牙鲆抗鳗弧菌病家系筛选及其分析

2007年以从养殖牙鲆(Paralichthys olivaceus)中筛选出的抗病选育群体、从日本引进的日本群体以及从黄海捕捞的野生群体为基础,进行各种组合方式的交配,建立了63个牙鲆家系;2008年又建立了30个家系。对2007年培育的59个家系和2008年培育的30个家系进行了鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染实验,结果表明,不同家系间的抗病力存在极显著的差异(P0.01)。从2007年培育的59个家系中筛选出4个抗病家系,鳗弧菌感染后存活率达到50%以上;2008年的30个家系中5个家系抗病力较强,鳗弧菌感染后的存活率达到60%以上。2008年培育的30个家系其4月龄和6月龄的感染后存活率的相关系数为0.403(P0.05),表明不同生长时期的感染结果具有一致性。230d的体长和体质量与对鳗弧菌的抗病力存在显著的相关关系(P0.05),皮尔森相关系数分别为0.282和0.237。研究发现,日本群体与抗病选育群体的杂交后代抗病性能表现优异,可以通过日本群体与中国群体间的杂交进行遗传改良,达到培育出高产、抗病牙鲆新品种的目的。     

牙鲆抗鳗弧菌病AFLP分子标记筛选

牙鲆(Paralichthys olivaceus)感病群体和抗病群体通过注射鳗弧菌(Vibrio anguillarum)获得。利用61对AFLP引物组合扫描了牙鲆感病群体和抗病群体各20个个体,结果共扩增出3 200条带,8条AFLP带在2个群体中显示了极大的差异(P<0.01),其中有2条带是在抗病群体中出现的高显性基因频率的标记,另外6条带是在感病群体中出现的高显性基因频率的标记。这些标记很可能是与抗病性相关的候选标记。这些抗病性候选标记的获得为实现牙鲆分子标记辅助育种和抗病基因克隆奠定了一定基础。[中国水产科学,2007,14(1):155-159]     

牙鲆抗迟缓爱德华菌病家系建立与抗病性能评价

为筛选出抗迟缓爱德华菌的牙鲆家系,实验以已经选育出的牙鲆抗病和快速生长家系以及从韩国引进的选育群体为亲本建立了牙鲆家系56个,并对其中32个家系进行了迟缓爱德华菌人工感染实验。确定了迟缓爱德华菌对牙鲆家系的半致死浓度LD50为3.69×105CFU/mL后,从每个家系中随机抽取75尾,按照0.2 mL/10 g体质量腹腔注射半致死浓度的菌液,并设置1次重复。人工感染时水温控制在(19±1)℃。从32个家系中共选取4 800尾5月龄牙鲆幼鱼进行感染,16 d实验结束后统计各家系存活率为8.2%~66.1%,平均存活率为31.2%。不同家系对迟缓爱德华菌的抗感染能力表现出显著差异(P0.05)。筛选出6个存活率高于45%的抗病家系,发现2007年筛选出的抗鳗弧菌病家系F0768的后代家系在迟缓爱德华菌感染后的存活率普遍很高,表现出抗迟缓爱德华菌病的能力。研究为选育抗鳗弧菌病和抗迟缓爱德华菌病的牙鲆优良品系奠定了基础,对牙鲆抗细菌病的分子机理研究及抗病新品种选育具有重要意义和应用价值。     

鳗弧菌灭活疫苗对牙鲆免疫效果的研究

制备鳗弧菌福尔马林灭活的全细胞疫苗，腹腔注射接种牙鲆，50d后进行第2次免疫。利用自制的兔抗鱼血清的抗血清通过ELISA实验检测了受免鱼特异性免疫应答水平，并通过攻毒实验，测定了疫苗对牙鲆的免疫保护率。结果表明，各免疫组血清抗体效价的最高值分别达1：512、1：2048、1：1024；各组受免鱼对人工攻毒均具有保护作用。用鳗弧菌攻毒后，免疫保护率分别达81．25％、87、50％、93．75％，而且发现受免鱼对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)也表现了一定的交叉保护性，免疫保护率分别为46．15％、53．85％、53．85％。     

