在梳理金沙江中游水电开发现状的基础上,于2021年12月(枯水期)、2022年3-4月(平水期)、2022年7-8月(丰水期)对金沙江中游的鱼类资源进行了调查分析,以评估金沙江中游水电梯级开发对鱼类的影响.结果显示,调查共计采集鱼类47种,隶属于3目9科34属,其中8种国家二级重点保护种、14种外来物种.金沙江中游干流可分为梨园-龙开口河段与鲁地拉-观音岩和金沙-银江河段3组,鱼类群落结构差异显著(P＜0.05),梨园、阿海、金安桥、龙开口河段鱼类组成以土著亲流型鱼类为主,优势种为细鳞裂腹鱼(Schizothorax chongi)、短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)等裂腹鱼科鱼类及圆口铜鱼(Coreius guichenoti);鲁地拉、观音岩河段鱼类组成以土著亲流型鱼类与外来广适型鱼类为主,优势种为鲫(Carassius auratus auratus)、(鰲)(Hemiculter leucisculus)、短须裂腹鱼;金沙、银江河段鱼类组成以为静水、广适型的外来小型鱼类为主,优势种为麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、高体鳑鲏(Rhodeus sinensis).与历史资料相比,金沙江中游鱼类存在小型化及高原区系转变为平原区系趋势.研究补充了金沙江中游鱼类资源现状的基础数据,并提出保护建议,以期为该江段鱼类资源管理与保护提供科学依据.

圆口铜鱼(Coreius guichenoti)是长江上游特有鱼类,研究金沙江梯级水电开发背景下圆口铜鱼种群生存力变化对该物种的保护具有重要意义.Vortex模型在传统种群评估方法的基础上,引入种群年龄结构、繁殖体制、性比等因素,并考虑了环境、灾害、遗传等随机性对种群的影响,可模拟种群数量和生存力变化特征,是一种应用广泛的种群生存力分析模型.基于1981-2021年金沙江圆口铜鱼资源调查数据,采用 Vortex模型构建了金沙江中下游干流大规模水电开发前、后两个时期圆口铜鱼种群生存力分析模型,考虑了水电开发下,水温、流速等环境变化对圆口铜鱼种群的影响,对比了两个时期圆口铜鱼种群数量、结构及生存力等.结果表明:水电开发前,严重过度捕捞对圆口铜鱼种群产生了显著威胁,10年内种群数量下降了 12.5％,百年内种群内禀增长率为0.085,种群的生存和繁殖能力较稳定,灭绝概率为1％;水电开发后,10年内种群数量下降了 42％,百年内种群内禀增长率降至-0.087,灭绝概率增大至36.1％,种群平均灭绝时间为83.7年,圆口铜鱼抵抗环境干扰的种群恢复能力降低,种群生存力受到影响.

根据2013—2014在皎平渡圆口铜鱼产卵场的定点亲鱼收集(n=206)和2006—2014年在金沙江中下游金安桥至巧家干流江段的流动亲鱼采集(n=70),对圆口铜鱼的繁殖生物学进行了初步研究.定点亲鱼收集的结果显示:圆口铜鱼雌性最小性成熟个体全长330 mm,体质量441.0 g,年龄4龄;雄性最小性成熟个体全长352 mm,体质量396.6 g,年龄3龄;50％个体达到性成熟的年龄和全长分别为雌性4.32龄406 mm,雄性4.44龄412 mm;繁殖群体雌雄性比为1.37﹕1,繁殖群体中雌性年龄为4—7龄,雄性年龄为3—7龄;雌雄个体的性成熟系数平均值均以6龄个体最高,分别为10.55％和3.45％;平均卵径为0.16 cm,卵径分布呈双峰型.定点和流动亲鱼收集的雌性性成熟个体的结果表明:圆口铜鱼绝对繁殖力变动范围为4055—137900粒/尾,平均值为22817粒/尾;相对繁殖力变动范围为5—73粒/g,平均值为20粒/g,75.68％个体的绝对繁殖力在10000—30000粒/尾之间,70.27％个体的相对繁殖力在15—20粒/g之间;绝对繁殖力和相对繁殖力均随着体长和体质量的增加而增加,其中全长、体质量与绝对繁殖力呈指数分布函数正相关,而与相对繁殖力呈二次项函数正相关.研究结果可为长江流域圆口铜鱼资源的保护提供重要的基础数据支撑.

