基于耳石微化学分析的丹东鸭绿江刀鲚不同生态表型生境履历的研究

为了解东北地区刀鲚(Coilia nasus)的生活史履历特征，2020年7月对丹东鸭绿江水域刀鲚进行调查，获得传统长颌鲚10尾、短颌鲚3尾，并首次采集到“杂颌鲚”6尾。通过电子探针微区分析技术对不同刀鲚进行了研究。耳石Sr和Ca定量线分析及Sr面分布图谱分析结果显示，长颌鲚既有具江海洄游生境履历的生态表型，亦有仅具淡水定居生境履历的生态表型；而短颌鲚及“杂颌鲚”个体则全为河口孵化起源、具江海洄游生境履历的生态表型。结果表明，丹东鸭绿江刀鲚类型的组成非常复杂，生境履历极富多样性，显示其可能是一个独特资源地理种群。     

长江南京江段长颌鲚生境履历的反演研究

利用电子探针显微分析技术(EPMA),对2009年和2014年采自长江南京段的长颌鲚耳石微化学进行了研究,反演了其生境履历.结果显示,这些长颌鲚耳石上元素Sr/Ca值的动态可分为两类.一类Sr/Ca值出现显著波动,不仅具有对应淡水生境的低值(1.87±0.36),而且有对应于河口半咸水生境的较高值(4.80±0.80),甚至出现了外海高盐度生境的高值(7.85±0.57),反映了溯河洄游的生境履历特征.另一类Sr/Ca值稳定3.0以下(14NJC09和14NJCE10),仅反映出在淡水生境中生活的履历.上述结果均得到了耳石Sr面分布的验证.上述“反演”的结果首次发现,传统上认为的一定是溯河洄游的长颌鲚,也可能存在有淡水定居个体.单纯利用上颌骨的长短并不能作为有效判别长江刀鲚资源群体中溯河洄游个体和淡水定居个体的标准.     

鄱阳湖刀鲚耳石的两种微化学特征

为确认鄱阳湖中是否仍存在有溯河洄游的刀鲚个体,利用X射线电子探针微区分析技术(EPMA)研究了采自鄱阳湖星子县水域2尾刀鲚个体矢耳石的锶和钙微化学特征.定量线分析结果显示,上颌骨较短个体(PYCB02)的耳石锶钙比值(即Sr/Ca×1 000)为稳定的低值(1.66±0.54),反映了其淡水定居的生活习性;而上颌骨较长个体(PYCE05)的锶钙比值波动显著,不仅具有对应淡水生活的低值(1.82 ±0.50),而且出现了对应于海水生活的高值(5.79±0.91),显示出其溯河洄游的“履历”.这些结果更得到了耳石元素面分布分析结果的支持.这两种截然不同的耳石微化学特征类型首次直观地反映和证实了目前距长江河口约800 km的鄱阳湖中同时存在有溯河洄游和淡水定居的两类刀鲚个体.     

鄱阳湖同时存在溯河洄游和淡水定居的刀鲚

为确认鄱阳湖中是否仍存在有溯河洄游的刀鲚个体,利用X射线电子探针微区分析技术(EPMA)研究了采自鄱阳湖星子县水域2尾刀鲚个体矢耳石的锶和钙微化学特征。定量线分析结果显示,上颌骨较短个体(PYCB02)的耳石锶钙比值(即Sr/Ca×1 000)为稳定的低值(1.66±0.54),反映了其淡水定居的生活习性;而上颌骨较长个体(PYCE05)的锶钙比值波动显著,不仅具有对应淡水生活的低值(1.82±0.50),而且出现了对应于海水生活的高值(5.79±0.91),显示出其溯河洄游的"履历"。这些结果更得到了耳石元素面分布分析结果的支持。这两种截然不同的耳石微化学特征类型首次直观地反映和证实了目前距长江河口约800 km的鄱阳湖中同时存在有溯河洄游和淡水定居的两类刀鲚个体。     

长江南京江段长颌鲚生境履历的反演

利用电子探针显微分析技术(EPMA),对2009年和2014年采自长江南京段的长颌鲚耳石微化学进行了研究,反演了其生境履历。结果显示,这些长颌鲚耳石上元素Sr/Ca值的动态可分为两类。一类Sr/Ca值出现显著波动,不仅具有对应淡水生境的低值(1.87±0.36),而且有对应于河口半咸水生境的较高值(4.80±0.80),甚至出现了外海高盐度生境的高值(7.85±0.57),反映了溯河洄游的生境履历特征。另一类Sr/Ca值稳定3.0以下(14NJC09和14NJCE10),仅反映出在淡水生境中生活的履历。上述结果均得到了耳石Sr面分布的验证。上述"反演"的结果首次发现,传统上认为的一定是溯河洄游的长颌鲚,也可能存在有淡水定居个体。单纯利用上颌骨的长短并不能作为有效判别长江刀鲚资源群体中溯河洄游个体和淡水定居个体的标准。     

