基于线粒体基因组的东方鲀属系统发育学及群体遗传学

为了探究东方鲀属内系统发育关系,本研究首次基于群体尺度对东方鲀属物种进行系统发育分析。利用线粒体基因组,在包含10个种的124尾东方鲀中,挖掘了1 488个单核苷酸多态性(SNP)位点和4个插入缺失(INDEL),使用这些遗传变异位点进行了系统发育及群体遗传学分析。发现网纹东方鲀与铅点东方鲀可能是同种异名,且二者形成的姊妹群位于东方鲀属基部;暗纹东方鲀与红鳍东方鲀、菊黄东方鲀与双斑东方鲀各自亲缘关系较近。此外,实验发现了4尾可疑的双斑东方鲀和菊黄东方鲀杂交个体,以及2尾可疑的横纹东方鲀杂交个体。遗传多样性方面,弓斑东方鲀遗传多样性最低。此外,实验在10种东方鲀中共找到595个种间特异性SNP位点。Ka/Ks分析表明,nd6基因的Ka/Ks最高(平均为1.19),说明在东方鲀属中nd6可能经历了正选择,而ATP合成酶基因可能在东方鲀适应淡水环境中受到选择。研究表明,东方鲀属内系统发育关系较为复杂,且在野生环境下东方鲀物种间广泛存在自然杂交现象,该研究为东方鲀物种快速鉴定提供可靠的分子标记,加速东方鲀属系统发育研究进展,并为东方鲀野生种质资源保护提供了理论依据。     

暗纹东方鲀立体种养模式和单养模式的水质变化及养殖能效比较

为解决暗纹东方鲀单一品种的池塘养殖瓶颈问题,开发和建立多物种、多营养层次的生态立体种养池塘生态系统,本文研究了暗纹东方鲀(Takifugu obscurus,12000 ind.hm_^-2)、南美白对虾(Penaeus vannamei,24 万尾.hm_^-2)和蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk)的立体种养模式与暗纹东方鲀传统单养模式(15000 ind.hm_^-2)的水质变化及养殖能效差异。结果显示,暗纹东方鲀立体种养模式和传统单养模式池塘水体的pH、TAN、NO₂-N和NO₃-N等水质指标总体较低、数值保持在较理想范围内,这些指标中除了7月8日立体种养模式的NO₃-N显著低于传统单养模式的,其他在两模式之间无显著性差异。立体种养模式的叶绿素a明显低于传统单养模式的。两模式的总氮均值范围分别为1.38-3.96 mg.L_^-1和1.04-3.20 mg.L_^-1,养殖中后期(7月24日-10月11日),立体种养模式的总氮高于传统单养模式。立体种养模式的总磷(TP)变化随养殖时间呈现缓慢平稳上升趋势(0.26-0.42 mg.L_^-1);而传统单养模式总磷数值在养殖中期较高、前期后期较低。除了5月6日监测COD数值相对较高外,其他监测的时间点两种养殖模式的COD数值相对较稳定,均值范围分别为6.79-10.24 mg.L_^-1和6.83-9.15 mg.L_^-1,两模式间均无显著性差异。TSS数值总体较高,特别是6月13日的水源、7月24日及8月19日的传统单养模式和9月15日的立体种养模式的TSS数值超过150 mg.L_^-1。各监测时间点的TSS数值在两种养殖模式之间无显著性差异。两种模式暗纹东方鲀的养殖均有利于池塘水体的pH、TAN、NO₂-N和NO₃-N的净化,对水体中总磷(TP)和TSS的影响不明显,但会造成水体中总氮(TN)和COD的升高。立体种养模式和传统单养模式的暗纹东方鲀生长没有显著性差异,放养密度(12000-15000 ind.hm_^-2)没有造成暗纹东方鲀生长的空间胁迫。除了立体种养模式的暗纹东方鲀的单位产量(3426.0 kg.hm_^-2)显著低于传统单养模式的(4055.7 kg.hm_^-2)外,立体种养和传统单养模式的暗纹东方鲀的出池规格(293.30 g.ind_^-1和297.53 g.ind_^-1)、成活率(97.38 %和94.60%)以及饵料系数(2.83和2.91)均无显著性差异。立体种养模式下套养的南美白对虾生长性能良好: 南美对虾产量3056.6 kg.hm_^-2,规格为22.48g.ind_^-1,存活率78.17 %,饲料系数为0.68,鱼虾叠加后的饲料系数总体为1.39。相对于暗纹东方鲀传统单养模式,立体种养模式在养殖尾水排放减少11.1%的前提下,每公顷增效102675元,每亩增效6845元。     

