不同生活史阶段秦岭细鳞鲑与同域物种拉氏鱥爆发游泳能力比较研究

爆发游泳能力是表征鱼类生存适合度的重要组分。栖息地破碎化对溪流鱼类(尤其是洄游性鱼类)的生存繁衍构成了严重威胁,同时也对鱼类爆发游泳能力提出了更高要求。秦岭细鳞鲑(Brachymystax tsinlingensis)是我国珍稀特有种、国家Ⅱ级重点保护野生动物,常需要进行多次重复爆发游泳运动以穿越激流甚至堤坝阻隔,因此爆发游泳能力及其可持续性对该物种生存至关重要。相较于秦岭细鳞鲑显著的洄游性,其分布区最为常见的同域物种拉氏鱥(Phoxinus lagowskii)则趋于定居性,二者既是研究同域物种适应进化理论的优越动物模型,又是鱼类栖息地保护与修复实践中十分理想的受试目标。为探究秦岭细鳞鲑及其同域物种拉氏鱥爆发游泳能力的种间差异与种内变异,采用自制的仿生态鱼类爆发游泳能力测定装置,分别测定了不同生活史阶段两种实验鱼的绝对爆发游泳速度(Burst swimming speed,U_(burst))、相对爆发游泳速度(Relative burst swimming speed,rU_(burst))及其可持续性。结果表明:(1)两种实验鱼U_(burst)、rU_(burst)均具有较高的可持续性(ICC系数>0.75),但秦岭细鳞鲑U_(burst)和rU_(burst)具有更强的恢复力;(2)总体上秦岭细鳞鲑的U_(burst)高于拉氏鱥,二者U_(burst)差异显著、不存在趋同适应;(3)生活史阶段效应对秦岭细鳞鲑和拉氏鱥U_(burst)、rU_(burst)均影响显著,两物种爆发游泳能力种内变异模式相近,U_(burst)随发育年龄增加而增加、rU_(burst)随发育年龄增加而减少。研究结果提示,未来鱼类游泳能力关联的鱼道设计或涉水工程评价中,应综合考虑生活史阶段效应和不同物种的生态习性及其种间差异。

秦岭细鳞鲑稚鱼对底质颜色、光照强度及光色的选择行为

光照、底质颜色是影响鱼类行为、生存的重要环境因子,为探究秦岭细鳞鲑(Brachymystax tsinlingensis)稚鱼对光照及底质颜色环境偏好,本研究以秦岭细鳞鲑子代为实验鱼[平均全长为(3.31±0.67)cm;平均体重为(0.42±0.18)g]开展了秦岭细鳞鲑稚鱼对底质颜色、光照强度及光照颜色的选择行为。结果显示,秦岭细鳞鲑稚鱼个体与群体均对黑色底质偏好明显;个体对3种光照强度(弱光区为1~5lx,过渡区为5~10lx,强光区为10~25lx)均无明显趋向性(P>0.05),而群体对强光(10~25 lx)有明显趋避性;在相同光照强度(1~3 lx)下,个体对4种光照颜色(黄、红、绿和蓝)无明显趋向性(P>0.05),而群体对绿光有明显趋避性(P<0.05)。秦岭细鳞鲑个体和群体对光照强度和光照颜色的差异性表现可能与其信息传递特征或环境反应机制不同有关,而个体和群体均偏好黑色底质,其偏好光照强度为1~10lx,对绿光具有趋避性,这可能与该物种生活环境特征相关。本研究结论可进一步为秦岭细鳞鲑苗种培育和增殖放流环境选择提供参考。

