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.

为研究混合植物油替代鱼油对不同品种异育银鲫(Carassius gibelio)生长和脂肪代谢的影响,以鱼油(FO)和混合植物油(BVO,菜籽油:大豆油:棕榈油=55％:25％:20％,以模拟鱼油的脂肪酸组成)为饲料脂肪源,配制等氮等脂饲料配方,分别饲喂异育银鲫"中科3号"(5.01±0.05)g和"中科5号"(5.02±0.05)g,养殖周期70d.在饲料脂肪源效应上,BVO组摄食率显著高于而饲料效率显著低于FO组(P＜0.05).BVO组不同品种异育银鲫肌肉srebp-1c和acc的基因表达量显著升高,并造成体脂肪的显著积累(P＜0.05).BVO组显著改变了鱼体肌肉脂肪酸组成,分别上调和下调了肌肉Σn-6 PUFA和Σn-3 PUFA的相对含量(P＜0.05).在品种方面,不论摄食何种脂肪源,异育银鲫"中科5号"摄食率显著低于而饲料效率显著高于"中科3号"(P＜0.05)."中科5号"肌肉脂肪分解和脂肪酸β氧化基因hsl和aco3及肝脏aco3、fabp1b和fatp1的表达量均显著高于"中科3号"(P＜0.05),且鱼体脂肪含量显著低于"中科3号",表明"中科5号"可以更好地利用饲料脂肪来为机体供能.脂肪源和品种对异育银鲫特定生长率的影响存在交互作用,但"中科5号"摄食BVO组特定生长率与"中科3号"摄食FO组无显著性差异(P＞0.05),表明了植物脂肪源在"中科5号"饲料应用中的巨大潜力.综上,研究阐述了不同品种异育银鲫对饲料脂肪源的利用差异及分子机制,为异育银鲫饲料脂肪源筛选和品种选育提供了理论和实践依据.

实验以初重为(12.71±0.11)g的异育银鲫"中科5号"(Carassius gibelio var.CAS V)为研究对象,基于异育银鲫必需氨基酸需求量,探究在低蛋白饲料中补充必需氨基酸对异育银鲫生长、消化、氨基酸转运和mTOR信号通路相关基因表达的影响.实验设计3组等能饲料:CON组(35％粗蛋白)、LP组(28％粗蛋白)和LP+EAA组(28％粗蛋白+晶体氨基酸),养殖周期为50d.实验结果显示:低蛋白饲料中补充必需氨基酸显著提高异育银鲫生长性能(P＜0.05),并与CON组无显著差异(P＞0.05);LP+EAA组的肝脏谷草转氨酶活性显著高于LP组(P＜0.05),而谷丙转氨酶活性各组间无显著差异(P＞0.05);补充必需氨基酸对肠道中胰蛋白酶和淀粉酶活性有显著影响(P＜0.05),而对糜蛋白酶和脂肪酶无显著影响(P＞0.05).肠道中cat2、asct2和b0at1三种氨基酸转运蛋白显著上调(P＜0.05),LP组的b0,+at的相对表达量显著下调(P＜0.05),而pept1的表达各组间无显著差异(P＞0.05);肝脏中LP组tor相对表达量显著降低(P＜0.05),LP+EAA组的s6k1表达水平显著上调(P＜0.05),而4ebp2和eif4e的相对表达量在各组间无显著差异(P＞0.05);背肌中LP+EAA组的tor表达水平显著上调(P＜0.05),LP组的eif4e表达水平显著下调(P＜0.05),而s6k1和4ebp2的相对表达量在各组间无显著差异(P＞0.05).综上所述,向异育银鲫"中科5号"幼鱼饲料中补充必需氨基酸至需求量可以将饲料蛋白水平由35％降至28％,而不会对生长、氨基酸转运和mTOR信号通路相关基因表达等产生负面影响.

为研究不同浓度磺胺嘧啶胁迫下鱼肝脏、肾脏、鳃、肠道、肌肉等组织的病理变化,以异育银鲫为研究对象,采用室内模拟半静态法分别将其置于低(1μg/L)、中(100μg/L)、高(10 mg/L)三个不同浓度的磺胺嘧啶水环境中养殖28d.结果显示,不同磺胺嘧啶浓度胁迫下,异育银鲫的肝脏、肾脏、鳃、肠道、肌肉组织均产生了不同程度的病理变化,主要表现为肝细胞淤血,空泡化,核固缩,细胞溶解坏死;肾小管上皮细胞空泡化,肾小球细胞坏死,肾间质淤血;鳃小片上皮细胞肿大、增生,鳃丝成板状,鳃小片结构消失;肠道微绒毛脱落,黏膜下层增厚,黏膜皱襞破损;肌纤维排列疏松、紊乱、断裂.各组织中肝脏、鳃、肾脏损伤尤为严重,且随着磺胺嘧啶处理时间的延长,剂量的增加均会导致组织损伤加重.试验可为水产养殖过程中合理使用磺胺类药物提供一定的理论指导.

