葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)繁殖生物学及人工催产实验

利用地笼在黑龙江水产研究所渤海实验基地场区捕获野生葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii),放入土池暂养,测定繁殖力等生物学指标。五月底,水温达13℃时,解剖发现部分雄鱼能产生少量游离精子,未经催产;雌鱼分别腹腔单次注射生理盐水(对照组)、促黄体素释放激素类似物(LHRH-A_(2))、地殴酮(DOM)及二者混合物,研究葛氏鲈塘鳢的繁殖生物学及人工催产技术。结果揭示:(1)雌、雄鱼的体长(L)和体质量(W)曲线分别为W=0.0326L^(3.0595)(R^(2)=0.9860)和W=0.0274L^(3.0008)(R^(2)=0.9471);(2)雌雄性比为1∶0.986(n=294),二项检验表明,该鱼性别分布服从平均概率是0.5的二项分布(P=1.00>0.05);(3)绝对繁殖力与年龄呈正相关,其中2^(+)龄的平均繁殖力为2140粒,5^(+)龄为8680粒。3^(+)龄时的相对繁殖力和性腺指数(GSI)最高,分别为103.1粒/g和13.3%。120尾雌鱼的催产结果显示,催产率由高至低依次为:LHRH-A_(2)+DOM>DOM>LHRH-A_(2),催产率46.67%~60.00%、发眼率87.3%~90.1%、孵化率89.2%~91.5%和上浮率88.2%~92.7%。催产药物对葛氏鲈塘鳢的催产效果明显,药物间差异明显,但药物催产没有影响胚胎及苗种的早期发育。本次研究可为开展葛氏鲈塘鳢人工繁殖和批量苗种生产提供技术支持。

葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)的染色体组型研究

利用空气干燥法,对采自松花江支流的葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)染色体数目及组型进行了研究。结果表明葛氏鲈塘鳢的染色体数目为2n等于44条,n=22。染色体总臂数(NF)为82。其中,亚中部着丝点染色体为18对,亚端部着丝点染色体为1对,端部着丝点染色体为3对。核型公式为2n=36sm+2st+6t。根据染色体形态分析的结果,没有发现性染色体的存在。

响应面法优化葛氏鲈塘鳢鱼头多糖提取工艺及其抗氧化活性

研究酶法提取葛氏鲈塘鳢鱼头多糖的最佳条件,并探讨其体外抗氧化活性。在单因素试验的基础上,采用响应面法优化葛氏鲈塘鳢多糖提取工艺,以羟自由基和DPPH自由基清除能力考察体外抗氧化活性并通过傅里叶变换红外光谱测定多糖的结构。试验得到最佳工艺参数:pH6.5、酶添加量2.5%、料液比1∶30(g/mL)、酶解温度37℃、酶解时间2 h,在此条件下多糖的提取率为11.43%。体外抗氧化试验表明,在浓度为10 mg/mL时,多糖的羟自由基和DPPH自由基清除率分别为81.2%和80%。红外光谱表明葛氏鲈塘鳢鱼头多糖可能是含有β-糖苷构型和吡喃环的酸性多糖。以上结果初步揭示了酶法提取葛氏鲈塘鳢鱼头多糖的特性,为水产品副产物高值化利用提供了理论基础。

2种常用农药对葛氏鲈塘鳢肝脏SOD活性的影响

[目的]探究有机氯和菊酯类农药对葛氏鲈塘鳢抗氧化酶活性的影响,为评价该2类常用农药对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应提供理论依据。[方法]研究了硫丹(1.25、2.50、3.75、5.00和6.25μg/L)和高效氯氟氰菊酯(0.50、1.00、1.50、2.00μg/L)96 h暴露对葛氏鲈塘鳢肝组织超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。[结果]随着硫丹浓度的增加,葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性表现为先诱导后抑制。高效氯氟氰菊酯各处理组的SOD活性均高于对照组,其中1.50和2.00μg/L处理组的SOD活性显著高于对照组,呈现出明显的浓度效应关系。[结论]硫丹和高效氯氟氰菊酯均可影响葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性,其变化可作为生物标志物用以评价其对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应。

