两种养殖模式金背鲤肠道微生物菌群和主体风味差异分析

探讨不同养殖模式下金背鲤(Cyprinus carpio var.Jinbei)肠道菌群和鱼肉风味品质差异,对金背鲤的繁殖优化具有重要意义。采用高通量测序技术对稻田放养和池塘养殖模式下金背鲤的肠道微生物进行测序,利用液相色谱和顶空固相微萃取-气相色谱-离子迁移谱联用(HS-SPME-GC-IMS)技术测定其滋味物质、挥发性风味化合物,结合感觉阈值计算滋味活性值和相对气味活度值。结果显示:两种养殖模式的金背鲤肠道细菌群落结构差异显著,稻田放养(FGF)组以弧菌(Vibrio)、拟杆菌(Bacteroides)、交替单胞菌(Alteromonadales)、希瓦氏菌(Shewanella)、嗜冷假单胞菌(Pseudomonas psychrophile)和Brevinema属为主,池塘养殖(FGP)组以莫拉克斯氏菌(Moraxella)和克雷伯菌属(Klebsiella)为主;FGF组中鲜味肌苷酸含量及其滋味活性值(1.676 g·kg^(−1),6.705)远高于FGP组(0.246 g·kg^(−1),0.985),FGF组鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量(0.143和2.052 g·kg^(−1))高于FGP组(0.109和2.001 g·kg^(−1)),而其苦味氨基酸(3.193 g·kg^(−1))却低于FGP组(3.836 g·kg^(−1));金背鲤的挥发性化合物组分复杂,其关键气味化合物(ROAV≥1)和对整体风味有修饰作用的化合物(0.1≤ROAV<1)的种类存在差异。菌属与风味物质的相关性分析显示弧菌属、拟杆菌属、克雷伯菌属和摩根菌属(Morganella)与风味物质呈显著相关(0.01≤P<0.05&0.001≤P<0.01&P<0.001)。研究表明,养殖模式影响了金背鲤的肠道微生物,并间接影响了其风味品质。

稻田金背鲤尾柄肌纤维特征及相关代谢酶与基因表达研究

稻田金背鲤(Cyprinus carpio var.Jinbei)是经过多个世代自然选择和人工选择生活于稻田的鲤鱼。为推广金背鲤-稻田养殖模式,为该模式下的良种选育提供数据支撑,以池塘养殖的金背鲤为对照组,采用组织学、酶学及分子生物学方法分析了其尾柄肌纤维及相关代谢酶与基因表达,探究了稻田金背鲤尾柄肌肉在稻田浅水生态条件下生长的适应性特征。结果显示:在水稻扬花期和渔获期,尾柄肌纤维直径稻田组均大于池塘组,并存在显著性差异(P<0.05);在水稻扬花期和渔获期,尾柄肌纤维横截面积稻田组大于池塘组,在渔获期存在显著性差异(P<0.05);尾柄肌纤维密度稻田组均小于池塘组,在渔获期存在显著性差异(P<0.05);在水稻扬花期和渔获期,代谢酶中的乳酸脱氢酶(LDH)、过氧化氢酶(CAT)和Ca2+-ATP酶活性稻田组均高于池塘组;在水稻扬花期,稻田组的过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子α(PGC-1α)基因表达量显著高于池塘组(P<0.05),而稻田组的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、沉默信息调节因子1(SIRT1)基因表达量在水稻扬花期和渔获期均显著低于池塘组(P<0.05)。研究显示,稻田金背鲤尾柄肌肉有更大的肌纤维直径和横截面积,尾柄肌肉呈现较高的LDH和Ca2+-ATP酶活性,这是其适应稻田浅水生活的特点;稻田金背鲤的尾柄抗阻运动会引起肌肉肥大,与其激活蛋白质合成通路有关,而池塘金背鲤通常进行长时间的耐力运动,与其线粒体生物合成有关;在水稻扬花期,稻田金背鲤PGC-1α基因表达量较高,可能与此阶段水稻开花、稻田中昆虫增多、生物多样性增加以及生物量增加有关。

