黄条鰤胚胎发育和早期仔鱼生长的温盐适应特性

采用实验生态学、形态测度和分子生物学的方法,研究了温度、盐度对大洋性经济鱼类黄条鰤(Seriola aureovittata)胚胎孵化率、初孵仔鱼畸形率、内源性营养吸收利用、生长基因表达、存活指数(SAI)和饥饿不可逆点(PNR)的影响,并对早期仔鱼活力进行了评价。结果显示,在最适水温20~22℃条件下,胚胎孵化率最高,达75%~81%,且初孵仔鱼畸形率低于6.7%,胚胎发育的温度系数Q10值最接近2,且初孵仔鱼全长和卵黄囊体积最大。受精卵在盐度>30时漂浮在水面,而在盐度为20~25时悬浮在水中,在盐度为10~15时下沉于水底部。受精卵胚胎发育的最适盐度范围为30~35,胚胎孵化率达79%~80%,初孵仔鱼畸形率低于6.0%。在4个不同温度条件下(18、20、22、24℃)初孵仔鱼卵黄囊吸收利用速率随着温度的升高而加快。不同盐度条件下,初孵仔鱼的SAI值表明,盐度为30~35时,仔鱼的SAI值较高且峰值出现在盐度为30组,而盐度为10组仔鱼SAI值最低。在水温为20~22℃时,6 d仔鱼的初次摄食率最高(78%),PNR出现在7~8 d。初孵仔鱼在水温为20~24℃、盐度为30~35条件下,IGF-1 mRNA表达水平显著高于其他实验组。饥饿条件下,IGF-1 mRNA在饥饿后第2天显著升高,其后在第3~4天显著下降,但仍保持较高表达水平,随着饥饿的进行继续下降至显著低于开口期表达水平。本研究明确了黄条鰤受精卵孵化的最适温度为20~22℃、最适盐度为30~35,并建立了初孵仔鱼活力评价的指标,研究结果可为建立规范化的黄条鰤胚胎孵化和苗种培育技术提供依据。

黄条鰤hsp70基因克隆及其在早期生长发育过程中的表达调控特性

热休克蛋白(heatshockproteins,HSPs)在鱼类的应激与免疫反应中发挥重要的生理调控作用,HSP70是该家族的重要成员。为探讨热休克蛋白在大洋性经济鱼类黄条鰤(Seriola aureovittata)生长发育中的生理作用,本研究克隆获得了黄条鰤hsp70基因的全长cDNA序列,并采用定量PCR技术测定了其组织分布及在早期生长发育过程中的表达特征。结果显示,黄条鰤hsp70基因的cDNA序列全长为2332 bp,其中,5’-UTR长度为187 bp,ORF长度为1920 bp,3’-UTR长度为225 bp,编码639个氨基酸,蛋白质分子量为70.1 kDa,等电点为5.16。黄条鰤hsp70 mRNA的组织表达具有性别二态性差异,其中,在雌性鳃、心、脾脏和卵巢组织中显著高表达(P<0.05),且以卵巢中表达量最高;雄性垂体、鳃、头肾和精巢组织显著高表达(P<0.05),且以鳃中表达量最高。胚胎发育过程的表达检测显示,在卵裂前的受精卵中可检测到hsp70的表达,表明其具有亲本遗传的特性。同时,在胚胎发育过程的各个时期都可检测到hsp70 mRNA的表达,且在低囊胚期之前的各发育阶段一直保持较低表达水平,在原肠前期开始显著上调表达(P<0.05),其后保持相对较高表达水平,至胚胎孵化出膜期达峰值。在仔稚幼鱼中,hsp70 mRNA在初孵仔鱼和1 d仔鱼中高表达,其后在4 d仔鱼中显著降低(P<0.05),其后显著上调表达,至15 d仔鱼达峰值,其后在20 d仔鱼显著下降,并在25 d后稚鱼和幼鱼中保持相对较低表达水平。研究结果可为深入认识黄条鰤hsp70基因的结构特征、发生发育及其早期生长发育阶段的表达调控功能提供依据。

Cu对云龙石斑鱼幼鱼的生理生态毒性

为研究Cu对云龙石斑鱼(Epinephelus moara♀×Epinephelus lanceolatus♂)幼鱼的生态毒性及生理生化指标的影响,作者分析了Cu^(2+)对幼鱼的安全质量浓度(CS)、组织损伤、酶活力、金属硫蛋白-2(MT-2)基因表达的影响。实验设置对照组以及0.1、0.2、0.4、0.8、1.2、2 mg/L等6个Cu^(2+)实验组进行为期5 d的毒理实验。结果显示:Cu2+对云龙石斑鱼幼鱼的CS为0.0162 mg/L;Cu暴露诱发实验鱼的肝脏组织血窦扩张;鳃组织出现动脉瘤以及顶部棒状等现象;与对照组相比,随Cu2+浓度升高,肝脏组织总超氧化物歧化酶(SOD)活力显著下降;谷草转氨酶(GOT)活力先上升后下降;随Cu处理浓度升高,肝脏、鳃组织MT-2基因表达水平均逐渐上升;而脑组织中MT-2表达水平先上升后下降,但低浓度组较对照组差异不显著。结果表明,高浓度的Cu会造成云龙石斑鱼幼鱼的组织损伤、免疫酶活力降低等一系列不利影响,结果为云龙石斑鱼养殖生产过程中利用铜制剂防控病害的适宜剂量选择提供依据。