采用反转录PCR和cDNA末端快速扩增技术从异育银鲫Carassius auratus gibelio肝脏中克隆了过氧化物还原酶(Prx)基因的cDNA全长序列.结果显示,异育银鲫过氧化物还原酶(CaPrx)基因cDNA全长1 035 bp,开放阅读框长594 bp,编码197个氨基酸.在氨基酸序列的N端和C端各有一个保守的Cys残基,属于2-半胱氨酸类Prxs家族.多序列比对和系统进化树分析表明,异育银鲫与鲫Carassius auratus、青鱼Mylopharyngodon piceus、斑马鱼Danio rerio、犀角金线鲃Sinocyclocheilus rhinocerous和朝鲜鳑鲅Rhodeus uyekii等鱼类的Prx基因具有很高的同源性.实时荧光定量PCR结果显示,CaPrx基因在异育银鲫体内广泛表达,在血细胞和肝脏中表达量最高,在鳃和头肾的表达量较少.在感染鲤疱疹病毒Ⅱ型的个体中,肝脏和脾脏的CaPrx基因表达量显著下降,表明其抗氧化作用因病毒的感染而受到了一定的破坏.

为了揭示F系和A+系的遗传差异以及解析F系的遗传特征,研究基于前期基因组Survey分析发现一个特异于银鲫F系大小为782 bp片段的基础,首先采用混合池筛选方法从银鲫F系BAC文库中筛选出一个包含该特异片段的BAC克隆(F782-BAC).鸟枪法测序结果表明,F782-BAC序列全长大小为172625 bp,富含转座子序列,包含1个具备完整结构的Tc l-like转座子,以及不具备完整结构的transposase-like、PIF/Harbinger、target-primed reversed transcription(TPRT)和transpon X-element等6个转座子.用地高辛标记F782-BAC质粒得到的DNA探针进行了银鲫F和A+系有丝分裂中期相的染色体荧光原位杂交,结果表明不论是在F系还是A+系的有丝分裂中期相中,3个阳性荧光信号皆清晰地定位于3条大小相同的近端着丝粒染色体短臂的近着丝粒位置.进一步开展了银鲫A+系相应同源的F782-BAC序列的差异鉴定和序列分析,揭示A+系缺失了大小为3395 bp的一段序列,且特异于银鲫F系大小为782 bp的片段正好位于其中,并由此筛选出可作为区分银鲫F系和A+系的SCAR标记.研究为银鲫的多倍化起源提供了进一步的染色体定位证据,鉴定的SCAR标记可为银鲫分子标记辅助育种提供新的遗传标记.

为构建鱼类生长、饲料需求和污染排放预测模型, 提高鱼类精准投喂管理水平, 通过收集大量文献中异育银鲫(Carassius auratus gibelio)生长数据(异育银鲫体重0.25-550 g),运用特定增长率(SGR)、日增长率(DGC)、日均增重(ADG-Linear)、热积温系数(TGC)和校正后的热积温系数(Rev.TGC)等生长模型计算其生长速率, 并通过计算实际观测值和预测值最小残差和法选出最适生长模型.结果发现, 在用TGC模型计算其生长率时, 异育银鲫在其生长周期中含有3个异速生长点, 根据该点的位置, 可以将异育银鲫的生长周期分为3个阶段: 0.25-13.1 g (第一阶段)、13.1-172.8 g (第二阶段)、>172.8 g (第三阶段).在这3个阶段中调整后的TGC模型比其他模型(SGR、DGC、ADG)可以更好地预测实际养殖中异育银鲫的生长性能.鱼类在不同的生长阶段对饲料的需求量由消化能决定, 通过计算鱼体储积能、基础代谢能、热增能以及尿液和鳃的代谢能, 可以估算异育银鲫的消化能, 从而确定其饲料需求量.经估算, 对于体重为0.25-506 g的异育银鲫, 每生产1 kg鱼, 其消化能需求量约为1.94×104kJ.在模型验证时, 以粗蛋白分别为43%、37%、31%的饲料投喂不同生长阶段的异育银鲫, 并利用营养物质平衡法估计废物排放量.研究发现, 实测值与模型预测值显著相关.模型可以在异育银鲫实际养殖过程中, 有效预估某个生长阶段异育银鲫的体重、所需要的饲料量以及氮、磷污染物排放量, 有望为异育银鲫差异化上市、节省饲料成本、减少饲料浪费以及养殖场的污染评价提供有效的预判工具.