葛氏鲈塘鳢耐受完全结冰缺氧环境的能力及生理生化响应

为研究葛氏鲈塘鳢Perccottus glenii对完全结冰缺氧环境的耐受能力和生理生化响应,试验测定了体质量为(30.0±2.7)g的葛氏鲈塘鳢在不同水体结冰温度下的存活率,以及水体结冰前(0℃)、水体完全结冰(-2℃持续24 h)、鱼体复苏(4℃,1、24、72 h)各阶段的生理生化指标。结果表明:葛氏鲈塘鳢在-2℃冰中持续24 h的存活率为100%,随着温度降低存活率明显下降,-5℃下持续24 h时的存活率为0;与水体结冰前的各指标相比,葛氏鲈塘鳢在水体完全结冰和鱼体复苏阶段的肝糖原含量显著降低(P<0.05),肌糖原变化趋势与肝糖原相似但未达到显著性水平(P>0.05),心脏、脑、鳃和肌肉中的葡萄糖含量显著升高(P<0.05),鳃、脑和心脏中的乳酸含量显著升高(P<0.05),但各组织中的乳酸脱氢酶活性变化不显著(P>0.05)。研究表明,葛氏鲈塘鳢可以短时间耐受较温和的水体完全结冰缺氧环境,通过分解肝糖原在组织中积累葡萄糖作为主要的抗冻保护剂,增强无氧糖酵解代谢来应对结冰缺氧环境。

葛氏鲈塘鳢鱼头多糖的制备、结构鉴定及体外生物活性分析

研究葛氏鲈塘鳢鱼头多糖(polysaccharide from Perccottus glenii head,PGP)和脱蛋白多糖(deproteinized polysaccharides from Perccottus glenii head,PGP-D)的制备工艺、单糖组成、结构和活性。结果表明:采用胃蛋白酶法脱蛋白效果最佳,其蛋白脱除率为86.0%,多糖损失率为3.7%,羟自由基半清除率为47.6%;扫描电镜显示脱蛋白前后多糖的微观形貌由粗糙球状变为光滑片状;气相色谱-质谱分析表明PGP-D的单糖组成为阿拉伯糖、鼠李糖、甘露糖、半乳糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸;紫外扫描光谱鉴定表明PGP-D不含核酸,含有微量蛋白;红外光谱分析表明PGP-D是一种含有β-糖苷键的酸性多糖;PGP及PGP-D均具有较强的抗氧化和抑制血管紧张素I转换酶活性;PGP具有抑制α-葡萄糖苷酶的活性。

急性升温胁迫与恢复对葛氏鲈塘鳢抗氧化酶活性的影响

将体质量(13.41±6.31)g的葛氏鲈塘鳢分为3组,饲养在80 cm×60 cm×40 cm的玻璃水族箱中。对照组水温为17℃;渐变升温组的升温速率为1℃/d;急性升温组试验鱼直接由17℃水族箱转至31℃水族箱中。两个试验组水温恒定在31℃后,测定各组葛氏鲈塘鳢的死亡率,肝脏、脑和肌肉中抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶)的活性及丙二醛的浓度,以深入了解急性升温胁迫对葛氏鲈塘鳢抗氧化能力的影响,为葛氏鲈塘鳢的人工养殖提供参考。试验结果显示,急性升温组葛氏鲈塘鳢的死亡率显著高于渐变升温组(P<0.05);肝脏和脑的抗氧化酶活性升高,6 h后脑中的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性显著高于渐变升温组(P<0.05),恢复至17℃过程中,超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性显著低于对照组(P<0.05);肌肉中超氧化物歧化酶活性升高,在12 h时显著高于渐变升温组(P<0.05);1 h内肝脏中丙二醛浓度显著高于对照组(P<0.05),脑中丙二醛浓度显著高于对照组和渐变升温组(P<0.05),肌肉中丙二醛浓度显著高于渐变升温组(P<0.05),而恢复过程中脑丙二醛浓度显著高于对照组(P<0.05)。试验结果表明,长时间的高温胁迫后,肝脏和脑组织受损伤无法恢复,而肌肉比肝脏和脑组织更能适应急性升温变化。脑中谷胱甘肽过氧化物酶最先响应急性升温的氧化损伤,随后超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性升高抑制谷胱甘肽过氧化物酶活性。渐变升温下葛氏鲈塘鳢的存活时间更长。