研究对2005-2012年长江上游合江、木洞、万州和秭归江段的鱼类群聚结构进行了调查,以分析三峡水库蓄水后长江上游鱼类群聚沿河流-水库梯度的空间格局.结果显示,在三峡蓄水后,在合江至秭归江段累计采集到土著鱼类368706尾,合计132种,隶属于17科,其中鲤科鱼类为优势类群.沿河流-水库纵向梯度,土著鱼类物种数下降而外来鱼类物种数增加.对应分析表明,合江至秭归江段的鱼类群聚呈现出明显分化:库区以上河段鱼类组成以流水性鱼类为主,库区鱼类则以静水缓流型为主.指示物种分析进一步指出,河流区鱼类以犁头鳅(Lepturichthy fimbriata)、红唇薄鳅(Leptobotia rubrilabris)、圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、圆筒吻(Rhinogobio cylindricus)等22种鱼类为指示物种,其功能群特征表现为偏好流水生境、生活史为均衡主义及食性为昆虫食性;库区鱼类以宽口光唇鱼(Acrossocheilus monticolus)、宽鳍鱲(Zacco platypus)、鳊(Parabramis pekinensis)、鳙(Aristichthys nobilis)等16种鱼类为指示物种,其功能群特征表现为偏好静水生境、食性为草食性或浮游食性.以上研究表明,三峡水库蓄水导致的水环境变化是影响长江上游鱼类纵向格局的主要驱动力.建议相关管理部门根据不同河段鱼类群聚特征制定不同的渔业管理措施,如保护土著鱼类资源、控制外来入侵鱼类.

为快速有效地鉴别不同的圆口铜鱼家系及来源,研究从已发表的40个微卫星标记中筛选出20个多态性较高且稳定扩增的微卫星位点,通过对8个圆口铜鱼家系339尾个体进行微卫星基因分型检测,建立了圆口铜鱼荧光微卫星标记与多重毛细管电泳相结合的亲子鉴定技术.遗传多样性分析结果显示,圆口铜鱼8个家系群体的平均等位基因数(Na)为9个,平均多态信息含量(PIC)为0.616,平均期望杂合度(He)为0.659,平均观测杂合度(Ho)为0.691,其中子一代群体的遗传多样性水平明显低于亲本群体.亲子鉴定分析结果显示,当双亲基因型未知时其单亲累积排除概率(CE-1P)为0.99954473,当单亲基因型已知时其累积排除概率(CE-2P)为0.99999825,当双亲基因型未知时其双亲累积排除概率(CE-PP)为1.00000000,当使用20个微卫星位点进行亲子鉴定时,297尾子一代均能正确找到其父母本,亲子鉴定准确率为100％.由此可见,研究建立的圆口铜鱼亲子鉴定技术是可靠的,能为圆口铜鱼的家系管理、种群遗传管理和增殖放流效果评估提供科学依据

赤水河是目前长江上游为数不多的仍然保持着自然流态的大型一级支流,同时也是长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区的重要组成部分,在长江上游珍稀特有鱼类保护方面发挥着至关重要的作用.文章基于2007-2016年连续十年的渔获物监测数据,对赤水河不同江段鱼类群落结构的年际变化特征进行了分析.调查期间,赤水镇、赤水市和合江县3个调查江段共采集到鱼类7目20科84属133种,其中包括长江鲟Acipenser dabryanus和胭脂鱼Myxocyprinus asiaticus2种国家重点保护野生动物以及36种仅分布于长江上游地区的特有鱼类.鱼类物种数量呈现出随河流梯度向下游延伸而逐渐增加的趋势,其中赤水镇江段采集鱼类47种,赤水市江段采集鱼类90种,合江县江段采集鱼类120种.聚类分析和排序分析显示,赤水河不同江段鱼类群落结构均发生了较为明显的年际变化.主要表现为部分大中型鱼类在渔获物中的比例持续降低,其中赤水镇江段中华倒刺鲃Spinibarbus sinensis和白甲鱼Onychostoma sima的相对丰度由2007-2011的12.19％和14.26％降低至2012-2016年的0.66％和3.25％;赤水市江段中华倒刺鲃的相对丰度由2007-2008年的8.21％下降至2009-2013年的4.31％和2014-2016年的3.47％.此外,部分特有鱼类在渔获物中的比例逐年下降.合江县江段张氏(?)Hemiculter tchangi的相对丰度由2007年的8.41％下降至2008-2012年的7.98％和2013-2016年的1.51％;圆口铜鱼Coreius guichenoti的相对丰度由2007年的2.08％下降至2008-2012年的0.10％,2013-2016年则完全从渔获物中消失.造成赤水河鱼类群落结构变化的原因是多方面的,不仅包括流域内高强度的商业捕捞和日益增强的人类活动,而且还与整个长江上游的水域生态环境变化密切相关.为切实保护好赤水河鱼类资源,建议加强渔政管理,实施生态修复,同时加强科研监测.

