草鱼肠系膜脂肪组织高质量总RNA提取方法的研究

基于传统的酸性酚—异硫氰酸胍—氯仿一步提取法,比较分析多种优化操作步骤,摸索出一种高质量提取体质量为80~150 g草鱼肠系膜脂肪组织总RNA的改良方法。试验结果显示,相较于肝脏、脾脏、肠道等脏器组织,草鱼肠系膜脂肪组织RNA丰度低,且极易在样品前处理阶段出现顽固性降解问题。探索发现,将取样量增至约30 mg,可提升RNA产量以满足常规试验需求。针对降解难题,改良常规的样品前处理技术流程,采用鲜样液氮速冻,冻样直接放入TRIzol试剂中裂解,并即刻进行长时间机械匀浆,时长约3 min等核心操作步骤,可显著降低脂肪组织样品RNA的降解。Agilent生物分析仪检测结果显示,改良方法提取的草鱼肠系膜脂肪组织RNA完整度高,关键RIN值为8.7~9.0。研究推测,长时间机械匀浆所形成的持续剪切冲击力或许有助于TRIzol试剂中的异硫氰酸胍等成分突破油滴阻碍而有效抑制内源性RNA酶。本方法提取的草鱼脂肪组织总RNA质量可满足高通量转录组测序要求。     

养殖模式对草鱼池塘底泥微生物群落结构影响的分析

为了解养殖模式对主养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)池塘底泥微生物群落结构的影响,使用高通量测序方法分析了山塘、精养和鱼菜共生三种模式下草鱼池塘底泥微生物的结构特征。结果显示:(1)精养池塘水体COD_Mn、总氮(TN)和总磷(TP)[(35.67~108.34)mg/L、(3.40~7.93)mg/L、(1.35~2.19)mg/L]显著高于山塘[(2.67~24.33)mg/L、(0.77~3.30)mg/L、(0.38~0.77)mg/L]和鱼菜共生池塘[(31.67~58.50)mg/L、(2.40~3.43)mg/L、(0.81~1.22)mg/L],且养殖后期呈上升趋势,山塘和鱼菜共生池塘后期呈下降趋势。(2)三种模式条件下底泥微生物群落结构存在显著差异,但鱼菜共生与精养池塘底泥菌群结构相似性高于山塘模式;山塘池塘底泥微生物丰富度显著低于鱼菜共生和精养池塘,但多样性无显著性差异;山塘菌群多样性指数与环境因子无相关性,但精养模式ACE指数与TN、NH⁺₄、TP、DO呈显著负相关,Shannon指数与TN和DO呈显著负相关;鱼菜共生模式ACE指数与NH⁺₄、TP、COD_Mn呈显著正相关,Shannon指数与NH⁺₄、TP、DO呈显著正相关。(3)山塘池塘核心菌群四季变化差异大;鱼菜共生和精养池塘核心菌群四季均以地杆菌属(Geobacter)、厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter)和脱氯单胞菌属(Dechloromonas)等厌氧和兼性厌氧菌为主。结果表明,鱼菜共生模式底泥微生物群落受环境因子影响小,能够达到控制水体COD_Mn和TN的目的。     

不同碳水化合物和蛋白质水平膨化饲料对大规格草鱼生长、肠道消化酶及血清指标的影响

为探究不同碳水化合物和蛋白质水平膨化饲料对大规格草鱼生长、体成分、肠道消化酶和血清指标的影响,以初始体质量(398.6±5.9)g的大规格草鱼为研究对象,设置不同碳水化合物/蛋白质水平分别为C31P30、C34P28、C37P26、C40P24、C43P22、C46P20、C49P18的7组膨化饲料,养殖周期为16周。实验结果显示,各饲料组草鱼成活率(SR)差异不显著,随着蛋白质水平的下降、碳水化合物水平的升高,增重率(WGR)呈下降趋势,蛋白质效率(PER)呈升高趋势;肝体比(HSI)、脏体比(VSI)、肠体比(ISI)、肌肉和肝脏粗脂肪(CF)含量均有随饲料碳水化合物水平升高而升高的趋势。随着饲料中碳水化合物水平升高、蛋白质水平下降,各组间草鱼肌肉粗蛋白质(CP)含量无显著差异;肝糖原、肌糖原含量呈升高趋势,饲料中碳水化合物水平分别高于46%和40%时,肝糖原、肌糖原含量显著升高。肠道胰蛋白酶(PRS)和淀粉酶(AMS)活性随饲料中碳水化合物水平的升高呈先下降后升高趋势,脂肪酶(LPS)活性呈升高趋势;血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)含量及谷草转氨酶与丙转氨酶(GOT/GPT)比值都随饲料中碳水化合物水平升高和蛋白质水平下降而呈升高的趋势。本实验结果显示:当饲料碳水化合物水平高于37%、蛋白质水平低于26%时,将显著影响草鱼的生长,饲料中高碳水化合物水平将导致鱼体肝体比、脏体比、肠体比以及肌肉和肝脏脂肪含量升高。     