刀鲚胸鳍条和耳石微化学“指纹”相似性研究

耳石微化学被广泛应用于鱼类洄游生态学研究,但耳石的摘取难免会造成鱼的死亡和损伤,故寻找可以快捷、非致死地替代耳石进行微化学分析的材料很有意义。为此,本研究比较了刀鲚(Coilia nasus)胸鳍条和耳石微化学的相似性特征。耳石的锶钙比值(Sr/Ca)和Sr含量图谱分型结果分别很好地对应了所研究的洄游型、淡水定居型和陆封型的典型个体。胸鳍条微化学结果显示,湖鲚和短颌鲚2类个体呈现出稳定的低Sr/Ca值?(1.38±0.52)~(2.04±0.74)和(1.40±0.32)~(1.81±0.66)?与刀鲚胸鳍条生活史第一阶段的特征相吻合?(2.06±0.64)~(2.26±0.29)?,这些均反映了淡水生境“指纹”的特征。刀鲚胸鳍条Sr含量图谱和耳石相似,自核心至边缘可分为明显的3个阶段,分别对应于面分布图上自核心至边缘的蓝色、绿色、蓝色之间微化学“指纹”的变化。由此可见,刀鲚胸鳍条可以作为耳石的非致死、低损伤的代替材料,用于刀鲚洄游习性、生境履历等研究。同时,由于胸鳍条具有取样和前处理的优势,在其他鱼类资源或标志放流评价研究时,可以考虑以胸鳍条代替耳石来开展研究。     

信江发现溯河洄游型刀鲚的实证研究

利用电子探针微区分析技术,对2014年8月1日采自江西省余干县瑞洪镇信江(鄱阳湖水系五大河流之一)江段的刀鲚(Coilia nasus)的矢耳石进行了锶和钙的微化学分析研究。元素定量线分析表明,样品的锶钙比值(Sr/Ca×103)波动显著,不仅具有对应淡水生活的低值(Sr/Ca×1033),而且出现了对应于海水生活的高值(3Sr/Ca×1037),显示出其典型的溯河洄游特征。耳石Sr含量的面分析结果与之相同,均具有对应淡水生活的低值(蓝色)区域和海水生活的高值(绿色)区域。这两种耳石微化学类型首次直观地证实,目前距长江河口约1000 km的信江中存在洄游型刀鲚。     

基于耳石微化学分析的福建水域刀鲚生境履历研究

利用X射线电子探针微区分析技术(electron probe micro-analysis, EPMA)，首次对福建(福州、宁德)沿岸海域采集到的3尾刀鲚(Coilia nasus)进行矢耳石的锶(Sr)和钙(Ca)微化学特征分析，重建其生活史。结果显示，这3尾刀鲚耳石核心区的Sr/Ca值均小于3，且耳石面分析显示核心区均为蓝色，表明它们都属于淡水产卵和淡水孵化；其中，福州海域的1尾刀鲚早期生活史对淡水依赖时间较长，而宁德海域的2尾刀鲚对淡水依赖时间较短。根据耳石从核心到边缘的Sr/Ca值变化线分析及过核心截面Sr含量面分析可以确定，3尾刀鲚均为典型的溯河洄游生态类型；其中，福州海域1尾刀鲚呈现淡水–半咸水型的生境履历，而宁德海域2尾刀鲚呈现淡水–半咸水–海水型的生境履历。本研究首次利用耳石微化学分析技术揭示了福建水域刀鲚生活史和生境履历存在多样性，也证实了宁德三沙湾外海域和闽江口外沿岸海域尚存溯河洄游型刀鲚。本研究为进一步开展福建沿岸水域刀鲚的关键栖息地研究及其资源管理和保护提供了宝贵的基础信息。     