研究首次报道了圆口铜鱼(Coreius guichenoti)疥疮病,从患病圆口铜鱼的肝脏中分离到优势菌株YTL1,并运用形态学观察、生理生化检测、16S rRNA和6个管家基因的系统发育分析等对分离菌株进行鉴定.基于以上实验结果,YTL1被最终鉴定为杀鲑气单胞菌杀鲑亚种(Aeromonas salmonicida subsp.salmonicida).通过标准Kirby-Bauer纸片扩散法进行抗菌药物敏感性试验,筛选治疗该暴发病的有效药物,结果显示YTL1对氟苯尼考,诺氟沙星和氨苄青霉素等13种抗生素敏感,对6种抗生素如杆菌肽,链霉素和卡那霉素有耐药性,对红霉素具有中等敏感性.因此,氟苯尼考被建议用来伴饵投喂,并取得了较好的疾病控制效果.草鱼幼鱼(Ctenopharyngodon idella)和斑马鱼(Danio rerio)的人工感染试验结果显示,经腹腔注射7.6×106-7.6× 108 CFU/mL的YTL1菌液后,感染鱼的症状与患病圆口铜鱼症状相似.研究证明基于6个管家基因的多序列位点分型是鉴定杀鲑气单胞菌至亚种水平的一种有效方法,杀鲑气单胞菌是圆口铜鱼人工养殖的最大威胁之一,并发现鲤科鱼类,如草鱼和斑马鱼均是杀鲑气单胞菌杀鲑亚种的易感宿主.

通过Illumina HiseqTM 2000测序平台首次开展了圆口铜鱼(Coreius guichenoti)亲本与子代肝脏转录组测序并对比分析其测序结果.对转录组进行拼接和组装,共获得80688个Unigene,Unigene的长度主要分布在401—600 bp,占总Unigene的43.56%.与Nr、GO、COG、KEGG等公共数据库比对并进行功能注释,经分析圆口铜鱼亲本与子代差异表达基因共2701个,其中上调1240个,下调1461个.差异基因表达模式聚类热图显示,同一样本不同重复基因表达相似.将差异基因映射到代谢通路KEGG数据库进行富集分析,并对37个KEGG显著富集的代谢通路(P<0.05)构建其基因共表达网络,结果显示丙酸盐代谢、丙酮酸代谢、原核生物固碳途径、乙醛和二羧酸代谢、脂肪酸代谢、萜类骨架生物合成是KEGG差异表达基因的核心代谢途径,且这些基因在圆口铜鱼子代中表达量均显著上调.该结果丰富了圆口铜鱼基因组数据,并首次从分子水平比较了圆口铜鱼亲本和子代的代谢差异,同时解释了在同一循环水系统中子代不易患病的现象.

以线粒体Cytb和CoⅠ基因作为分子标记,对金沙江中下游江段的圆口铜鱼进行遗传多样性和种群历史动态分析.结果显示,393尾圆口铜鱼样本共检测出91个串联基因序列单倍型,呈现较高的单倍型多样性(0.936±0.006)和较低的核苷酸多样性(0.00489±0.00009);基于单倍型构建的分子系统发育树及Median-joining网络关系图表明,金沙江中下游的圆口铜鱼单倍型不呈现明显的地理分布格局,但呈现出3个较明显的单倍型谱系分支(Clade 1、Clade 2和Clade 3),出现Clade 1谱系分支的时间大约在3.66 Ma,出现Clade 2和Clade 3谱系分支的时间大约在2.93 Ma;分子方差分析(AMOVA)显示金沙江中下游圆口铜鱼的遗传差异主要来自不同地理群体内(占96.62％)和不同谱系分支间(占81.29％),不同地理群体间和不同谱系分支内部的遗传差异分别约占3.38％和18.71％;金沙江中下游不同地理群体间的遗传分化指数(Fst)为–0.008—0.045,除屏山群体与其他群体间未达到显著水平外,其他两两群体间均达到低等显著分化水平(Fst<0.05,P<0.05),但3个谱系分支之间呈现极大遗传分化水平(Fst>0.25,P<0.001);中性检验、错配分析及BSP(Bayesian Skyline Plot)分析表明,金沙江中下游圆口铜鱼野生群体在近期发生过种群扩张现象,扩张时间大约在0.0007—0.0004 Ma.综合分析表明,青藏高原隆升和全新世小冰川时期冰川的演化在金沙江圆口铜鱼种群历史动态方面发挥了重要影响作用.因此,为了更好地保护圆口铜鱼野生资源,作者建议特别关注金沙江中下游圆口铜鱼3个线粒体DNA谱系分支,并用于有效指导养殖生产.