运用生物能量学模型预测草鱼生长、饲料需求和污染排放

为预测不同生长阶段草鱼生长性能、饲料需求量和污染排放量,提高草鱼投喂管理水平,本研究运用特定增长率(SGR)、日增长率(DGC)、日均增重(ADG)和热积温系数(TGC)等生长模型计算草鱼在不同生长阶段的生长速率,并通过计算定期采样中实际观测值和预测值最小残差平方和法选出最优生长模型。饲料需求模型通过估算鱼类消化能需求量决定,根据能量收支原理,通过计算鱼体储积能(RE)、基础代谢能(He E)、摄食热增能(Hi E)以及尿液和鳃的代谢能(UE+ZE),来估算草鱼的消化能,再根据所用饲料的消化能含量来确定草鱼对饲料的需求量。草鱼污染物排放主要采用营养物质平衡法计算。在模型验证时,以粗蛋白分别为33%、28%、23%的饲料投喂不同生长阶段的草鱼,将草鱼体质量和饲料系数(FCR)的模型预测值与实际观测值进行比较。结果显示,与其他生长模型(SGR、ADG、DGC)相比,调整后的TGC模型能更精确预测草鱼的生长情况;草鱼体质量和FCR预测值与观测值之间显著相关;每生产1 t鱼(体质量为0.5~2 500 g),其消化能需求量约为1.55×107 k J,消耗1 t饲料或生产1 t鱼所排放的总固态污染物分别为440和623 kg。研究表明,该复合性营养模型可以有效地估计实际养殖中草鱼生长、饲料需求量和污染物排放量,有望为草鱼差异化上市、节省饲料成本、减少饲料浪费以及养殖场的污染评价提供有效的预判工具。     

盐度骤变对金钱鱼幼鱼鳃线粒体丰富细胞形态结构的影响

文章采用显微技术研究了盐度骤降(20盐度组投入5盐度组)、盐度骤升(20盐度组投入35盐度组)胁迫下,金钱鱼(Scatophagus argus)幼鱼鳃线粒体丰富细胞(Mitochondria-rich cells,MRCs)形态结构的变化。结果显示,低盐胁迫3 h MRCs长径[(9.517±1.390)μm]和短径[(7.150±1.448)μm]较对照组长径[(7.317±0.986)μm]和短径[(5.067±0.467)μm]显著增大(P<0.05),高盐胁迫6 h MRCs数量显著增加。显微结果表明,胁迫24 h鳃丝处于渗透机制的主动调节阶段;超微结构观察发现鳃丝分化出2种类型的MRCs:1)Ⅰ型MRCs,椭圆形,胞核形状不规则,内脊发达,顶端开口处于关闭或开放状态,主要存在于低盐环境;2)Ⅱ型MRCs,圆形,胞核规则呈圆形,具有多个顶端开口。具不同形状的线粒体,a型线粒体着色较浅,呈短粗状;b型线粒体着色较深,呈小的颗粒状,主要存在于高盐环境。综上所述,金钱鱼幼鱼对盐度骤变产生应答反应机制,通过MRCs体积、数量、形状结构,以及线粒体的形状结构变化共同维持内环境稳定。     

安徽省草鱼养殖群体遗传多样性及遗传结构分析

通过微卫星分子标记对来自安徽省4个草鱼养殖群体进行遗传分析。结果表明,7个微卫星位点均具有高度多态性(PIC=0.863～0.926),4个草鱼群体均显示出较高的遗传多样性(He=0.886 1～0.911 4)。AMOVA分析显示,大多数遗传变异存在于草鱼群体内(97.6%),群体间的遗传变异仅为2.4%。遗传分化和遗传距离分析显示,4个群体整体分化水平较低(Fst0.05),怀远和滁州群体遗传分化最小(Fst=0.013 7),遗传距离最近(Dn=0.269 8),池州和无为群体遗传分化最大(Fst=0.042 5),遗传距离最远(Dn=0.591 6)。系统进化树显示,怀远和滁州群体亲缘关系最近,与池州最远。此外,4个养殖场内部草鱼均存在近亲繁殖现象。建议4个养殖场及时更新亲本,增加繁殖亲本的数量,避免近交衰退带来的风险。     

鱼类组蛋白核苷酸的多态性及其在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用

组蛋白是染色体核小体的重要组分,在调控染色质结构、基因转录、个体发育等不同生物学过程中起着重要作用。为了研究鱼类组蛋白基因是否存在核苷酸的多态性以及组蛋白核苷酸多态性是否会影响鱼类的抗病力,本实验以斑马鱼和草鱼为研究对象,通过PCR扩增克隆了组蛋白H2A的全长开放阅读框;利用过表达技术、菌落平板计数、感染存活分析以及荧光定量PCR技术,研究了斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性不同变异体在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用。在本研究中,实验发现鱼类组蛋白H2A存在着丰富的核苷酸多态性。序列分析结果显示斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体核苷酸序列相似性为90%～100%;而两两H2A核苷酸多态性变异体氨基酸序列之间最多只有3个位点存在差异。通过体内和体外抗菌实验可知,斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸的多态性显著影响H2A的抗菌活性。此外,筛选出的抗菌组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体在斑马鱼体内的过表达,不仅具有免疫增强的作用,还能显著增强斑马鱼对杀鱼爱德华氏菌感染的抗病力。本研究为筛选具有抗病作用的组蛋白H2A免疫保护原奠定了重要基础。     