基于线粒体控制区和微卫星标记探讨秦岭细鳞鲑物种有效性

文章基于线粒体控制区基因序列和微卫星标记比较秦岭细鳞鲑(Brachymystax tsinlingensis Li)、黑龙江流域的尖吻细鳞鲑(Brachymystax lenok Pallas)和钝吻细鳞鲑(Brachymystax tumensis Mori)的分子遗传差异,为澄清其分类地位争议提供分子证据。结果表明:(1)扩增217个样本的mtDNA D-loop区序列,共获得45个单倍型,类群间无共享单倍型;基于单倍型构建的系统进化树显示三个细鳞鲑类群呈独立的支系;(2)基于14个呈多态性位点的遗传分化结果表明,秦岭细鳞鲑与尖吻或钝吻细鳞鲑之间的遗传距离均大于尖吻细鳞鲑和钝吻细鳞鲑之间的遗传距离;(3)基于线粒体D-loop和多态性微卫星位点计算出的遗传分化系数(FST)都远高于0.25表明三个类群间的遗传分化程度极高。这些结果表明,秦岭细鳞鲑与黑龙江流域细鳞鲑之间遗传分化程度高,结合前期发现秦岭细鳞鲑与黑龙江细鳞鲑类群有明显形态分化的研究结果及它们之间地理隔离已久的现状,研究初步判定秦岭细鳞鲑为独立物种,并建议以Brachymystax tsinlingensis Li为拉丁名。同时,建议将秦岭细鳞鲑作为独立单元进行保护,避免人为引种或杂交等因素造成种质资源破坏。

茜素络合物浸泡标记秦岭细鳞鲑发眼卵及仔鱼耳石

采用茜素络合物(ALC)在秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)发眼卵和仔鱼阶段进行浸泡标记试验,为确定合适浸泡浓度和持续浸泡时间,试验设置了6个的浓度组和4个时间梯度组。结果显示:在荧光显微镜下观察被浸泡的仔鱼和经浸泡处理的发眼卵而出膜后的仔鱼,其耳石都出现橘红色荧光标记。浸泡发眼卵组最适处理条件是茜素络合物溶液浓度30 mg/L持续浸泡18 h,标记率100%,孵化率91%,出膜后15 d仔鱼存活率91%,标记环"非常明显";仔鱼浸泡组最适处理条件是茜素络合物溶液浓度120 mg/L持续浸泡12 h,标记率83.3%,处理15 d后仔鱼存活率92.3%,相比对照组统计检验无差异(P<0.05),标记环"较明显"。相比上述两种方法,浸泡发眼卵试验组相比浸泡30日龄仔鱼试验组所需要的茜素络合物(ALC)溶液浓度更低,而且在标记成功率、标记效果、标记后仔鱼存活率以及标记成本等方面也更为理想。因此,用茜素络合物(ALC)在秦岭细鳞鲑发眼卵阶段进行荧光标记是可行的,这种方法也可在其它鱼类标记中尝试,同时将人工繁育鱼苗与野生鱼苗加以区别,有利于开展人工增殖放流效果及早期生活史等研究。

秦岭细鳞鲑的年龄与生长

2009—2012年于陕西省陇县秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)国家级自然保护区内采集秦岭细鳞鲑样本397尾。以鳞片为年龄鉴定材料,显微镜下观察发现,秦岭细鳞鲑鳞片上的年轮特征主要表现为普通切割形;研究样本的年龄共分为5个年龄组,其中以1～3龄为主,约占85.64%;体长(L,mm)和鳞径(R,mm)具有显著的相关性(L=5.83R2+208.06R+34.99,r2=0.88);Von Bertalanffy生长方程分别为:Lt=729.38[1 e 0.08(t+0.5)],Wt=6 288.74[1 e 0.08(t+0.5)]2.968 1,雌雄个体的生长速率无显著差异;生长系数为0.08,拐点年龄为13.10龄,对应的的体长和体质量分别为483.66 mm和1 857.86 g。结论认为,秦岭细鳞属生长缓慢型鱼类,在所调查的保护区中秦岭细鳞鲑显现出个体小型化趋势。在制定资源保护策略时,应考虑采取人工增殖放流措施来扩大自然种群数量,增强种群的自然调节能力,恢复种群数量。本研究旨在了解秦岭细鳞鲑的生长规律,为秦岭细鳞鲑的资源保护与合理利用提供理论指导。