牙鲆抗迟缓爱德华氏菌病家系的继代选育与早期速生家系筛选

迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)是牙鲆(Paralichthys olivaceus)的主要致病菌之一,严重影响牙鲆养殖业的可持续发展。本研究主要以2012、2013和2014年选育的优质抗病牙鲆家系为亲本,于2016年建立和培育了28个牙鲆家系,包括F3代家系4个、F_4代家系23个和对照家系1个。经过60 d的鱼苗早期生长性能测定和迟缓爱德华氏菌人工攻毒感染实验,筛选得到7个高抗病力(攻毒感染存活率66%)的家系,包括1个高抗病、速生家系(F1639),攻毒存活率达77.23%,比28个家系的平均值高32.75%,全长日增长率达到0.174 cm/d,比28个家系的均值高0.023 cm/d。该家系亲本源自2007年[F0750,抗鳗弧菌(Vibrio anguillarum)病家系]、2009年(F0927,抗鳗弧菌病家系)和2014年(F1421,抗迟缓爱德华氏菌家系)选育的抗病力强家系。历代攻毒感染实验的结果显示,选育的牙鲆家系抗病力逐代提高,说明通过家系选育(同胞选择),能够有效提高选育后代的抗病力。本研究进一步证明,家系选育是培育鱼类抗病优良品种的有效途径,为进一步培育出生长更快、抗病力更强的牙鲆新品种奠定了良好的基础,也为牙鲆对爱德华氏菌抗病性能的遗传解析和抗病机理研究提供了良好的遗传材料,对其他鱼类抗病良种选育具有重要指导作用和应用价值。     

达氟沙星在健康和鳗弧菌感染牙鲆体内的药物代谢动力学比较

牙鲆随机分为3组,单剂量静注（健康）和口灌（健康对照和鳗弧菌感染）达氟沙星,进行健康和鳗弧菌感染牙鲆比较药动学和生物利用度的研究。药物浓度用高效液相色谱法测定,数据采用MCP-KP自动化药动学分析程序进行分析。结果表明,健康牙鲆静脉注射达氟沙星(5 mg·kg^-1)后,血药经时过程符合无吸收一室开放模型。口灌给药(10 mg·kg^-1)健康及感染牙鲆的血药浓度与时间关系均符合一级吸收一室开放模型;肝脏和肾脏中药物浓度与时间关系均符合一级吸收二室开放模型。与健康牙鲆药动学参数相比较,达氟沙星在鳗弧菌感染牙鲆中的药时曲线下面积由256.07 mg·h^{-1·L-1降为209.18 mg·h-1·L-1,最大血药浓度由5.699 μg·mL-1降低为2.932 μg·mL-1,消除半衰期由27.758 h延长为46.195 h,生物利用度由71.21%降低为58.17%。}     

利用DD-PCR分离鳗弧菌刺激相关的牙鲆差异cDNA及表达

本研究采用mRNA差异显示技术(mRNA differentid display,DD-PCR)分离得到20个鳗弧菌(Vibrio anguillarum)诱导前后差异表达的牙鲆(Paralichthys olivaceus)cDNA片段。通过对差异片段进行回收、再扩增、克隆、测序、序列比对以及验证分析后,得到9个阳性片段,其中2个片段与已知基因高度同源,一个与牙鲆C3补体高度同源,同源性98%,另一个与牙鲆TEGT(睾丸增强基因转录子)基因高度同源,同源性98%;其余7个为新的cDNA片段。基因表达分析表明,这9个差异片段均在处理组、对照组的不同器官和时间段差异表达,而且多数片段经鳗弧菌诱导后都在肝脏、肾脏、脾脏等鱼类主要免疫器官中上调表达,初步推测它们都是和牙鲆免疫或鳗弧菌病相关的基因。对这些基因进一步的功能研究将对牙鲆的抗病育种及养殖业提供重要的参考。     

牙鲆家系4 个选育性状的测定与分析

为了研究牙鲆(Paralichthys olivaceus)不同选育性状之间的相关性,2009年建立了38个牙鲆实验家系和1个养殖场对照组。选取其中33个家系和对照组进行鳗弧菌感染实验并对存活个体进行荧光标记后混合养殖在2个水泥池中,其中一个混养池在平均400日龄时暴发了淋巴囊肿病(Lymphocystis Disease,LD),LD发病率为62.4%,包括16个家系和对照组。从这些家系中筛选出4个发病率低于40.0%的抗病家系(F0939,F09104,F0915,F0908)。另外,在4~5月龄时,从每个家系中平均选取100尾鱼进行荧光标记后混合养殖,580日龄时测定这些家系的养殖存活率和体重,平均养殖存活率为32.0%,将7个养殖存活率高于55.0%的家系定义为高养殖存活率家系(F0908,F0975,F0990,F09125,F0927,F09119,F0905)。对牙鲆LD的抗病个体和易感个体的体重和全长进行卡方检验,发现抗病个体的体重和全长均显著高于易感个体(P0.01),同时分析牙鲆各个家系的LD发病率与发病时的体重和全长的相关性,结果显示牙鲆各个家系LD发病率与发病时体重和全长均呈强负相关(r–0.6)。对牙鲆家系鳗弧菌感染存活率、LD发病率、580日龄的养殖存活率和体重这4个性状两两之间进行相关性分析,发现LD发病率与580日龄的体重呈强负相关(r=–0.790);鳗弧菌感染存活率与养殖存活率之间为弱正相关(r=0.371);其他性状两两之间不存在显著相关性(–0.092≤r≤0.185)。本研究共筛选到了4个牙鲆LD抗病家系和7个高养殖存活率家系,并揭示了4个牙鲆选育性状之间的相关性,为培育速生多抗的牙鲆新品种提供了遗传材料和理论依据。     

