中国鲟鱼产业技术研发现状与展望

2016年中国鲟鱼养殖产量89 773吨。鲟鱼种苗、饲料、养殖、加工及销售等环节的一些实用技术基本能满足鲟鱼产业的现实需要,但仍然存在不少问题,如种质退化问题、鱼子酱及鱼肉的品质问题、养殖过程中的氮磷排放问题。本文就中国已经形成的鲟鱼产业技术进行梳理、评述和展望。     

濒危中华鲟人工群体的繁殖生物学

以1998―2008年孵出的子一代(F1)中华鲟(Acipensersinensis)为材料,研究了人工养殖中华鲟的繁殖生物学特征。结果表明:年龄10～20龄的492尾人工养殖子一代中华鲟体重为30～169 kg,体长为140～258 cm,肥满度为0.77～1.26,体长(L)与体重(W)之间的关系式为W=1×10~(–5)L~(2.9658) (R~2=0.9076,n=492)。74尾中华鲟性腺发育成熟,成熟比例为15.04%,成熟个体中雄鱼体重[(60.73±14.53)kg]和体长[(172.27±13.46)cm]均小于雌鱼体重[(88.39±29.14)kg]和体长[(193.37±18.90) cm];雄鱼最小性成熟年龄为10龄,平均为(14.96±1.93)龄,雌鱼最小成熟年龄为12龄,平均为(17.84±1.80)龄。雄鱼催产成功率为76.36%,精子快速运动时间为(49.11±13.38) s,精子寿命为(220.75±56.47)s;雌鱼催产成功率为57.89%,产卵量为(13.43±6.79)万粒,卵径(3.97±0.15)mm,卵重(0.046±0.013)g,受精率为(42.72±27.82)%,孵化率为(51.61±32.41)%,出苗量为(4.44±5.67)万尾。与野生中华鲟相比,人工养殖中华鲟成熟个体体格、繁殖力和繁殖效果均有下降趋势,人工保种面临挑战。     

中华鲟硬组织微结构及微化学的特征探索

为了在中华鲟洄游生态学研究上有新突破,实验首次比较研究了中华鲟3种硬组织(耳石、背骨板和胸鳍条)的微结构和微化学特征。结果发现,耳石结构松散,存在多个耳砂(微晶球霰石球晶)颗粒,且每个颗粒均具有独立的核心;背骨板存在分层现象;胸鳍条结构较为致密,且均一。胸鳍条、耳石中生境元素Co/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比特征变化较为一致,而背板由于分层的原因与前二者有所差异。综合考虑非致死性采样、前处理难度、微结构组成以及生境元素生物积累等优势,笔者建议首选胸鳍条作为基于微化学分析来反演中华鲟洄游及生活史履历研究的最佳硬组织材料。     

中华鲟ASDIGIRR与ASTRAF6基因的克隆与表达

中华鲟是处在硬骨鱼类与软骨鱼类之间的中国古老的珍稀鱼类之一,但在人工繁殖和养殖过程中,容易受到不同疾病的危害,因此,需要深入研究其免疫调控,为其疾病预防提供理论依据。单个免疫球蛋白白细胞介素-1受体相关分子(SIGIRR)和肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)是toll样受体(TLR)信号通路的2个重要的信号转导元件。本研究鉴定了中华鲟的SIGIRR和TRAF6的同源物,分别命名为ASDIGIRR (Acipenser sinensis DIGIRR)和ASTRAF6 (A. sinensis TRAF6),并研究它们在正常组织中的表达和Poly(I:C)诱导后的表达模式。结果显示,ASDIGIRR和ASTRAF6在健康鲟的10个组织中均有表达,且分别在肠道和头肾组织中表达量最高;用Poly (I:C)孵育中华鲟脾脏细胞后,ASDIGIRR在3 h时的表达量显著下调,在6 h时恢复至正常水平,后在24 h显著上调达到最高值,随后开始下调,至48 h时仍显著高于对照组,而ASTRAF6在6 h达到最高表达量,维持到24 h后再下调,48 h时下降至最低水平。研究表明,ASDIGIRR和ASTRAF6在中华鲟抵御病原入侵的免疫防御过程中起着重要作用。     