秦岭细鳞鲑栖息地环境特征研究

为研究秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)的栖息地环境选择偏好,对陕西陇县秦岭细鳞鲑国家级自然保护区和甘肃秦州珍稀水生野生动物国家级自然保护区内25个样点进行了鱼类采样和生境测量。共采集到130尾秦岭细鳞鲑样本,样点的平均分布密度为(0.10±0.07)尾/m,两个保护区内秦岭细鳞鲑的密度存在显著性差异(P<0.05)。与秦岭细鳞鲑密度分布呈正相关的因子依次为坡度、跌水区密度、海拔、粗糙度、遮蔽度、底栖动物生物量和流速,与密度呈负相关的环境因子依次为河宽、水深和溶氧。冗余性分析(RDA)筛选了坡度、粗糙度、遮蔽度、海拔和跌水区5个关键环境因子。基于关键环境因子的实测值建立了栖息地适合度曲线,秦岭细鳞鲑分布的最适坡度范围为5%—10%,海拔分布范围为1500—2000 m,粗糙度范围0.3—0.4;跌水区密度范围12—18个/100 m,遮蔽度在0.5以上。

秦岭细鳞鲑早期发育观察

研究所用性成熟秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)亲鱼为野生捕获。对其进行人工繁殖,并观察其胚胎和仔鱼发育。结果表明:在水温9.31～12.80℃,受精卵历经408 h出膜,所需积温为193.35℃.d,初孵仔鱼体长为(9.64±1.03)mm。整个胚胎发育过程可划分为6个阶段(受精卵、卵裂阶段、囊胚阶段、原肠胚阶段、神经胚阶段、器官形成阶段)、26个时期。刚出膜的仔鱼体色透明,肌节明显,无游泳能力,出膜第5天体表出现大量黑色素,12 d后卵黄囊开始消失,46 d的仔鱼各鳍条与幼鱼相似,出现幼鲑斑。通过探讨水温、溶氧和水质等对秦岭细鳞鲑早期发育的影响,建议秦岭细鳞鲑人工繁殖的水温不宜超过14℃,最适宜水温应控制在6～10℃;孵化水体DO应在6.00～8.55 mg/L,如果低于这个水平将会导致发育迟缓、坏死或是出膜幼苗畸形。本研究旨在为秦岭细鳞鲑的人工繁殖和鱼种培育提供科学指导。

秦岭细鳞鲑耗氧率和窒息点的初步研究

对两种不同体重规格的秦岭细鳞鲑（Brachymystax lenok tsinlingenais）的耗氧率、耗氧量及窒息点进行了测定，结果表明，秦岭细鳞鲑的耗氧率随温度的升高而增加，随体重的增加而减小；耗氧量和窒息点随温度的升高和体重的增加而增加。温度在10-18℃范围内，平均体重25．15g的秦岭细鳞鲑的平均耗氧率为1．113mg／s·h，平均耗氧量为9．244mg／尾·h；平均体重45．93g的秦岭细鳞鲑平均耗氧率为0．856mg／s·h，平均耗氧量为13．104mg／尾·h。在10—20℃温度范围内，体重15．30g的秦岭细鳞鲑，窒息点为（1．487±0．04）mg／L，平均体重48．36g的秦岭细鳞鲑窒息点为（1．830±0．03）mg／L。在同一适温（14℃）条件下，秦岭细鳞鲑耗氧率呈明显的昼夜变化规律，夜间耗氧率明显大于白天。