低温胁迫对暗纹东方鲀肠道氧化应激、细胞凋亡及肠道微生物组成的影响

为了探究低温胁迫对暗纹东方鲀肠道氧化应激、细胞凋亡及肠道微生物组成的影响,实验测定了3个处理温度 (25、19和13 °C),4个取样时间点 (0、6、24和96 h)下氧化应激、细胞凋亡与肠道微生物相关指标。结果显示,与对照组相比,随着温度降低肠道绒毛发生坏死、增生和杯细胞肿大。总超氧化物歧化酶 (T-SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)的活性以及丙二醛 (MDA)含量显著增加。肠道微生物组成多样性降低。肠道微生物丰度发生改变,如黄色杆菌属、副球菌属、乳球菌属和双歧杆菌属的丰度随温度降低而上升,梭菌属、气单胞菌属和嗜热芽孢杆菌属的丰度随温度上升而下降。细胞凋亡相关基因 (caspase-3、caspase-7、caspase-9、p53、Bax和Bcl-2)的表达随温度降低升高。此外,实验发现副球菌属和嗜热芽孢杆菌属丰度的改变与肠道氧化应激、细胞凋亡均具有Pearson相关性,其可作为潜在微生物用来反映暗纹东方鲀是否处于氧化应激和细胞凋亡状态。本研究结果可为暗纹东方鲀健康养殖提供基础资料。     

暗纹东方鲀精液冷藏对精子活力、受精率和孵化率的影响

用精液保存液在4 °C下冷藏保存暗纹东方鲀(Fugu obscurus) 精液, 逐日测定保存液中以及扩散到生理盐水和淡水中的精子活动时间及其对成熟卵子受精率和孵化率的影响。结果, 精子活动时间随冷藏保存时间的延长而呈指数下降; 冷藏保存4 d 精液的受精率及保存3 d 精液的孵化率与原精液差别不明显。因此, 用保存6 d 内的精液生产上是可行的。     

双酚A对暗纹东方鲀幼鱼类固醇合成酶基因表达的影响

为研究环境激素对养殖鱼类性别分化前后的内分泌干扰效应,分别将孵化后25 d(dph)的暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)稚鱼和95 dph的幼鱼暴露于不同浓度双酚A(BPA)(0、50μg/L、200μg/L、1 000μg/L)3周和2周,用荧光定量PCR(QRT-PCR)方法检测编码性类固醇激素合成酶及相关因子的基因(STAR、CYP17a、CYP11b及CYP19a)表达。结果显示,BPA诱导了稚鱼STAR、CYP17a和CYP11b表达上调,且与浓度有正相关,而CYP19a表达在BPA 200μg/L和1 000μg/L浓度下分别暴露3周后显著下调。在幼鱼暴露组中,雌雄性腺发生不同的应答,精巢中STAR、CYP17a及CYP11b的表达出现先下调后上调,CYP19a则呈先受抑制后表达升高;在卵巢中STAR、CYP17a及CYP11b的表达先受抑制,随着时间的延长基因表达上调,CYP19a的表达受抑制。研究结果表明,BPA通过干扰性别分化初期暗纹东方鲀类固醇激素合成酶及相关因子的表达的而对性别分化产生影响;通过抑制雄性暗纹东方鲀中类固醇合成相关基因的表达而表现出内分泌干扰效应。对于雌鱼中类固醇合成相关基因的表达的影响则有波动性的变化,其作用机制仍需要进一步研究。     

菊黄东方鲀仔稚鱼的生长、发育及行为生态

在大批量苗种培育条件下,通过对菊黄东方鲀胚后发育阶段的观察、测量和摄影,研究了菊黄东方鲀仔、稚鱼的生长、发育及行为生态特点。结果显示,仔稚鱼发育分为前期仔鱼、后期仔鱼、前期稚鱼、中期稚鱼和后期稚鱼5个阶段,每个阶段由若干个时期组成,总共为17个时期。在盐度10.0～13.5、温度20.5～26.0 ℃条件下,鱼苗历时35 d 完成了从初孵仔鱼至夏花鱼种的发育。期间,鱼苗食性经历了开口和转食配合饲料2个关键时期。食物转换依次为卵黄、轮虫、卤虫幼体、中型枝角类、大型桡足类和枝角类、底栖生物和虾类幼体、配合饲料。同时,鱼苗完成了由水体中上层向中下层活动区域的转变。游泳行为经历了平游、巡游和池塘觅食巡游3个模式。鱼苗在后期仔鱼阶段特定生长率最低,为3.18%/d,中期稚鱼阶段最高,达13.31%/d。全长与日龄及积温均呈指数函数增长相关(y=ae^bx)。肛前长和体高相对于全长均呈有拐点的、可分段的异速生长相关(y=ax^b)。拐点分别出现在鱼苗16～17日龄、全长10.0 mm和16～17日龄、全长10.5 mm。在拐点前,肛前长、体高生长优于全长(b＞1)。拐点后则相反(b＜1)。根据研究结果,建议当菊黄东方鲀仔鱼4日龄开口时,采用S型褶皱臂尾轮虫,并保持轮虫密度(5～7 ind/mL);及时分池,时间在10～12日龄为好;下塘时间为20日龄左右;在鱼苗转食配合饲料后(35日龄),及时过筛、分级养殖等,提高菊黄东方鲀苗种培育存活率。     