温度对葛氏鲈塘鳢摄食和生长的影响

为了研究温度对葛氏鲈塘鳢摄食和生长的影响,测定4、8、12、16、20、24和28℃条件下葛氏鲈塘鳢的摄食率和特定生长率。结表明,在温度范围内葛氏鲈塘鳢的摄食率和特定生长率的变化范围分别是2.36%~19.72%和-0.962%/d^3.009%/d。温度对葛氏鲈塘鳢的摄食率和特定生长率均有显著影响(P<0.05)。在4~24℃条件下,葛氏鲈塘鳢的摄食率和特定生长率均随温度的升高而增加,24℃条件下达到最大值,温度继续上升至28℃时摄食率和特定生长率均呈下降趋势。这说明葛氏鲈塘鳢的适宜生长温度为20~24℃。

2种农药对葛氏鲈塘鳢外周血红细胞核异常的影响

[目的]研究高效氯氟氰菊酯和硫丹对葛氏鲈塘鳢外周血红细胞核异常的影响,为评价这2种农药对葛氏鲈塘鳢的遗传毒性提供理论依据。[方法]研究不同浓度(0.5、1.0、1.5、2.0μg/L)高效氯氟氰菊酯和不同浓度(1.25、2.50、3.75、5.00、6.25μg/L)硫丹96 h暴露对葛氏鲈塘鳢外周血红细胞核异常率的影响。[结果]随着高效氯氟氰菊酯和硫丹浓度的增加,葛氏鲈塘鳢红细胞的核异常率呈上升趋势,呈现较明显的剂量-效应关系。[结论]高效氯氟氰菊酯和硫丹对葛氏鲈塘鳢具有潜在的遗传毒性,且毒性效应随着农药浓度的增加而增强。

野生葛氏鲈塘鳢营养成分及能量密度的季节变化

[目的]研究野生葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)鱼体的营养成分及能量密度的季节变化规律。[方法]2013年10月至2014年9月逐月采集松花江哈尔滨段野生葛氏鲈塘鳢50尾,通过营养学分析方法测定了鱼体的营养成分和能量密度的变化。[结果]野生葛氏鲈塘鳢的水分含量为76.95%~80.63%,灰分含量为1.51%~1.97%,粗脂肪含量为2.00%~2.57%,粗蛋白含量为13.37%~16.62%,能量密度为19.66~21.60 kJ/g。冬季葛氏鲈塘鳢的粗蛋白含量显著低于春季和夏季(P<0.05),而水分、灰分和粗脂肪含量没有显著的季节变化(P>0.05)。能量密度在冬季最低,夏季最高(P<0.05)。[结论]冬季野生葛氏鲈塘鳢的粗蛋白含量和能量密度最低,可能与其越冬期间大量消耗蛋白质和能量有关。

硫丹和高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢的急性毒性研究

[目的]揭示有机氯和菊酯类农药对葛氏鲈塘鳢的毒性效应。[方法]采用换水式毒性试验方法研究硫丹和高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应。[结果]硫丹对葛氏鲈塘鳢24、48、72、96 h的半致死浓度(LC50)分别为18.58、12.46、11.38和7.59μg/L,安全浓度为1.68μg/L。高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢的24、48、72、96 h LC50分别为2.49、2.37、1.93和1.72μg/L,安全浓度为0.65μg/L。根据化学物质对鱼类毒性的分级标准,硫丹和高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢的毒性属于剧毒。[结论]该研究丰富这2种常用农药对鱼类的毒理学数据,也为农药的安全使用提供理论依据。