贵州省5个金背鲤(Cyprinus carpio var.Jinbei)地理种群的遗传多样性与遗传结构分析

为探究稻田养殖金背鲤Cyprinus carpio var.Jinbei遗传多样性现状,采用线粒体DNA D-loop基因联合Cyt b基因测序分析方法,2020年8—10月分析评价了贵州省黎平县、从江县、锦屏县、都匀市和黄平县5个地理种群体质量379.4~431.8 g、体长22.51~24.90 cm金背鲤的遗传多样性、遗传结构及种群历史动态。结果显示,D-loop区共界定了21种单倍型,5个地理种群整体单倍型多样性指数(H_(d))和核苷酸多样性指数(P_(i))分别为0.672和0.00533。Cyt b基因共界定了28种单倍型,5个地理种群整体单倍型多样性指数(H_(d))和核苷酸多样性指数(P_(i))分别为0.805和0.00413。单倍型邻近系统树与单倍型网络图显示,金背鲤5个群体间没有形成明显的谱系结构和地理结构。AMOVA分析结果显示,基于D-loop和Cyt b基因,遗传变异系数F_(st)分别为0.06871和0.13447,群体间变异分别占6.87%和13.45%,群体内变异分别占93.13%和86.55%。基因流N_(m)值显示,除黄平与黎平群体基因流N_(m)值无限大(Inf),锦屏、从江群体与黄平群体N_(m)>1外,其余种群间均N_(m)<1。5个地理种群中性检验结果均未出现显著负值,核苷酸错配图显示双峰或多峰。贵州省稻田金背鲤总体遗传多样性偏低,尤其锦屏群体遗传多样性匮乏,遗传变异主要发生在种群内部,各地理群体历史上未发生过种群扩张。建议加强贵州省金背鲤遗传资源保护,将分化程度不同的群体作为独立的管理单元,以开展针对性保护措施。

水稻—金背鲤共生模式与技术

在保障水、土资源有效利用的同时,保障粮食安全是当今农业发展面临的重大挑战。稻田养鱼作为高效的农业生产系统,可实现一田多收,一水多用,在更大程度上发挥稻田生态系统的功能。介绍了水稻—金背鲤共生模式的背景,从选田、水稻种植及养鱼技术等方面进行了归纳。水稻—金背鲤共生模式可培肥土壤、减少温室气体排放、涵养水源、减少化肥农药的使用,提高水稻及金背鲤的品质,具有明显的社会、经济及生态效益。据统计,该模式的经济产值均高于1万元/hm^(2)。

稻—金背鲤—甲鱼模式的效益分析和技术流程

辰溪县是“中国稻花鱼之乡”。为了实现该县稻田养鱼产业的转型升级,笔者与辰溪县农业农村局共同研创“稻-金背鲤-甲鱼”的复合稻田种养模式,并建立了10个示范点。经调查发现,该模式经济、生态和社会效益显著。剖析了该模式的综合效益,同时总结了该模式的技术流程,以期为其他地区的稻田养殖提供参考。

2个鲤群体(Cyprinus carpio L.)表型生长性状的AI测量与手工测量的相关性分析

鱼类形态是人工育种、功能基因定位以及水产养殖和生态学研究的重要种群资源。鲤(Cyprinus carpio L.)是中国重要的养殖淡水鱼类之一,鲤的自然和人工选择导致不同品种间的表型极具多样性。近年来,随着成像技术、计算能力和硬件设备的飞速发展,基于机器视觉的无损测量方法逐渐成为一种高效、可重复批量检测鱼体的方法。本研究旨在检验AI测量对鱼类表型性状测量的准确性。本文选择了表型指数差异显著的元江鲤(Cyprinus carpio yuankiang)和金背鲤(Cyprinus carpio var.Jinbei)2个群体,共计204尾鱼进行研究。针对全长、体长、体高、体厚、头长、尾柄长、尾柄高、吻长、眼径和眼间距共10种线性、圆形和空间性状进行手工测量和AI测量,并进行了比较分析。其结果显示:(1)元江鲤和金背鲤2个群体中,针对10种表型性状的测量,相较于手工测量,AI测量结果整体偏大;在表型指数中,体宽指数(体厚/体长),头长指数(头长/体长)和尾鳍指数(尾柄长/体长)2种测量方法均无显著差异,而2种方法在体深指数(体高/体长)结果中,呈现显著差异。(2)元江鲤和金背鲤群体中,对2种测量方法进行相关性和一致性分析,发现针对全长、体长、体高、体厚、头长和眼间距共6种性状,2种方法呈现高度一致性(r>0.85);(3)2种测量方法重复性测量的一致性分析中,发现手工测量和AI测量均呈现较好的一致性(r>0.85),但手工测量的一致性要略高于AI测量。综上所述,AI测量准确度的提升能够加快全长等线性表型性状测量的工作效率和选择育种速度,但对于圆形和空间等表型性状测量的准确度,还需进一步提升。