牙鲆经注射和浸泡免疫鳗弧菌灭活疫苗后7种免疫相关基因表达的变化

  制备鳗弧菌(Vibrio anguillarum)全菌灭活疫苗, 采用腹腔注射和浸泡两种方式分别免疫牙鲆(Paralichthys olivaceus), 于免疫后0 h、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h、7 d、14 d分别取牙鲆脾、头肾、鳃3种组织, 提取mRNA, 应用实时荧光定量PCR法检测3种组织中白介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子(TNF)α、主要组织相容性复合体(MHC)MCHⅠ、MHCⅡ、T细胞表面受体CD4、T细胞表面受体CD8、 免疫球蛋白(Ig)M 7种免疫相关基因的表达。结果显示, 两种方式免疫后各基因表达量均出现显著上调。注射组3种组织中, IL-1β、TNFα基因的表达高峰出现时间在12~24 h, MHCⅠ、MHCⅡ、CD4、CD8的表达高峰出现在48~72 h, IgM的表达高峰出现在免疫后7 d, 各基因表达量最高值是对照组的2~70倍; 浸泡组3种组织中, IL-1β、TNFα基因的表达高峰出现在免疫后12~48 h, MHCⅠ、MHCⅡ、CD8表达高峰出现在48~96 h, 但CD4在头肾和鳃中表达高峰出现在72 h, 在脾中表达高峰出现在7 d, IgM在鳃中表达高峰出现在96 h, 在脾和头肾中表达量在14 d内逐渐上升, 各基因表达最高值是对照组的2~20倍。结果表明, 注射组各组织基因的转录水平均高于浸泡组, 且脾、头肾中表达量最高值出现时间早于浸泡组, 但鳃中各基因峰值出现时间晚于浸泡组。研究结果为疫苗的免疫途径及免疫效果评价提供了基础数据。

     

大菱鲆选育家系抗鳗弧菌性能

基于家系选育技术开展了大菱鲆(Scophthalmus maximus)抗鳗弧菌病选育研究, 从2010年构建的37个选育二代家系中选择成活率高的30个家系进行鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染实验, 开展对鳗弧菌的抗病性研究。结果表明, 不同家系间抗鳗弧菌感染能力存在着显著差异(P＜0.05); 30个家系中, 鳗弧菌感染后, 12个家系的存活率达到65% 以上, 其余家系的存活率则低于65%; 通过bCOX回归分析, 计算各家系的优势比, 优势比最高的5个家系的存活率达到65% 以上; 对各家系的成活率、优势比和死亡历时差4项指标进行聚类分析, 优势比最高且存活率达到65% 以上的5个家系聚为一类。综合感染家系的高成活率、高优势比以及聚类分析的结果, 选育出5个抗病力较强的优良家系。选育出的抗病力较强的家系可做为抗鳗弧菌选育的核心育种群体, 为抗鳗弧菌病的传代选育奠定良好的基础。

     

牙鲆抗淋巴囊肿病家系选育及生长和抗病性能分析

为了选育抗淋巴囊肿的牙鲆(Paralichthys olivaceus)新品种,2015年建立了5个普通家系(C1~C5)、3个雌核发育家系(G1、G2、G3)和1个对照组,在淋巴囊肿病高发养殖场进行自然染毒实验,统计各家系的抗病保护率。同时对各家系120 d、180 d、240 d和300 d时的生长性状进行跟踪测量和比较。结果表明,各家系牙鲆在不同时期有各自不同的生长规律,呈现出家系间生长规律的不一致性。但在所有家系中,家系G2各个时期的生长表现始终排名靠前。390 d统计抗病保护率的结果显示,对照组的抗病保护率只有59.57%,而经选育所有实验组的抗病保护率都在60%以上,最高达97.20%(家系G2)。但总体上,390 d时牙鲆淋巴囊肿抗病和患病个体间体重和体长差异均不显著;体重、体长与抗病保护率为正相关,但相关性均不显著。家系G2抗病个体的平均体重显著高于患病个体(P0.05)。以G2家系为基础,继续进行选育,有望获得牙鲆抗淋巴囊肿速生新品种。     

Fast development of genetically uniform strains by gynogenesis in Japanese flounder (Paralichthys olivaceus)