基于径向基函数(RBF)神经网络的红鳍东方鲀体质量预测

基于表型性状预测红鳍东方鲀体重时,由于不同表型性状间的自相关、部分性状和体重之间的非线性关系以及线性回归方法自变量间的共线性,结果导致预测误差过大。为了解决这一问题,根据人工神经网络(Artificial Neural Networks, ANN)建模原理,采用径向基函数(Radial Basis Function, RBF) 模型,利用72个红鳍东方鲀样品的生长数据, 通过最近邻聚类算法, 构建了基于RBF神经网络的红鳍东方鲀体重预测模型,并采用线性回归检验法对所构建模型的可信度进行检验。结果发现,基于RBF神经网络预测模型的拟合优度为0.992,接近于1,而线性回归模型的拟合度为0.949。这表明: 基于RBF神经网络方法构建的预测模型消除了线性分析中自变量的共线性问题, 比线性回归预测模型的拟合度提高4.53%,预测精度高于线性回归方法。基于RBF神经网络体重预测模型的构建,为利用表型性状精确评估红鳍东方鲀的体重提供了一种新的方法。     

不同性别沙塘鳢体重与生化组成和能值的关系

研究了体重增加时不同性别沙塘鳢鱼体生化组成和能值的变化。结果显示,雌性沙塘鳢的干物质、脂肪含量和能值随体重的增加而显著增加,蛋白质含量与体重没有显著相关性;雄性沙塘鳢的脂肪含量和能值随体重的增加而显著增加,蛋白质含量显著下降,干物质含量与体重没有显著相关性。随着体重增加,雌性沙塘鳢的脂肪、蛋白质含量和能值以及雄性沙塘鳢的蛋白质含量和能值都与各自鱼体的干物质含量呈显著的直线相关,雄性沙塘鳢的脂肪含量与干物质含量没有显著相关性。     

温室养殖暗纹东方鲀毛霉菌的鉴定、致病性和病理学研究

取温室养殖的1龄患真菌病暗纹东方(Takifagu obscurus)进行观察,患病暗纹东方体质量(25±3)g,体表出现点状白斑,变成黄棕色,形成环状苍白圈,病灶中心溃疡糜烂,可延伸至肌肉,死亡率达100%。病原菌分离和培养观察显示,菌丝粗大、无隔、分枝、革兰氏染色呈阳性的真菌菌丝,适宜培养条件为Sabouraud培养基37℃,24 h菌丝顶端有淡黄色球形孢子囊;72 h出现气生菌丝,孢子囊成熟,释放卵圆形孢囊孢子。根据Ainsworth(1973)真菌分类系统可初步鉴定为毛霉菌(Mucorsp.)。人工感染试验表明,该菌孢子可通过注射及创伤感染方式感染健康暗纹东方,出现与自然发病相同的症状,20 d死亡率达100%;对实验小鼠有较强的致病力。药敏试验以制霉菌素和两性霉素B最为敏感,抑菌质量浓度为6.0~24μg/mL;碘化钾和5-氟胞嘧啶其次。病理组织学检查显示,菌丝着色呈蓝色、分支、呈直角;菌丝侵入肌肉组织引起变性坏死、间质水肿;小血管有大量杆状或球状粗大菌丝,引起栓塞。     

牛磺酸对红鳍东方鲀热应激转录调控机制的影响

为探究牛磺酸对红鳍东方鲀的热应激调控的影响,以初始体重为（32.28±0.20）g的红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）作为研究对象,实验随机分为3组,每组设置3个重复,通过在低鱼粉饲料中分别添加3个水平的牛磺酸[0%（T1,对照）、1.0%（T2）和5.0%（T3）],配制3组实验饲料。养殖56 d后,水温（28±0.3）℃,急性热应激30 min,取肝脏。使用RNA-Seq测序技术对3组红鳍东方鲀肝脏转录组进行分析,并分别对3个转录组测序文库进行两两比较,设置显著差异基因筛选条件为P<0.05,共获得167个差异表达基因,其中上调基因111个,下调基因56个。GO功能分析发现,在T3vsT1组中,差异表达基因（DEGs）显著富集在蛋白质分解过程、丝氨酸型内肽酶活性、丝氨酸型肽酶活性、丝氨酸水解酶活性、内肽酶活性、L-氨基酸肽的肽酶活性和肽酶活性。KEGG富集分析发现,T2vsT1组中,这些DEGs主要参与细胞黏附分子、神经活性配体-受体相互作用通路;而T3vsT1组中,这些DEGs主要参与神经活性配体受体相互作用和代谢途径。选取3个显著差异表达基因进行实时荧光定量PCR（RT-qPCR）验证,结果证明,转录组测序分析可靠;饲料中添加牛磺酸后,在急性热胁迫条件下,红鳍东方鲀可通过细胞黏附分子和神经活性配体-受体相互作用通路调控机体对温度的响应;随着牛磺酸添加量的升高,红鳍东方鲀主要通过代谢调节、神经活性配体-受体相互作用通路调控机体对温度的响应。本研究旨为研究牛磺酸对红鳍东方鲀的热应激调控的影响和牛磺酸抗应激功能提供参考数据。