秦岭甘峪河鱼类资源现状及保护评析

为了解甘峪河秦岭细鳞鲑国家级水产种质资源保护区(下称"保护区")鱼类资源现状,评析保护区成立5年来的保护效果;在保护区内海拔每升高100m设定1个样点,共计10个样点,采取电捕法分别于2011年5月和2016年8月在各样点进行采样调查。采用Shannon-Wiener指数(H′)、Pielou均匀度指数(J′)、Simpson指数(D′)分析鱼类多样性,采用Pinkas相对重要性指数(IRI)研究鱼类物种优势度。结果表明,保护区鱼类组成单一,仅2目3科3种鱼类。鲤科、鲑科和鳅科鱼类各1种,拉氏鱥(Phoxinus lagowskii)为主要种,秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)为一般种,岷县高原鳅(Triplophysa minxianensis)为少见种。两次调查中,拉氏鱥分别占73.76%和71.73%,秦岭细鳞鲑分别占21.63%和26.18%,岷县高原鳅仅占4.61%和2.09%。较低的鱼类物种多样性指数反映出保护区鱼类群落结构简单、脆弱,极易受外界干扰。两次调查共捕获161尾秦岭细鳞鲑,均重(16.6±17.1)g,最大个体重仅81.5g。2016年采集标本的最大个体重和均重均小于2011年。保护区成立5年后,重点保护鱼类秦岭细鳞鲑占比增加,鱼类多样性指数有所升高,反映出保护区对该鱼种的保护效果显著。保护区内秦岭细鳞鲑个体呈明显小型化,岷县高原鳅的资源量有下降趋势。

秦岭细鳞鲑代谢及低氧耐受能力对温度驯化的响应

为考察秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)代谢及低氧耐受能力对温度驯化的响应,将实验鱼于6℃、12℃和18℃下驯化4周后,采用密闭式呼吸代谢测定仪对其静止代谢率(Resting metabolic rate,RMR)和临界氧压(Critical oxygen press,P_(crit))等参数进行测定。结果发现,RMR随驯化温度升高而升高,在6—12℃、12—18℃温度内,RMR的Q_(10)值分别为2.59和2.77,表明该物种对温度的敏感性较高;P_(crit)值随驯化温度升高而升高且与RMR显著正相关,在驯化温度范围内(6—18℃),P_(crit)提升了76.2%。研究结果提示:秦岭细鳞鲑应对低氧环境的生理可塑性较差,在高温下RMR增加可能是导致其低氧耐受能力降低的内在机制之一。

秦岭细鳞鲑胚胎和仔稚鱼发育研究

秦岭细鳞鲑（Brachymystaxlenoktsinlingensis）成熟卵呈圆形,黄色,沉性,卵径（3.97±0.07）mm,受精卵吸水充分膨胀后卵径为（4.30±0.07）mm.在水温8.5~12.5℃条件下,秦岭细鳞鲑胚胎发育需415 h.根据胚胎发育的外部形态及典型特征,将其分为受精卵、胚盘形成、卵裂、囊胚、原肠、神经胚、器官分化和孵化共8个阶段、32个时期.出膜仔鱼全长（10.11±0.65）mm；出膜13 d后卵黄耗尽,全长（14.32±0.22）mm；出膜后20 d,鱼苗全长（18.13±0.21）mm,臀鳞出现,各鳍均已出现,鱼苗侧线全部形成且清晰,体色接近成鱼.秦岭细鳞鲑早期发育的特点反映了其对水域的适应性.

秦岭木姜子油细胞的分布和结构研究

利用组织透明法和石蜡制片法研究秦岭木姜子各器官内油细胞的结果表明：其根、茎、叶和果实内都有油细胞分布。但它们在大小、数量上存在差异：根的皮层和茎的次生木质部射线中的油细胞体积最小，直径１６－２５μｍ，且数量较少；果实果肉中的油细胞体积最大，直径约７０μｍ，数量也最多；根的次生韧皮部薄壁组织、茎的皮层和髓以及叶肉组织中的油细胞大小和数量则介于前两者之间，直径约４０μｍ。油细胞多数为单个散在，呈球形或椭圆形，体积较周围的细胞大，细胞质内含大的油滴，细胞壁内具木栓质化的壁层。

秦党茎段的组织培养研究

试验研究了利用秦党茎段进行组织培养的方法,结果表明:在光照强度1600 lx,温度25℃的条件下,秦党幼茎诱导愈伤组织及芽较快的初代培养基是MS+2,4-D0.5 mg.L-1+蔗糖20 g.L-1+琼脂8 g.L-1及MS+BA2.0 mg.L-1+IAA1.0 mg.L-1+蔗糖20 g.L-1+琼脂8 g.L-1;继代培养基为MS+BA1.5 mg.L-1+NAA0.1 mg.L-1+蔗糖30 g.L-1+琼脂8 g.L-1直接分化形成幼苗,或MS+IBA1.0 mg.L-1+蔗糖30 g.L-1+琼脂8 g.L-1诱导形成无根苗再进行生根培养。

