青海湖裸鲤线粒体DNA D-loop区的遗传多样性及其遗传分化研究

为了科学有效地保护青海湖裸鲤的种质资源,对青海湖裸鲤的遗传多样性及种群结构进行研究是尤为重要。本研究采用PCR技术对青海湖裸鲤的4个种群（青海湖、可鲁克湖、甘子河、草搭连）155个个体的mtDNA D-loop区部分序列进行扩增,得到了754 bp的核苷酸序列。采用MEGA 5.05和DnaSP 5.10.1软件对序列进行分析,结果显示：155个个体中共检测出34个单倍型,单倍型多样性（Hd）为0.906±0.013,核苷酸多样性（Pi）为0.00556±0.00034。其中可鲁克湖种群的单倍型多样性0.422±0.093和核苷酸多样性0.00272±0.00066均低于其他3个种群,且该种群内的平均遗传距离（0.00276）低于群体间的遗传距离0.00522~0.00709。通过群体分化指数（Fst）和基因流（Nm）分析显示,可鲁克湖种群与其他3个种群之间有着明显的遗传分化（Fst〉0.26327,Nm〈0.69959）,且与甘子河种群分化程度最显著（Fst=0.45854,P〈0.01;Nm=0.29521）。但是系统发育树并未显示出明显的单系群,可能是水系间地理隔离格局的形成时间较晚。研究结果表明：青海湖裸鲤具有较高的遗传多样性,种群间出现了一定程度的遗传分化,特别是可鲁克湖种群已经高度分化,但其遗传多样性水平很低,应优先对其进行保护。     

甘子河裸鲤肌肉营养成分和乳酸脱氢酶同工酶的分析

用常规法测定和分析了体质量280g的甘子河裸鲤肌肉的营养成分。鱼体粗蛋白含量为61.77%(干质量百分率),必需氨基酸含量为31.88mg,占氨基酸总量的49.67%;采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了甘子河裸鲤的肝胰脏、肾脏、心、脑和肌肉中的乳酸脱氢酶同工酶。结果显示,不同组织间乳酸脱氢酶存在特异性,在脑中的活性最强。     

体重对青海湖裸鲤排氨率和排氨量的影响

为了解体重对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)排氨率和排氨量的影响,在21℃左右的水温下,结合对青海湖裸鲤耗氧率和呼吸频率的测定,采用酚盐分光光度法测定并研究了不同体重下青海湖裸鲤的排氨量、排氨率。结果表明:不同体重的青海湖裸鲤在基础呼吸代谢过程中其排氨量方面有极显著的差异(P<0.01)。青海湖裸鲤的排氨量随着体重的增加而增加,呈幂指数关系。不同体重的青海湖裸鲤的排氨率等也有显著差异(P<0.01),随着体重的增加排氨率相对降低。     

祁连山裸鲤和青海湖裸鲤mtDNA cyt b基因和D-loop区序列特征及遗传分化

对65尾祁连山裸鲤(Gymnocypris chilianensis)和40尾青海湖裸鲤(G.przewalskii)mt DNA cyt b基因(Cytochrome b,cyt b 1140 bp)和D-loop区(747 bp)基因片段进行了扩增和测定,探讨了上述基因片断的序列特征和两种裸鲤的遗传分化关系。结果显示,2个基因片段的G含量普遍较低,在编码基因cyt b各密码子的第三位上表现得尤为突出。线粒体DNA cyt b和D-loop基因片段均存在明显的遗传分化,核苷酸替代速率cyt bDloop。基于核苷酸最佳替换模型计算2种间的遗传距离,cyt b为0.08,D-loop为0.03。基于cyt b基因序列分析结果表明,两物种发生遗传分化的时间在距今约220万年的更新世初期,与青藏高原隆升时期相吻合。     

采用BioSonicsDT-X超声波回声仪评估青海湖裸鲤资源量及其空间分布

2010年8月10日至8月13日,采用美国BioSonics DT-X(210 kHz)鱼探仪对青海湖中青海湖裸鲤(Gymnocypris przwalskii)资源量及空间分布特征进行了为期4d的水声学调查.分析结果显示:2010年8月青海湖裸鲤在全湖区的平均密度为(1.83±0.36)ind./1000m3,总尾数...     

青海湖裸鲤的游泳能力及鱼梯通过效果

本研究采用递增流速法对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)野生洄游群体和人工养殖1龄、2龄群体的临界游泳速度进行测试,采用固定流速法和人工模拟鱼梯对野生群体的克流能力进行评估.结果显示,野生洄游组的绝对临界游泳速度(Ucrit)(35.73±6.56)cm/s与养殖1龄组(31.66±9.97)...     