牛磺酸对急性氨中毒的鲫和草鱼抗氧化及炎症相关基因表达影响的比较

为了比较牛磺酸对急性氨中毒的鲫和草鱼缓释作用的差异,实验分别构建了4个处理组,组1实验鱼通过腹腔注射生理盐水,组2注射醋酸铵(鲫7 mmol/g,草鱼9 mmol/g),组3注射醋酸铵和牛磺酸(100μg/g),组4注射牛磺酸。毒性实验持续96 h。结果显示,组2鲫肝脏中SOD、CuZnSOD和CAT基因mRNA表达量显著低于组1和组3;组2和组3鲫肝脏中GPx基因mRNA表达量显著低于组1;组1鲫大脑中SOD、CuZnSOD、CAT和GPx基因mRNA表达量最高;组2草鱼肝脏中SOD、CuZnSOD、CAT和GPx基因mRNA表达量显著高于其他组;组2和组4草鱼大脑中SOD和CuZnSOD基因mRNA表达量显著低于组1和组3;组3草鱼大脑中CAT和GPx基因mRNA表达量最高;此外,组2鲫和草鱼肝脏及大脑中TNF和IL基因mRNA表达量均显著高于其他组。研究表明,鱼类氨中毒会扰乱机体的抗氧化酶系统和免疫应答,引起氧化损伤和炎症反应;草鱼通过提高抗氧化相关基因表达以应对氨中毒;牛磺酸能够有效缓解氨中毒对鲫和草鱼造成的氧化伤害,但牛磺酸并不能降低氨中毒对鲫和草鱼造成的炎症反应。     

Effects of dietary selenium on growth performance and oxidative stress in juvenile grass carp Ctenopharyngodon idellus

An 8‐week feeding trial was conducted to investigate the effect of dietary selenium (Se) on feed intake, weight gain and antioxidant activity in juvenile grass carp (11.2 ± 0.03 g). Six Se levels (0.13, 0.41, 0.56, 1.12, 2.18 and 4.31 mg/kg) of semi‐purified diets were assayed in triplicate. The maximum weight gain, specific growth rate and feed intake were obtained in fish fed with 1.12 mg Se/kg diet. Hepatic glutathione peroxidase activity was markedly increased when dietary Se ≤1.12 mg/kg diet and reached a plateau when dietary Se ≥1.12 mg/kg diet. Hepatic superoxide dismutase and serum catalase activities in juvenile grass carp fed with 0.56, 1.12 and 2.18 mg Se/kg diets were all significantly higher than those in the other groups. The malondialdehyde content in liver and serum was firstly decreased and then increased with increasing dietary Se content, and the lowest content was observed in fish fed with 1.12 mg Se/kg diet. With the increase in Se level, the activities of serum alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase were reduced. In addition, serum alkaline phosphatase activity and albumin content were highest in fish fed with 1.12 mg Se/kg diet. This study indicated that both the Se deficiency and excess of Se caused negative effect on the oxidative stress in juvenile grass carp and suggested that the health‐giving concentration of dietary inorganic Se was 1.12 mg/kg diet. Moreover, based on the broken‐line regression analysis of weight gain, the optimal concentration of dietary inorganic Se was 0.83 mg/kg for juvenile grass carp.     

Effect of oil source on growth performance,antioxidant capacity,fatty acid composition and fillet quality of juvenile grass carp (Ctenopharyngodon idella)

This study was conducted to evaluate the dietary use of vegetable oil sources in grass carp (Ctenopharyngodon idella). Fish were fed diets having the same lipid level from fish oil (FO), palm oil (PO), rapeseed oil (RO), soybean oil (SO) or linseed oil (LO). The results showed that dietary vegetable oils significantly decreased the feed utilization and a significantly lower growth was observed in SO group, while palm oil showed no effect on the growth performance. Dietary vegetable oils suppressed intestinal digestion by inhibiting the activities of digestive enzymes. Vegetable oils significantly elevated the activities of lipase, hepatic lipase and total lipase in liver, and a phenomenon of intense lipid accumulation emerged in liver of PO and SO groups. Furthermore, linseed oil significantly decreased plasma antioxidant capacity, whereas no significant difference was found between RO and FO groups. Dietary vegetable oils caused a significantly lower EPA and DHA in muscle, and further influenced fillet quality through an increase in cohesiveness, gumminess, chewiness and/or springiness, together with a decrease in hardness. Overall, our results indicated that rapeseed oil may be a suitable alternative oil source for grass carp from a point of growth, feed conversion ratio, antioxidative capacity and hepatic histology.