秦岭党参的质量标准研究

目的建立秦岭党参的质量控制标准。方法通过性状、鉴别(显微、薄层色谱法)、检查(水分、灰分)及浸出物测定等手段,对秦岭党参的质量标准进行了研究。结果秦岭党参的性状、显微特征明显;薄层色谱(TLC)斑点清晰并与对照品色谱在相应的位置上,显相同颜色的斑点;药材水分、总灰分、酸不溶性灰分、醇(45%乙醇)溶性浸出物及水溶性浸出物等的含量(%)分别为(9.70±3.19)、(8.50±2.24)、(4.97±1.74)、(48.11±6.68)及(51.49±9.50)。结论从性状、鉴别、检查及浸出物测定等方面可以控制秦岭党参的质量。

不同培养基对秦党叶片及茎段培养的效应研究

试验研究了不同培养基对秦党叶片及茎段培养的效应。结果表明,在光照强度1600 lx,温度25℃的条件下,利用组织培养技术快速繁殖秦党时,适宜的外植体为幼苗的茎段。茎段培养时,诱导愈伤组织并促进分化的适宜培养基组分为:MS+2,4-D 0.2 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂8 g/L。仅促进芽生长适宜的培养基组分为:MS+BA2.0 mg/L+IAA1.0 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂8 g/L。仅诱导愈伤组织适宜的培养基组分为:MS+BA1.0 mg/L+IAA1.0 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂8 g/L。

秦岭细鳞鲑生物学参数研究及其个体变化探讨

探究秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenoktsinlingensis)个体生物学参数及个体小型化现象,为该鱼种的保护与开发利用提供基础资料。于1991年8月、1992年11月,对秦岭黑河流域秦岭细鳞鲑进行了两次调查,采集到样本178尾,对样本进行了生物学数据测量和分析。结果显示:秦岭细鳞鲑体长为48~290 mm,体重为3~475 g,50 g以下个体占比达75.84%。体长(L)-体重(W)关系式为:W=3×10^(-5)L^(2.9105),R^(2)=0.982,雌雄性比为1:1.44。独立样本t检验分析表明:雌、雄秦岭细鳞鲑的肥满度、比肠长、脏体比、腹腔脂肪指数等4个指标差异不显著(P>0.05)。与2014年相同流域的秦岭细鳞鲑数据比对后发现,平均体重和100 g以下个体所占百分比无明显差异。综合分析现有关于秦岭细鳞鲑个体小型化的报道,认为秦岭细鳞鲑个体小型化有待进一步研究。

秦岭当归的生药学研究

作者对民间药秦岭当归的来源、生药性状、显微组织结构,粉末特征以及薄层层析定性、挥发油含量测定等方面进行了系统的生药学研究,并与当归进行了比较。同时,应用原子吸收分光光度法对其所含铜、锌、锰、铁等8种微量元素进行了测定。从而为秦岭当归的鉴别,品质评价,质量标准的制定及进一步的开发利用提供了科学依据。