泥鳅和葛氏鲈塘鳢皮肤黏液细胞类型、数量比较及其季节分布

为了比较中国北方高寒地区常见淡水底栖鳞片退化鱼类泥鳅Misgurnus anguillicaudatus和鳞片正常鱼类葛氏鲈塘鳢Perccottus glenii皮肤黏液细胞类型、形态特征及数量分布的季节变化,试验采用常规石蜡切片及阿利新蓝-过碘酸雪夫氏(AB-PAS)染色方法,进行了两种鱼类皮肤组织在不同季节下黏液细胞类型与分布的相关研究。结果表明:泥鳅和葛氏鲈塘鳢在4个季节的皮肤黏液细胞形态特征不同,泥鳅在春夏秋季皮肤黏液细胞主要呈囊状或球状分布,在冬季主要呈棒状或不规则状分布,而葛氏鲈塘鳢在春夏季黏液细胞主要呈圆形分布,在秋冬季主要呈椭圆状分布;泥鳅皮肤黏液细胞内容物着色较深,葛氏鲈塘鳢细胞内容物着色较浅;泥鳅和葛氏鲈塘鳢在4个季节的皮肤黏液细胞主要分布类型不同,泥鳅在春夏季皮肤均以Ⅳ型混合型黏液细胞为主,在秋冬季皮肤均以Ⅱ型酸性黏液细胞为主,而葛氏鲈塘鳢在4个季节皮肤均以Ⅲ型混合型黏液细胞为主;泥鳅和葛氏鲈塘鳢各个季节皮肤黏液细胞总数不同,泥鳅在春夏季皮肤中含有大量的黏液细胞且黏液细胞总数远多于秋冬季,而葛氏鲈塘鳢在冬季皮肤中黏液细胞分布较多,泥鳅皮肤黏液细胞总数远多于葛氏鲈塘鳢黏液细胞总数。研究表明,在不同季节淡水底栖鳞片退化鱼类泥鳅和鳞片正常鱼类葛氏鲈塘鳢皮肤黏液细胞的主要分布类型、形态特征及数量分布存在一定差异。

葛氏鲈塘鳢生物学特性与养殖前景展望

对葛氏鲈塘鳢的形态特征、生活习性、繁殖与生长主要生物性特性进行了介绍,并分析了葛氏鲈塘鳢的养殖前景,以期为开发利用葛氏鲈塘鳢资源提供参考。

葛氏鲈塘鳢与七彩神仙鱼心肌细胞钠离子通道的温度响应特征

温度适应对于动物的生存至关重要,而目前对于鱼类这样的外温动物的温度适应相关研究仍然缺乏。葛氏鲈塘鳢(Perccottusglenii)可以在结冰的环境中生存数天,而七彩神仙鱼(Symphysodon aequifasciatus)是被广泛饲养的热带观赏鱼类,本研究将这2种鱼类作为冷水鱼与热带鱼的代表,探究其温度耐受性。为此,测定了它们的临界温度以及不同温度下(0~38℃)的心率,并利用原代细胞急性分离,结合膜片钳电生理技术与控温技术,测定了上述2种鱼类心肌电压门控钠离子通道在不同温度下的电生理特征。结果显示,葛氏鲈塘鳢和七彩神仙鱼的温度耐受范围具有较大差异,分别为﹣2.0~27.4℃以及13.1~39.3℃。葛氏鲈塘鳢的心率在0~19℃之间随着温度的升高而稳定升高,在19℃时达到最高,其后逐渐降低,这与葛氏鲈塘鳢心肌细胞上的电压门控钠离子通道在20℃时电流峰值最大且通道的开放概率最大这一电生理特征具有一致性。而七彩神仙鱼的心率则在14~31℃之间稳定升高,这与其心肌细胞电压门控钠离子通道电流峰值和开放概率在15~30℃的实验范围内随温度的升高而升高的电生理特性也一致。以上结果说明,这2种鱼类的心率、心肌细胞电压门控钠离子通道复合电流对于温度的响应与其自身的温度耐受范围以及原产栖息地温度紧密相关。因此,鱼类心肌细胞上的电压门控钠离子通道可能存在对温度的适应机制,保证鱼类循环系统在不同温度下正常运行。