黄条(鱼师)(Seriola aureovittata)生长对工厂化养殖密度的微生态适应特性

研究低(5 kg/m^(3))、中(10 kg/m^(3))、高(15 kg/m^(3))三个养殖密度对工厂化养殖黄条(鱼师)生长的影响,从消化道菌群角度分析了养殖黄条(鱼师)的生长的密度适应性。利用Illumina MiSeq平台对不同养殖密度条件下黄条(鱼师)的消化道(胃、肠道、幽门盲囊)菌群进行16S rRNA高通量测序,并进行了菌群的多样性、结构特征和菌群基因功能预测的分析。结果显示,相较于中、低密度组,高养殖密度显著(P<0.05)抑制了黄条(鱼师)的终末体质量、特定生长率并显著上调了血清应激相关激素水平。消化道微生物群落在属水平上,乳杆菌属(Lactobacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、Faecalibaculum、Ruminococcaceae_UCG等在中、高密度组中丰度降低,克雷伯氏菌属(Klebsiella)等在中、高密度组中丰度增加,均与低密度组差异显著(P<0.05)。KEGG通路分析发现,各养殖密度组的菌群基因主要集中在代谢、环境信息过程、遗传信息过程三个一级功能通路。该实验设置的中、高密度组相对低密度组,消化道菌群的组成和结构上呈现有益菌(乳酸杆菌属等)显著性减少和条件致病菌(克雷伯氏菌属)显著性增加(P<0.05)的趋势。在菌群功能方面,与低密度组相比,中、高密度组消化道特别是在代谢、遗传及环境信息过程的二级功能通路上注释的tags数目相对低密度组显著增加(P<0.05)。研究结果为建立工厂化养殖模式下适宜密度调控和健康养殖技术建立提供了理论依据。

黄条鰤igfbp-1和igfbp-2基因克隆、表达及其生长调控作用

胰岛素样生长因子结合蛋白(insulin-like growth factor binding proteins,IGFBPs)在调节胰岛素样生长因子的生物学活性和生长调控中起着至关重要的生理作用。本研究克隆了黄条鰤(Seriola aureovittata)igfbp-1、igfbp-2a和igfbp-2b等3个基因cDNA编码的开放阅读框(ORF)序列,分析了其组织分布特征,并检测了工厂化不同养殖密度下黄条鰤肝脏中5个基因igfbp-1、igfbp-2a、igfbp-2b、igf-1和igf-2对生长的调控作用。结果显示,igfbp-1的ORF长为741 bp,共编码246个氨基酸;igfbp-2a的ORF长度为882 bp,共编码293个氨基酸;igfbp-2b的ORF长度为810 bp,共编码269个氨基酸。它们均具有广泛的组织表达特性,其中在肝脏中显著高表达,且具有性别二态性表达特性。工厂化养殖条件下,低密度组实验鱼生长速度最快且igfbp-1、igfbp-2a、igfbp-2b、igf-1和igf-2表达量均最高,与中、高密度组有显著性差异(P<0.05),且与血清IGF-1、GH表达趋势相同,与皮质醇含量及葡萄糖浓度的趋势相反;而中、高密度组实验鱼的生长及igfbp-1、igfbp-2a、igfbp-2b、igf-1和igf-2表达量均无显著差异。本研究表明,igfbp-1、igfbp-2a和igfbp-2b参与了不同养殖密度下黄条鰤生长的调控过程,且与igf-1、igf-2对生长的表达调控存在正向协同效应。研究结果为阐释黄条鰤生长的分子机制以及工厂化条件下适宜养殖密度的调控提供了理论依据。