基于形态学差异探讨秦岭细鳞鲑亚种有效性问题

秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis Li)的亚种分类地位自命名以来一直饱受争议。研究运用单因素方差分析、主成分分析、判别分析、聚类分析及差异系数检验法,对秦岭细鳞鲑和黑龙江流域的尖吻细鳞鲑(B.lenok lenok)和钝吻细鳞鲑(B.tumensis)的5项可数性状和34项标准化后的比例性状进行统计分析。单因素方差分析结果表明,尖吻细鳞鲑、钝吻细鳞鲑和秦岭细鳞鲑在32项比例性状和5项可数性状上存在极显著差异(P<0.01);主成分分析结果显示,贡献率较大的前3个主成分的累计贡献率为92.779%;以逐步判别分析方法选用14个判别效果较好的比例性状构建了3个细鳞鲑类群的判别函数,综合判别率为99.4%。基于欧式距离矩阵法构建的形态学聚类图显示,秦岭细鳞鲑和尖吻细鳞鲑距离较近,而与钝吻细鳞鲑距离较远。据Mayr 75%亚种识别和划分规则,34项比例性状和5项可数性状中,尖吻细鳞鲑和秦岭细鳞鲑第一鳃弓外鳃耙数目的差异系数大于1.28,而钝吻细鳞鲑和秦岭细鳞鲑有31项比例性状和2项可数性状的差异系数高于1.28。据分析结果,结合秦岭细鳞鲑地理隔离的事实及其与尖吻细鳞鲑和钝吻细鳞鲑的形态差异,推断秦岭细鳞鲑与黑龙江流域内的尖吻细鳞鲑的形态差异程度至少已达亚种水平。

秦岭滑蜥排泄系统组织形态学观察

运用大体解剖和组织切片技术对秦岭滑蜥Scincella tsinlingensis排泄系统进行了组织形态学观察。结果显示:秦岭滑蜥的排泄系统包括肾脏、输尿管、膀胱和泄殖腔。肾脏由被膜与实质构成,实质包括许多泌尿小管与少量结缔组织。泌尿小管包括肾单位与集合管,肾单位的数量较两栖类有了明显增加。结缔组织中分布有少量弹性纤维、网状纤维和大量胶原纤维。输尿管由许多分支的集尿管汇聚形成,包括黏膜与外膜,黏膜由单层柱状上皮过渡为多层鳞状细胞,固有层零散分布有浆细胞,结缔组织中分布有胶原纤维与少量弹性纤维。膀胱由黏膜层、肌层与外膜构成,黏膜上皮为变移上皮,固有层分布有少量的浆细胞。消化道、生殖道和输尿管末端汇聚于泄殖腔,泄殖腔壁由黏膜、肌层和外膜构成,黏膜上皮分布有黏液性细胞和少量浆细胞。秦岭滑蜥的排泄系统与其他卵胎生蜥蜴无明显差别。

温度和重复测定对秦岭细鳞鲑快速启动反应、游泳性能及力竭后代谢特征的影响

在全球气候变暖背景下,冷水性鱼类的温度适应性备受关注。秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)是目前世界上分布最南端的两种鲑科鱼类之一,为国家Ⅱ级重点保护水生野生动物。尽管温度是决定该物种生存与分布的关键因子,然而其热生物学相关研究至今鲜见报道。研究考察了驯化温度(6℃、12℃和18℃)和重复测定对秦岭细鳞鲑生态相关的重要指标如快速启动反应、游泳性能及力竭后代谢特征的影响。结果发现:(1)快速启动反应时滞(Latency time,Tlatency)随温度升高而变短(P<0.05),但温度和重复测定对反应率(Reaction rate,R)无显著影响(P>0.05);(2)温度对步法转换速度(Gait transition speed,Ugait)和匀加速游泳速度(Constant acceleration test speed,Ucat)影响显著(P<0.05),重复测定对Ugait和Ucat无显著影响(P>0.05);(3)温度对日常代谢率(Routine metabolic rate, RMR)和最大代谢率(Maximum metabolic rate, MMR)影响显著(P<0.05)、对代谢空间(Metabolic scope,MS)无显著影响(P>0.05),重复测定对MMR和MS均无显著影响(P>0.05);(4)低温驯化方向(6—12℃)生理参数的Q10值较大,而高温驯化方向(12—18℃)生理参数的Q10值较小。研究结果提示:(1)高温下秦岭细鳞鲑快速启动反应更为迅速,但该物种对低强度机械刺激主要采用静息而非逃逸的策略;(2)秦岭细鳞鲑游泳性能对温度变化的敏感性较高,游泳性能的最适温度估计介于12—18℃之间;(3)秦岭细鳞鲑具备较好的代谢恢复与重复运动能力,但总体上游泳性能较弱,可能易受生境水温和水流环境变化的限制。