高碱环境下青海湖裸鲤氮废物排泄及相关基因的表达规律

采用个体生理学及定量PCR方法,研究了青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)在32 mmol/L(CA32)和64 mmol/L(CA64)碳酸盐碱度胁迫下氮废物排泄规律及鳃和肾组织中Rhesus type b glycoproteins(Rhbg)、Rhesus type c2 glycoproteins(Rhcg2)与urea transporter(Ut)基因的表达规律。结果显示,在32 mmol/L碱度胁迫整个过程中及64 mmol/L碱度胁迫初期裸鲤氨氮排泄率显著降低,但在64 mmol/L碱度胁迫8~20 h、24~72 h时氨氮排泄率基本恢复到胁迫前水平,在32 mmol/L碱度胁迫12~16 h、20~24 h及64 mmol/L碱度胁迫16~48 h时尿素氮排泄率显著升高。定量PCR结果显示,Rhbg、Rhcg2、Ut基因在胁迫过程中都有表达上调趋势,其中32 mmol/L碱性环境下鳃组织中Rhbg基因在胁迫12 h时表达明显上调;64 mmol/L碱性环境下鳃组织中Rhcg2基因在胁迫6 h、48 h、72 h表达明显上调,Ut基因在胁迫6 h表达明显上调,肾组织中Rhcg2基因在胁迫6 h表达明显上调。以上结果表明,裸鲤在高碱环境下虽然前期氮废物排泄受到抑制,但后期会通过启动Rh基因高表达恢复氨氮排泄,同时启动Ut高表达来增加尿素氮排泄来进行氮废物排泄。这一特殊氮废物排泄策略有助于裸鲤更好地适应高碱性环境。     

中国内陆咸(盐碱)水资源及渔业综合开发利用

为探究青海湖裸鲤在盐碱耐受过程中的基因表达变化,对青海湖河口水域以及入湖淡水河——泉吉河中的青海湖裸鲤的鳃、肾脏组织进行转录组测序,筛选青海湖裸鲤耐盐碱过程中发挥作用的免疫、代谢、渗透相关基因。结果显示,使用Trinity对所有样本质控数据 (clean data)进行从头组装后共得到541 429个非冗余的序列(unigene),N50平均长度达612 bp。经差异表达分析发现,共有832个基因在2个区域中的青海湖裸鲤鳃、肾脏中共表达。经GO功能注释分析,注释到结合(binding)、细胞过程 (cellular process)、代谢过程(metabolic process)、单一生物过程(single-organism process)的DEGs占比较多。KEGG通路分析结果表明,与免疫、代谢、渗透相关的通路得到了富集。根据差异表达基因的GO注释和KEGG信号通路富集分析,实验初步筛选到了青海湖裸鲤渗透相关基因,主要包括钠/钾转运ATP酶(sodium/potassium-transporting, ATPase)、钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 (calcium/calmodulin-dependent protein kinase)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase)、溶质载体家族(solute carrier family)等;免疫相关基因主要包括白细胞介素(interleukin)、补体(complement)、整合素 (integrin)等;代谢相关基因主要有一氧化氮合酶 (nitric oxide synthase)、1, 25-二羟基维生素 D(3) 24-羟化酶 (1, 25-dihydroxyvitamin D(3) 24-hydroxylase)、细胞色素P450 (cytochrome P450)等。本实验为青海湖裸鲤的组学研究提供了相关数据,同时也为青海湖裸鲤在盐碱耐受方面的适应性研究奠定了基础。

     

青海湖裸鲤研究现状与资源保护对策

为探究青海湖裸鲤 (Gymnocypris przewalskii) 的种质资源现状,为该物种保护措施的制定提供参考依据。首次利用基因分型技术 (Genotyping-by-sequencing, GBS),对青海湖水域的6个地理群体共72尾青海湖裸鲤进行单核苷酸多态性 (Single nucleotide polymorphism, SNP) 标记开发和遗传特征分析。共检测出1 600 061个SNP位点,质控后筛选出45 266个高质量的SNP位点用于遗传分析,发现核苷酸多样性 (P_i) 为0.317 0~0.327 4,观测杂合度 (H_o) 和期望杂合度 (H_e) 分别为0.459 4~0.482 3和0.336 7~0.344 4。6个地理群体的遗传距离 (D) 为0.018 4~0.023 3,两两群体的遗传分化系数 (F_st) 均不显著 (P>0.05)。分子方差分析 (Analysis of molecular variances, AMOVA) 显示102.37%的遗传变异来自群体内;群体遗传结构和系统发育进化树分析均显示6个群体属于一个集群,具有遗传同质性;而主成分判别分析 (Discriminant analysis of principal components, DAPC) 表明哈尔盖河、黑马河和沙柳河群体相互交叉聚类,其余3个地理群体分别聚类。综上,6个青海湖裸鲤群体的H_o均大于H_e,种群结构单一。     

基于生态修复的青海湖沙柳河鱼道建设与维护

为减少水坝对青海湖裸鲤溯河洄游的阻隔,在入湖的沙柳河上先后建设了导壁式、简易模块式和阶梯型鱼道。通过对青海湖鱼道建设案例分析,得出鱼道设计需要关注的问题:鱼道进鱼口设计要安排在鱼类洄游通路并采取集鱼措施,鱼道设计要依据鱼类洄游能力,鱼道运行要注意改进和维护,鱼道设计需要多学科专家共同参与。结合国内外鱼道设计、建设和运行情况,提出基于生态修复的鱼道建设维护对策:确立生态系统功能价值的鱼道设计目标,确立从鱼的角度出发,系统性的鱼道设计理念、建设和管护方式。