基本上呈指数增长,并呈稳步上升趋势,至2018年接近美国的发文数量;其他国家都呈现较为平稳的动态波动。载文期刊分布均符合布拉德福提出的文献离散规律,各国载文量排名在前20的期刊大多为国际顶级期刊,其学术上的影响力较大。优势学科领域基本集中在海洋淡水生物学、兽医学、海洋学、动物学、免疫学、湖沼生物学以及生物化学与分子生物学等,但各国侧重点不一致。研究表明,全球主要渔业国家研究热点主要为:①基于生物学参考点的渔业管理与保护研究;②渔业资源评估与管理评价研究;③开展渔业资源的基础生物学研究;④开展基于生态系统的管理措施及政策目标研究等主题。各研究热点间均呈现高度融合的现象,促进了综合性交叉学科的发展。     

基于文献计量学的溪流大型底栖无脊椎动物群落研究现状及热点分析

全面梳理溪流大型底栖无脊椎动物群落的研究热点和演化路径,以期为溪流生态系统研究提供有价值的参考及对未来研究方向的启示。以Web of Science核心合集数据库中2009-2018年的2416篇文献为原始数据,基于文献计量学分析方法,探索溪流大型底栖无脊椎动物群落研究热点,归纳研究主题。研究发现:(1)溪流大型底栖无脊椎动物群落研究的论文数量总体上呈上升趋势,主要研究力量来自美国;(2)土地利用、水质和生物多样性等为溪流大型底栖无脊椎动物群落主要研究热点;(3)近10年来溪流大型底栖无脊椎动物群落研究主题为以下6大类:以水质为代表的环境因子与大型底栖无脊椎动物群落关系研究、以比较分析为手段的β生物多样性研究、多重环境压力对大型底栖无脊椎动物群落的影响研究、大型底栖无脊椎动物群落长期响应研究、季节性河流研究和大型底栖无脊椎动物群落生物特征研究等。     

Empowerment and regulation – dilemmas in participatory fisheries science

Using a perspective from the sociology of knowledge, this study identifies some ‘dilemmas of participatory research’. We look at how social relationships between fishers and scientists develop around the exchange of fishers’ knowledge in particular institutional contexts. We survey the general types and global examples of fisher–scientist relationships in terms of how they approach the integration of fishers’ and scientists’ knowledge. Based on an empirical study of three European cases of participatory research, we then discuss five dilemmas that tend to characterize fisher–scientist relationships. These dilemmas centre on the relationship between fisheries research, fishery regulations and fishers as subjects of both regulation and participatory research endeavours. We argue that these dilemmas – experienced by both scientists and fishers – express an underlying tension between ‘empowering’ fishers to support the effective management of the fishing commons and the bureaucratic need to regulate the fishery as an industry.     

国外主要渔业研究机构概况

简要介绍了欧洲、亚洲等国及美国共19个渔业研究机构,内容包括:机构性质,人员结构,资金来源,研究内容及特点等。     

国外渔业研究机构主要研究内容与方法概述

简要介绍了近年国外渔业研究机构在海洋生态系统、生态系统修复、海洋资源可持续利用、环境监测、污染物监管与控制、优化捕捞技术、生态化与工业化养殖、应用生物遗传技术培育优良品种、重要物种的基因数据库、鱼类早期发育及性成熟等方面的研究内容和研究方法，并对中外渔业研究机构的研究领域与研究方法作了简略的比较分析。     

海藻产品质量安全风险研究

藻类作为一种富含生物活性物质的重要天然资源,越来越受到广大消费者的青睐,但藻类食物在食品安全方面潜在的危害也是不容忽视的。本研究对中国养殖海藻产品质量安全总体概况进行了介绍,对中国海藻产品存在的主要质量安全问题及隐患进行了分析。指出中国海藻产品中重金属、有机污染物及其他有毒有害物质是主要的安全隐患,并针对存在的问题提出了具体的对策和建议,为中国海藻产业的健康发展提供了支撑。     

换水换气式充氧密封鱼苗运输装置及其应用的研究

换水换气式充氧密封鱼苗运输装置是直接在塑料袋运输活鱼基础上改装而成，它能在不松开塑料袋的条件下，轻松快速地进行换水换气。通过以鳙鱼苗为试验对象，选用换水量、换气量、换水间隔期和换气间隔期四因素模拟运输进行了该装置的九组正交试验，得出了四因素最经济可行的组合是换水量为60％，换水间隔期为16小时，换气量为50％，换气间隔期为8小时。正交试验中存活时间最长为55小时（空白试验为26小时），换水量是最主要的影响因素，只换水比只换气更利于延长活鱼运输时间。     

中草药及其多糖在畜禽养殖中应用的研究进展

随着社会的发展,中医技术逐渐被人们认可,而中草药的应用也在逐步被人们所接受。文章综述了中草药及其多糖在预防以及治疗畜禽多种传染性疾病上的应用,并对其提高畜禽机体免疫力做了简单阐述,通过文献报道,中草药对这些传染性疾病起到了相应预防和治疗作用。     

Narrow lenses for capturing the complexity of fisheries: A topic analysis of fisheries science from 1990 to 2016

Despite increased fisheries science output and publication outlets, the global crisis in fisheries management is as present as ever. Since a narrow research focus may be a contributing factor to this failure, this study uncovers topics in fisheries research and their trends over time. This interdisciplinary research evaluates whether science is diversifying fisheries research topics in an attempt to capture the complexity of the fisheries system, or whether it is multiplying research on similar topics, attempting to achieve an in‐depth, but possibly marginal, understanding of a few selected components of this system. By utilizing latent Dirichlet allocation as a generative probabilistic topic model, we analyse a unique dataset consisting of 46,582 full‐text articles published in the last 26 years in 21 specialized scientific fisheries journals. Among the 25 topics uncovered by the model, only one (Fisheries management) refers to the human dimension of fisheries understood as socio‐ecological complex adaptive systems. The most prevalent topics in our dataset directly relating to fisheries refer to Fisheries management, Stock assessment, and Fishing gear, with Fisheries management attracting the most interest. We propose directions for future research focus that most likely could contribute to providing useful advice for successful management of fisheries.     

Future prospects and their implications for research on the ecology of freshwater fish

Abstract– Projected world population increases imply demand for an increase of 60 million tonnes on the present world fish production of 100 million tonnes. Capture fisheries are unlikely to yield more because many stocks are already overexploited, there are few remaining unexploited and management shows few signs of redressing problems. Aquaculture is a possible source of the required production, given maintenance of current rates of increase. If this potential is to be realized, the importance of maintaining the quality of freshwater, brackish and coastal marine environments can scarcely be overstated. In a world of rapid change, there is an urgent need for research at all levels of biological and social organization that relate to the ecology of freshwater fish. At the organismic level, genetics, migratory behaviour and physiological ecology will be emphasized. Population genetics research is needed to enlighten controversies concerning the impact of cultural practices and the effects of harvesting natural populations. Greater attention will be given to interactions between species, including fish and their parasites, and the dynamics of multispecies interactions in pond culture and in capture fisheries. Issues of multiple uses of water resources will force research on freshwater fish ecology into broader contexts. The march of discovery in all branches of science will have major implications for freshwater fisheries research. The next few decades will be demanding of the creative energies of young researchers.