长湖短颌鲚耳石重量与年龄关系

利用2014年采自湖北长湖的378尾短颌鲚(Coilia brachygnathus)样本,去除包膜和黏液的矢耳石于55℃烘箱中烘烤24 h,电子天平称重(精确至0.001 g),成对t检验结果表明,短颌鲚左右矢耳石重量之间无显著差异(P0.05),数据分析以左右矢耳石重量的平均值计为矢耳石重量;采用直线、幂函数和多项式3种回归方程研究了其耳石重量与年龄的关系。结果显示,长湖短颌鲚的耳石和鳞片均可用于鉴定其年龄,且两者鉴定年龄的吻合度达到75.8%;根据222尾耳石与鳞片年龄一致的短颌鲚样本数据,发现耳石重量与个体的年龄呈显著相关(P0.05);按年龄组以耳石重量与相应的体长作图,可以初步判断所观测年龄的可靠性;利用建立的耳石重量-年龄关系函数估算得到的个体年龄,与直接读取耳石磨片获得的年龄结果无显著差异(P0.05),表明利用矢耳石重量直接推算其个体年龄,可以作为辅助短颌鲚年龄鉴定尤其快速鉴定的一种有效方法。     

鄱阳湖刀鲚的鉴定与资源动态研究

为研究潘阳湖刀鲚资源状况, 2019—2020 年在鄱阳湖开展鱼类资源调查工作, 采集到大量鲚属(Coilia)鱼类, 对这些样本进行了形态学和分子生物学的鉴定。随机测量 112 尾样本的上颌骨长度显著大于头长, 长颌长/头长的范围为 1.00~1.46, 平均为 1.17±0.07。使用线粒体 Cyt b 基因和 D-loop 控制区序列作为分子标记, 对 22 尾随机样本进行物种鉴定, 结果显示 22 尾样本均为刀鲚(Coilia nasus)。对其中 5 尾样本耳石的微化学特征进行了测定, 结果显示耳石锶钙比(Si/Ca)均有大于 3 的过程出现, 表明样本为溯河洄游型刀鲚。2019—2020 年, 刀鲚在鄱阳湖中的单船产量分别达到 8.1 ind/d 和 142 ind/d, 与历史数据相比, 出现了一定的增长。鄱阳湖刀鲚资源量的恢复表明长江禁渔制度实施和取消刀鲚特许捕捞制度取得了良好的效果, 建议进一步开展鄱阳湖刀鲚产卵场调查并加强栖息地保护, 促进刀鲚资源恢复。     

First studies of embryonic and larval development of Coilia nasus (Engraulidae) under controlled conditions

Herein, we describe the embryonic and larval development stages of Coilia nasus, an anadromous fish that is indigenous to the Yangtze River and the northwest region of the Pacific Ocean. The success of artificial breeding programmes and modern methods of reproduction allowed us to accurately describe the development stages of C. nasus. These stages were recorded using a binocular microscope and a digital camera‐equipped microscope, and histological and scanning electron microscopy observations were also conducted. Development can be divided into four periods: embryonic, prelarval, larval and juvenile. The fertilized eggs were spherical, transparent, non‐adhesives and buoyant, with an average diameter of 0.80±0.10 mm. Complete early embryonic development took place within 40–43 h post hatching, and the new hatchlings were 2.85±0.20 mm long. The mouth openings (0.25–0.35 mm) appeared at day 6 post hatching. Complete metamorphosis took place by day 60, at which time the larvae transformed into juveniles (65±5.8 mm) and attained skin coloration.     

几种前处理方法所获刀鲚(Coilia nasus)耳石年轮的效果比较

本研究较为系统地比较了刀鲚(Coilia nasus)耳石的几种碾磨方法及耳石酸蚀前处理所获刀鲚耳石年轮的效果.结果显示,耳石横截面碾磨法更易获取较为清晰的年轮,而矢状面碾磨法的效果不及前者,但后者在用于耳石微化学的研究中却更有优势.经5％EDTA处理过的耳石,比用1％HC1处理过的耳石,更容易获得较好的年轮效果.本研究还发现,刀鲚耳石年轮形成过程中的一些形态变化,与刀鲚生活史中的生境变化有关联性.     