四种牛分枝杆菌特异性蛋白融合表达及在牛结核病诊断中的临床应用

以原核表达的MPB70-MPB83-CFP10-ESAT-6融合蛋白作为诊断抗原,建立牛结核病抗体检测间接ELISA(iELISA)。该iELISA与导致常见牛病的非相关抗原无交叉反应。用iELISA检测90份健康牛血清,确定样本阴阳性临界值(S/P)为0.17。与商品化胶体金试剂条(ICG)平行检测150份临床奶牛血清样本,结果与ICG的符合率为93.33%(140/150)。以结核菌素皮内试验(TST)为参考方法,检测了华中地区四个奶牛场的560头中国荷斯坦奶牛和90份进口奶牛结核阴性血清,结果iELISA与TST的总符合率为87.32%(489/560)。对其中22头奶牛进行鼻拭子分菌检验,4头分菌阳性奶牛的血清抗体检测也为阳性,iELISA与细菌培养的总符合率为77.27%(17/22)。以TST为参考方法,iELISA的敏感性和特异性分别为72.37%和89.67%。     

H5N1型禽流感病毒血凝素HA1蛋白在苏云金芽胞杆菌细胞表面的展示及其免疫原性

利用苏云金芽胞杆菌S-层蛋白CTC表面展示系统研究在细胞表面展示H5N1型禽流感病毒HA1蛋白的可行性及其免疫原性，为研制既安全有效又能常温长期保藏和运输的禽流感口服基因工程疫苗奠定基础。用部分ha1基因（ha1p）代替S-层蛋白ctc基因中部且位于表面锚定序列slh下游的片段，构建了融合基因ctc-ha1p和 csa-ctc-ha1p；利用电脉冲转化法将含融合基因的重组质粒转入苏云金芽胞杆菌无质粒突变株BMB171中，获得了重组菌株BCCH（含ctc-ha1p，并导入一个载有协助细胞表面展示的csaAB操纵子的质粒）和CH（含csa-ctc-ha1p）。通过血凝和血凝抑制试验以及小鼠免疫学实验证实，2个重组菌株均成功地在细胞表面展示了重组HA1蛋白并具有一定的特异性和免疫原性，其中，CH的效果强于BCCH，说明csa-ctc-ha1p这种融合基因的构建方式更胜一筹。研究结果表明，苏云金芽胞杆菌S-层蛋白CTC表面展示系统可用来研制禽流感口服疫苗。     

饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼生长性能、体组成、消化酶活性以及血液生化指标的影响

为了解达氏鲟(Acipenser dabryanus)幼鱼适宜的饲料蛋白质水平,试验选取平均初始体重为(400.68±8.55)g的健康达氏鲟幼鱼为试验对象,在室内流水系统中进行为期8周的摄食生长实验。试验鱼随机分为5组,每组3个重复,每个重复30尾鱼,分别饲喂蛋白质水平为30%、35%、40%、45%、50%的5种等脂等能饲料。试验期间,水流量为6 L/min,水温(24.0±1.0)℃,溶氧大于6.0 mg/L,氨氮小于0.02 mg/L。结果显示:增重率随饲料蛋白水平的增加呈现先升高后降低的趋势,饲料系数呈现相反的趋势。蛋白质效率随饲料蛋白水平的增加呈先平缓后下降的趋势。各试验组间肥满度无显著差异。肝体比和脏体比随饲料蛋白水平的增加而下降。各试验组间甘油三酯和总胆固醇含量无显著差异,饲料蛋白水平为50%的试验组的谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活力显著高于其他试验组。本试验中胃蛋白酶活力与饲料蛋白水平呈正相关关系,淀粉酶活力呈负相关关系,脂肪酶在各试验组无显著差异。鱼体蛋白和脂肪含量均随饲料蛋白水平的增加而增加。分别对增重率、饲料系数这二者与饲料蛋白水平之间的关系进行二次回归分析,得出达氏鲟幼鱼饲料中适宜的蛋白水平为41.5%~42.97%。     