The Japanese flounder is a major species in both aquaculture and research. Inbred strains of Japanese flounder were developed efficiently in our laboratory by meiotic and mitotic gynogenetic reproduction techniques. To determine the induction efficiency of gynogenesis and the rate at which full homozygosity is produced, six meiotic gynogenetic females (G1–G6) that had experienced meiotic gynogenesis once and three common females (C1–C3) were selected for production of mitotic gynogenesis in our experiments. Of the nine adult females, all six gynogenetic fish successfully produced viable offspring. However, only one of the three common fish did. Using microsatellite markers, we estimated the homozygosity of gynogenetic fish induced by mitotic gynogenesis. We found that the homozygosity of seven lines (C1, G1–G6) increased quickly, individually from 43%, 72%, 69%, 71%, 78%, 69% and 58% to 100%, 100%, 100%, 90%, 100%, 100% and 90% offspring complete homozygosity. Under mitotic gynogenesis, individuals with higher homozygosity had a higher induction rate. The G4 line showed the highest induction rate, achieving 44.59% convert hatching rate and 29.28% convert normality rate. We conclude that meiotic gynogenesis may be a feasible method to produce DH genetic material in Japanese flounder.     

牙鲆3个养殖群体遗传结构的微卫星分析

采用微卫星标记分析技术,用5个多态性的微卫星标记对来自3个不同国家（中国、日本和韩国）的牙鲆养殖群体进行了遗传多样性研究。研究结果表明,3个牙鲆群体平均等位基因在4．8～5．6之间,平均观测杂合度（H0）在0．3917～0．5643之间,平均期望杂合度（HE）在0．5981～0．6264之间。有多个位点在不同的群体中偏离哈代-温伯格平衡。遗传距离分析表明,中国群体与日本群体遗传距离最近,韩国群体与日本群体遗传距离最远。分子方差分析（AMOVA）表明,群体内遗传变异与群体间遗传变异分别占总遗传变异的92．44％和7．56％,固定系数（R）为0．0752（P〈0．001）,表明牙鲆3个养殖群体遗传分化显著。     

牙鲆三个同源纯系的生长和遗传性状比较

利用同一牙鲆(Paralichthys olivaceus)家系F09119的母本,建立了减数雌核发育系(F1324)、卵裂雌核发育系(F1346)及近交家系(F1313)3个纯系,对3个纯系群体的生长和遗传性状进行比较分析。在受精后85~388 d对3个家系的体长、体宽、体重及成活率进行测定比较,结果显示:F1346生长最快,388 d时体长、体宽和体重分别为(28.89±2.77)cm、(10.00±1.21)cm和(254.91±83.11)g,F1313次之,F1324最慢(P0.05)。388 d时F1324成活率最高(46.50%),F1313次之(38.00%),F1346最低(26.80%)。F1346、F1324和F1313平均等位基因数(Na)分别为2.0、2.0和2.35,平均有效等位基因数(Ne)分别为1.87、1.95和2.1,多态信息含量(PIC)分别为0.35、0.36和0.4,平均观测杂合度分别为0、0.8155和0.6366;卵裂雌核发育系和减数雌核发育系的遗传多样性明显低于近交系。平均期望纯合度F1313(0.503)F1324(0.5105)F1346(0.532);平均期望杂合度正好相反,F1313(0.4967)F1324(0.4894)F1346(0.4679)。卵裂雌核发育系纯合度是减数雌核发育系的1.0421倍,是近交系的1.0577倍;减数雌核发育系纯合度是近交系的1.0149倍。F1346与F1313之间的遗传距离最大(0.1568),遗传相似度最小(0.8549);F1346与F1324之间的遗传距离最小(0.0406),遗传相似度最大(0.9602)。本研究结果为牙鲆纯系构建及解析卵裂雌核发育系、减数雌核发育系和近交系的遗传区别提供了理论依据。     

真鲷精子诱导牙鲆减数分裂雌核发育

采用真鲷精子激活牙鲆卵子,经(0±0.5)℃冷休克处理,诱导了牙鲆减数分裂雌核发育。灭活真鲷精子,紫外线照射剂量3.4mJ/cm2时孵化率最低;随着照射剂量的增加,孵化率恢复,照射剂量73mJ/cm2时,孵化率最高,呈现典型的Hertwig效应。用流式细胞仪检测倍性,未经冷休克处理的胚胎全部为单倍体,经冷休克处理的均为二倍体,表明精子灭活有效。冷休克实验结果表明,冷休克起始时间2～5min均有效,以3min为最好;冷休克持续时间30～90min均有效,以45min为最好。综合两项因素,授精3min后,休克时间持续45min组的授精率和孵化率均为最高,与其他处理组差异显著(P<0.05)。RAPD分析结果显示,异源精子的遗传信息未在雌核发育二倍体的电泳图中出现,表明其遗传信息没有传递给子代。