三种底栖淡水鱼类皮肤黏液细胞分布与数量比较

采用常规石蜡切片以及AB-PAS染色方法研究了葛氏鲈塘鳢(Perccottusglenii)、黄颡鱼(Pelteobagrusfulvidraco)以及泥鳅(Misgurnusanguillicaudatus)3种底栖淡水鱼类的皮肤黏液细胞类型以及分布,计数10个视野下(视野面积为43.5μm×32.6μm)3种鱼类头部、背部、腹以及尾部皮肤的黏液细胞数量,并用单因素方差分析(ANOVA)比较鱼体4种黏液细胞数量差异。结果表明:(1)3种鱼类的主要黏液细胞不同,葛氏鲈塘鳢鱼体黏液细胞中Ⅲ型细胞居多,较Ⅰ型细胞多61.5%,较Ⅱ型细胞多85.8%,较Ⅳ型细胞多85.7%;在黄颡鱼体表,Ⅰ型黏液细胞分布数量最多,较Ⅱ型细胞多9.9%,较Ⅲ型细胞多15.1%,较Ⅳ型细胞多53.5%;而在泥鳅体表以Ⅱ型细胞数量最为丰富,较Ⅰ型细胞多88.3%,较Ⅲ型细胞多33.1%,较Ⅳ型细胞多83.5%。(2)对于葛氏鲈塘鳢,黏液细胞集中分布在头部,比背部黏液细胞数量多15.4%,比腹部黏液细胞数量多出38.0%,比尾部黏液细胞数量多56.7%;黄颡鱼以背部黏液细胞数量为多,比头部黏液细胞数量多42.5%,比腹部黏液细胞数量多46.6%,比尾部黏液细胞数量多51.4%;泥鳅也在背部具有丰富的黏液细胞,比头部黏液细胞数量多49.9%,比腹部黏液细胞数量50.6%。(3)3种鱼类之间的黏液细胞总数不同,泥鳅体表的平均黏液细胞数量最多,相较于葛氏鲈塘鳢多38.9%,较黄颡鱼多39.1%。研究结果表明,不同鱼类的鱼体表面黏液细胞种类不同,可能与其生活环境和鱼体本身的特性有关。

不同季节松花江流域野生葛氏鲈塘鳢肌肉的脂肪酸组成

为了研究不同季节松花江流域野生葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)肌肉的脂肪酸组成,评价其营养价值,试验采用气相色谱法测定野生葛氏鲈塘鳢肌肉的脂肪酸组成及含量。结果表明:葛氏鲈塘鳢肌肉的平均脂肪含量为0.78%,不同季节差异不显著(P>0.05);在葛氏鲈塘鳢肌肉中共检测到17种脂肪酸,包括饱和脂肪酸(SFA)5种、单不饱和脂肪酸(MUFA)5种、多不饱和脂肪酸(PUFA)7种;不同季节葛氏鲈塘鳢肌肉脂肪酸含量最高的是PUFA,n-3 PUFA/n-6 PUFA的值为1.14~1.31;夏季SFA含量显著高于其他季节(P<0.05),春季和冬季PUFA含量显著高于夏季(P<0.05),不同季节MUFA含量差异不显著(P>0.05);每100 g葛氏鲈塘鳢肌肉中含有n-3 PUFA 178.84~230.64 mg,二十碳五烯酸(EPA) 101.71~123.62 mg,二十二碳六烯酸(DHA) 19.50~61.15 mg。说明葛氏鲈塘鳢是一种富含PUFA的鱼类,具有较高的营养价值。

葛氏鲈塘鳢对促摄食物质的嗅觉敏感性分析

为了研究葛氏鲈塘鳢对几种促摄食物质(L-丙氨酸、L-组氨酸、L-精氨酸、摇蚊幼虫研磨液、鱼肉研磨液)的嗅觉敏感性差异,试验记录了葛氏鲈塘鳢嗅上皮产生的嗅电图,得出葛氏鲈塘鳢嗅觉感受器(嗅囊)对5种物质刺激的相对刺激效应。结果表明:鱼肉研磨液、L-丙氨酸、L-组氨酸、L-精氨酸对葛氏鲈塘鳢均有明显的刺激效应,且鱼肉研磨液的相对刺激效应显著低于其他试液(P<0.05),各组促摄食物质相对刺激效应顺序依次为摇蚊幼虫研磨液>L-丙氨酸>L-精氨酸>L-组氨酸>鱼肉研磨液。说明摇蚊幼虫是葛氏鲈塘鳢理想的促摄食物质。