5-HMF对黄条鰤生长、肠道组织结构及生理特性的影响

为了分析在饲料中添加5-HMF (5-羟甲基糠醛)对黄条鰤(Seriola aureovittata)幼鱼生长、肠道组织结构、血清生化特性、消化道菌群结构等方面的影响,选用360尾平均体重(82.33±2.75)g的黄条鰤,随机分为4组(M0组、M1组、M2组、M3组),每组3个重复,每个重复30尾鱼,M0组为对照组,投喂基础饲料,M1组、M2组、M3组分别投喂添加5-HMF (添加量分别为0.25%、0.5%、1%)的基础饲料,实验持续6周。结果显示:体外Caco-2细胞(人结直肠腺癌细胞)增殖实验表明,本研究所用5-HMF浓度在安全范围内;M2和M3组实验鱼的增重率和特定生长率显著高于M0组(P<0.05),且M2组肥满度显著高于M0组(P<0.05);M2组实验鱼肠道肌层厚度和绒毛高度显著高于M0组(P<0.05);M2和M3组血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著高于M0组(P<0.05),而丙二醛(MAD)水平显著降低(P<0.05);M2和M3组实验鱼血清免疫球蛋白M(IgM)和碱性磷酸酶(AKP)水平显著高于M0组(P<0.05);M2组血清溶菌酶(LZM)和酸性磷酸酶(ACP)活性显著高于M0组(P<0.05);在M0组幽门盲囊微生物Chao1指数显著高于M1组(P<0.05),而M2组肠道微生物的Shannon指数显著高于M0和M1组(P<0.05)。综上所述,饲料中添加0.5%的5-HMF实验饲料可以提升黄条鰤幼鱼生长性能,提高血清免疫酶活水平和抗氧化能力,对肠道组织和菌群结构起到一定的优化调节作用,可为开发黄条鰤健康养殖技术和绿色饲料添加剂提供理论支撑。

两种养殖模式下黄条鰤幼鱼消化道菌群对生长的微生态调控作用

探究了工厂化、网箱养殖模式对黄条鰤(Seriola lalandi)幼鱼生长性能及消化道菌群的影响,通过16SrRNA高通量测序和生物信息学方法,分析了两种养殖模式下黄条鰤幼鱼消化道(胃、幽门盲囊、肠道)、饵料及养殖水中的菌群结构特征及其互作关系。结果显示,本实验条件下,网箱养殖黄条鰤幼鱼较工厂化养殖鱼生长性能显著提升;在黄条鰤幼鱼消化道菌群方面,门水平上的拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和属水平上的拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、拟杆菌属(Bacteroides)在网箱养殖模式中其丰度值高于工厂化养殖模式,其中拟杆菌属仅出现于网箱养殖模式且呈现显著性差异;Beta多样性分析显示消化道菌群更多受到饵料菌群的影响,受水环境影响相对较小。KEGG注释分析表明两种养殖模式的差异菌群中,网箱养殖幼鱼消化道菌群主要参与磷酸转移酶系统(PTS)和NOD样受体信号通路,而工厂化养殖幼鱼为碳水化合物代谢和类胡萝卜素合成通路。本研究表明,环境菌群中,饵料菌群对消化道菌群的影响大于养殖水体菌群;消化道微生物群落通过调整其组成结构从而改变菌群功能通路的方式,积极参与两种养殖模式下黄条鰤幼鱼生长机能差异的调控。因此,网箱养殖鱼表现出更快速的生长性能可能是由于机体内的菌群产生了更多的短链脂肪酸并诱导IGF-1等生长相关功能基因的表达,从而促进机体的营养吸收和生长。本研究预期结果将为黄条鰤专用配合饲料的研制和健康养殖技术开发提供微生态理论支撑。

工厂化养殖密度对黄条鰤生长和生理特性的影响

养殖密度是水产养殖管理中一项非常重要的参数,适宜的养殖密度能够降低养殖动物的应激胁迫水平,促进其健康、快速生长。为探究黄条鰤(Seriola lalandi)在陆基工厂化养殖条件下的最适密度,本研究对1龄黄条鰤[(565.83±70.22)g]开展为期60 d的养殖实验,共设置10尾/m^(3)(低密度组)、20尾/m^(3)(中密度组)和30尾/m^(3)(高密度组)3个密度组。实验过程中测量并计算包括增重率、特定生长率、肥满度和肝体指数在内的生长指标,并检测血液生理、血清生化、肝脏和肾脏组织的非特异性免疫酶活性等指标。结果表明,中、高密度组黄条鰤的增重率、特定生长率在第60天时均显著低于低密度组对应的数值(P<0.05);在3个密度组中,低密度组的特定生长率在60 d时显著高于30 d的数值(P<0.05),中密度组的特定生长率在60 d与30 d之间差异不显著(P>0.05),高密度组的特定生长率在60 d时低于30 d的数值,说明高密度养殖对黄条鰤的生长产生了的胁迫。整个实验过程中,血清中肾上腺素和皮质醇等的含量在30 d和60 d时均随养殖密度的增加而显著升高(P<0.05),生长激素和类胰岛素生长因子Ⅰ的含量呈相反趋势;肝脏和肾脏中超氧化物歧化酶、溶菌酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和丙酮酸激酶的活性在30 d和60 d时整体呈现随养殖密度的增加而显著升高的趋势(P<0.05),说明高密度养殖对黄条鰤的生理造成了胁迫。由此可见,从生长、生理和生产实践角度综合评价,中密度(20尾/m^(3))是1龄黄条鰤工厂化养殖的适宜密度,相关研究结果将为黄条鰤工厂化养殖技术进一步完善提供参考。