长江刀鲚国家级水产种质资源保护区(安庆段)刀鲚资源现状

长江刀鲚（Coilia nasus）国家级水产种质资源保护区安庆段（简称"保护区"）位于刀鲚洄游区间的上段，生态环境优良，为掌握其刀鲚资源现状，于2018年4-7月进行调查研究，结果显示，保护区刀鲚资源密度分别为（0.09±0.07）尾/（10⁴ m³）和（4.46±3.43） g/（10⁴ m³）；刀鲚体长优势组为250~300 mm，体重优势组为<50 g。整体上，保护区刀鲚资源现状不容乐观，刀鲚小型化趋势明显。刀鲚洄游的时间特征显示，长江安庆段刀鲚主要洄游期为4月初至7月，高峰期为5月中旬至6月下旬，洄游后期刀鲚规格有增大趋势。空间上，刀鲚资源密度表现为保护区核心区高于实验区。此外，刀鲚性别和性腺发育情况抽样结果显示，整体上刀鲚雌雄比为1.02：1，但时间上雌雄比变幅较大，早期雄性个体较多，后期雌性个体较多，雌雄性腺主要发育期均为III期，6月开始出现发育至V期的个体；此外本研究捕获到摄食刀鲚，其数量占比为6.38%。本研究积累了长江禁捕前保护区刀鲚资源的系统数据，旨为后期刀鲚资源恢复评估和保护区管理提供重要依据。     

基于耳石微化学的黄河垦利段刀鲚生活史初步研究

为研究黄河刀鲚(Coilia nasus)生境履历特征,利用电子探针微区分析技术(EPMA)对采集自黄河垦利段5尾刀鲚个体(D1、D2、D4、D5和D6)的矢耳石进行微化学特征研究。定量线分析结果显示,黄河口刀鲚生境履历较为复杂,所有个体核心区Sr/Ca值较低,表明其淡水孵化特征,但随着个体生长表现出不同的生活履历。个体D2生活史较复杂,其生长轨迹多次往返于淡水—半咸水生境,不具备洄游型刀鲚应有的规律性特征;个体D1、D4、D5和D6具有明显的洄游特征,不同的是个体D1和D4的Sr/Ca最大值分别为6.1和6.2,D5、D6生境已延伸至Sr/Ca值较高的区域,最大值分别达到8.44、8.63,但是由于调水、调沙对黄河口盐度变化影响较大,尚不能判断D5、D6个体生境已延伸至海水区域。分析的结果显示了同样的特征,个体D1、D4核心区表现为蓝色,外缘区域表现为蓝绿色;个体D2核心区表现为蓝色、绿色、黄色交替出现,个体D5、D6核心区域表现为Sr值较低的蓝色区域,随着生长耳石外围逐渐形成较为明显的黄色圆环。基于以上结果,本研究重新建立了黄河口刀鲚的生境履历,多数个体孵化和早期的生活主要在淡水生境完成,之后进入盐度较高的区域,往返于半咸水—海水生境中进行索饵、育肥,直至被捕获。以个体D2为代表的群体生活史较为复杂,推测可能是由于当年山东东平湖汛期放水而被动进入黄河的定居型刀鲚。     

刀鲚MSTN基因的克隆及其组织表达

 运用同源克隆的方法和RACE技术, 从刀鲚(Coilia nasus)肌肉组织中克隆了肌肉生成抑制素基因(Myostatin, MSTN)的cDNA全长并分析了肌肉生长抑制素基因在刀鲚不同组织的表达情况。结果表明, 刀鲚MSTN 基因的cDNA全长2 252 bp, 编码区1 125 bp, 编码374氨基酸。二级结构预测显示, 刀鲚MSTN具有MSTN家族的典型结构域, 包含Pfam和TGFB结构域。运用荧光定量的方法检测了该基因在刀鲚不同组织中的表达。结果显示,  MSTN基因在健康刀鲚肌肉和脑中呈高表达, 鳃、肝、脾、肠、肾和头肾中微量表达。根据以上研究结果认为, 刀鲚MSTN基因的序列具有高度保守性, 组织表达模式相似, 推测该基因的功能也具有高度保守性。本研究旨为MSTN基因在刀鲚后续育种工作提供基础依据。     

Microdistribution and feeding dynamics of Coilia nasus (Engraulidae) larvae and juveniles in relation to the estuarine turbidity maximum of the macrotidal Chikugo River estuary,Ariake Sea,Japan