隐鳃鲵科的生物地理与种群遗传研究进展

隐鳃鲵科(Cryptobranchidae)现存2属3种,其中大鲵属(Andrias)有2个种,即分布于我国的中国大鲵(A.davidianus)和分布在日本的日本大鲵(A.japonicus);隐鳃鲵属(Cryptobranshus)仅有隐鳃鲵(C.alleganiensis)1种,分布于美国东北部,又称美洲大鲵。由于人类活动的干扰,例如水库修建、森林砍伐、矿山开采、化肥农药使用等导致隐鳃鲵科的物种栖息地遭到严重破坏。此外,过度捕捞使隐鳃鲵科的自然种群数量不断下降,甚至造成某些种群的灭绝。目前,隐鳃鲵科这3个现存物种都处于不同程度的濒危状态。结合现有资料,分析、概述了隐鳃鲵科的生物地理学特点及其种群遗传学研究进展,旨在为其自然种群保护提供参考。     

牛结核病抗体胶体金快速检测技术的建立和初步运用

目的:建立一种快速检测牛结核抗体的新方法,用以诊断牛结核病。方法:利用胶体金免疫层析技术原理,用大肠杆菌表达的牛分枝杆菌重组抗原MPB83和MPB70分别作为胶体金标记抗原和检测线上的捕获抗原,制备牛结核抗体检测试纸条。结果:粒径为40nm的胶体金制备的试纸条敏感性最高;胶体金最佳标记pH值为6.0;MPB83抗原最适标记量为每毫升胶体金6.5μg;MPB70抗原的最适包被浓度为3.0mg/mL;抗MPB83蛋白IgG的最佳包被浓度为2.5mg/mL;交叉试验证明试纸条不与牛的其他非相关疾病的阳性血清反应,具有较高的特异性。比较实验证明其敏感性显著高于韩国进口试纸条。在上述试验条件下生产了一批胶体金试纸条进行临床样品检测,并与细菌分离培养、结核菌素皮内变态反应(TST)和韩国试纸条比较。本试纸条与牛分枝杆茵分离培养的符合率为85%,与TST的符合率为79.73%,与韩国试纸条的符合率为98.75%。结论:快速检测牛结核抗体的胶体金免疫层析试纸条具有敏感、特异、简便、快速的特点,适用于对牛结核病进行普查和检疫,也可作为TST的辅助诊断方法,在牛结核根除计划中具有良好的应用前景。     

中华鲟IFN-γ 的免疫调控作用

为了解中华鲟IFN-γ的免疫调控作用,实验通过中华鲟转录组获得IFN-γcDNA序列,构建重组表达质粒pTRI-st-IFNγ,原核表达IFN-γ蛋白,检测其在病毒和细菌感染过程中的免疫调控作用。SDS-PAGE显示,中华鲟IFN-γ重组蛋白大小为19.17 ku,以可溶性表达为主,浓度为0.998 mg/mL;荧光定量PCR显示,IFN-γ蛋白能够诱导中华鲟肾脏细胞中下游相关抗病毒基因Mx、Viperin和CXCL家族中CXCL11-L1、CXCL11-L2表达;与EPC细胞共孵育能够有效抑制鲤春病毒血症病毒(spring viraemia of carp virus,SVCV)引起的细胞病变和增殖,并对SVCV病毒的G、P、N 3个基因表达量呈现出极显著性下调;在体外能够调控抑制嗜水气单胞菌、中间产气单胞菌和维氏气单胞菌并对其生长表现出明显的抑制作用。