Lbh (Limb-bud and heart)基因是脊椎动物中高度保守的转录调控因子,在早期胚胎发育及某些人类疾病的发病过程中发挥着重要作用.我们前期在银鲫(Carassius gibelio)垂体转录组中筛选到一个在垂体中大量表达的基因lbh-b.为了进一步研究lbh基因在银鲫的表达特征,首先采用RACE方法克隆了银鲫lbh基因家族的成员lbh-b基因(Cglbh-b).Cglbh-b的cDNA全长1526 bp,开放阅读框549 bp,共编码182个氨基酸.生物信息学分析表明CgLbh-b蛋白与其他脊椎动物的Lbh蛋白同源性在68%以上,可能也是无序蛋白质家族的成员之一.成体组织RT-PCR分析表明Cglbh-b仅在银鲫的垂体、端脑、卵巢及眼睛中表达.不同胚胎发育时期的表达分析表明, 在受精卵至原肠胚中Cglbh-b转录产物是以母源形式存在的mRNA, 其合子转录起始于尾芽期.胚胎整体原位杂交结果显示从受精后2d到受精后3d, Cglbh-b大量表达于脑和眼睛.此外,随着卵子成熟Cglbh-b在银鲫垂体中的表达上调.这些结果暗示, Cglbh-b可能在调控银鲫脑和眼睛的发育以及卵子成熟过程中发挥着重要作用.

为研究饲料中不同蛋白水平对方正银鲫(Fang zheng Caucian carp)幼鱼生长、体成分、肝脏生化指标和肠道消化酶活性的影响, 配制蛋白水平为30.18%、33.13%、36.16%、39.34%、42.32%和45.46%的6种等脂等能饲料.选取初始质量为(3.10±0.01) g的方正银鲫幼鱼540尾, 随机分成6组, 每组3个重复, 每个重复30尾, 进行为期8周的饲养试验.结果表明: 随着饲料蛋白水平升高, 方正银鲫幼鱼增重率、特定生长率、饲料效率、蛋白质效率、全鱼粗蛋白含量、肝脏谷丙转氨酶和肠道胰蛋白酶活性均先升高后降低, 且在蛋白水平为36.16%时最大, 显著高于其他组(P＜0.05); 肝脏总胆固醇和甘油三酯含量均呈逐渐下降趋势, 蛋白水平为30.18%的组显著高于除33.13%组以外的其他各组(P＜0.05).方正银鲫幼鱼特定生长率、蛋白质效率与不同蛋白水平分别进行二次回归分析得, 在试验条件下, 方正银鲫幼鱼饲料中最佳蛋白质水平为35.29%—37.07%.

为考察鲤科鱼类易钓性种内差异的表型基础、生态结果及饥饿响应, 研究以异育银鲫(Carassius auratus gibelio)幼鱼为实验对象, 在饥饿前(对照组)测定其表型特征(能量代谢、游泳能力和个性行为)并垂钓,随后在饥饿1周后再次垂钓(饥饿组), 最后进行2周的恢复摄食生长实验(恢复组).垂钓实验具有4个重复, 每个重复的样本量为40尾, 垂钓1.5h即停止, 垂钓20尾为钓出组, 剩余20尾为未钓出组.研究发现: 除钓出组的相对代谢空间(FAS)小于未钓出组外, 钓出组的外部形态(体重、体长和肥满度)、能量代谢参数(标准代谢率SMR、最大代谢率MMR和代谢空间AS)、游泳能力(最大匀加速游泳能力Ucat和最大有氧运动能力Ugt)及个性行为(探索性、活跃性和勇敢性)与未钓出组均无明显差异(所有P＞0.05); 在经历捕食者模拟袭击后, 实验鱼勇敢性的潜伏时间比大于探索性, 导致勇敢性的运动时间比和穿门频率小于探索性.SMR与Ucat及Ugt不相关(P＞0.05), 但MMR和AS与Ucat及Ugt均呈正相关(P＜0.05); 能量代谢参数与个性行为存在部分相关.饥饿增加异育银鲫的垂钓总时间、单尾平均垂钓时间和单尾垂钓时间的变异系数.钓出组在饥饿期的特定生长率(SGR)小于未钓出组,而恢复期钓出组的SGR与未钓出组无显著差异;除MMR和AS外, SMR与饥饿期及恢复期的SGR均呈负相关( P＜0.05),即SMR越高个体在饥饿期间的体重下降更快,在恢复摄食后生长却较慢.研究表明: 异育银鲫幼鱼的易钓性可能不具备表型基础, 并且因环境食物匮乏而降低; 虽然饥饿期间两种易钓性表型个体的生态结果存在差异, 但该生长差异在营养恢复后消失, 表明异育银鲫的易钓性具有一定的环境依赖性.