To evaluate the nursery value of the estuarine turbidity maximum (ETM) for the anadromous engraulid fish Coilia nasus, physical and biological samples were collected along the macrotidal Chikugo River estuary, southwestern Japan, from June 2005 to January 2006. Generally, eggs were distributed upstream of the ETM, whereas larvae were distributed in the ETM. The first cohort was washed out of the estuary by a large flood in early July. The second cohort appeared after the flood, gradually extending its distributional area through the estuary and growing to 100 mm in standard length (SL) by December. Larvae and juveniles (20–100 mm SL) fed selectively on copepods, specifically large calanoid species, whereas more developed juveniles fed on mysids. Prey organisms in guts were significantly more abundant and present in greater weights in the ETM (salinity <10) than in the lower estuary (salinity >10). The better feeding conditions were primarily attributable to consistently high densities of two large calanoid species, Sinocalanus sinensis and Pseudodiaptomus inopinus, in the ETM. In contrast, the poor feeding conditions in the lower estuary were likely due to a seasonal decrease in copepod density and the dominance of small copepods such as Oithona spp. Given that better feeding conditions contribute positively to the growth and survival of larvae and juveniles, we conclude that the ETM has a significantly higher nursery value for C. nasus compared with other habitats in the Chikugo River estuary.     

长江口及邻近海域凤鲚生境履历重建

利用X-射线电子探针微区技术(EPMA)对长江口崇明和邻近吕四凤鲚(Coiliamystus)耳石Sr和Ca的微化学进行了分析。定量线分析和Sr含量面分布图谱显示,凤鲚耳石核区的Sr/Ca比值存在Sr/Ca3、3Sr/Ca7和Sr/Ca7这3种类型,分别对应的耳石核心面分布同心环区域颜色为蓝色、绿色和黄-红色,据此推断长江口及邻近海域凤鲚孵化场存在3种,即淡水孵化场、河口半咸水孵化场及海水孵化场。凤鲚个体耳石从核心到边缘的Sr/Ca比值变化波动极为显著,有对应淡水生活的低值阶段(Sr/Ca3,最小为2.04±0.87),也有对应海水生活的高值阶段(Sr/Ca7,最大为7.81±0.91),可将凤鲚的生境履历类型分为4种类型:淡水–河口半咸水型、河口半咸水定居型、河口半咸水–海水型和淡水–河口半咸水–海水型。长江口邻近海域吕四凤鲚有淡水和河口半咸水孵化个体,其生境履历类型包括淡水–河口半咸水型、河口半咸水–海水型和淡水–河口半咸水–海水型,而长江口崇明岛海域有海水及河口半咸水孵化个体,其生境履历类型包括淡水–河口半咸水型、河口定居型及淡水–河口半咸水–海水型,这反映了长江口崇明岛及邻近海域吕四2个海域凤鲚个体间的共性以及差异性。通过本次研究,首次证明了长江口及邻近海域凤鲚存在3种孵化场及4种生境履历类型,准确反映了凤鲚个体组成及其生活史的多样性和复杂性。     

黄海重要饵料鱼种矢耳石的形态特征

由于鱼类矢耳石的形态结构稳定,具有种的特征,且坚硬不易被消化,其形态特征可用于鱼类胃含物分析中的种类鉴定。本研究选取黄海"简化食物网"中的30种重要饵料鱼种为研究对象,描述了各种类矢耳石的形态特征,并进行了比较分析。结果发现,这30种重要饵料鱼种的矢耳石中形态结构相似的有7组:赤鼻棱鳀和中颌棱鳀,细条天竺鱼和斑鳍天竺鱼,多鳞鱚和少鳞鱚,皮氏叫姑鱼和白姑鱼,黄姑鱼和小黄鱼,黑鳃梅童鱼和棘头梅童鱼,以及矛尾鰕虎鱼和六丝矛尾鰕虎鱼,本研究为胃含物分析等基于耳石形态的种类鉴别提供了基础资料,同时进一步更广泛深入地研究和认知鱼类的耳石形态,近缘种耳石形态特征的量化研究,以及同一种类耳石形态的地理变异等的研究将有助于更准确地进行种类的鉴别,对提高胃含物分析的准确度也有很大帮助。     

长江刀鲚寄生的异钩铗虫分子鉴定及形态学研究

为了获知长江刀鲚寄生的异钩铗虫的分类学地位,采用光学、扫描电子显微镜和分子遗传扩增28S rRNA基因5’端部分序列相结合的方法,对长江刀鲚寄生的异钩铗虫进行种属鉴定和形态学研究。结果显示,后吸器与体前区分不明显,含有四对不对称的吸铗,其中一侧的前2个开放几丁质吸铗明显大于其余6个封闭的吸铗,虫体尾部带有二对端钩,卵两端具有较长的极丝。序列分析显示,林氏异钩铗虫与六棘异钩铗虫相似度为100%,邻接法构建分子进化树中处在同一分支。经形态及分子综合分析鉴定,此寄生虫为林氏异钩铗虫。