中华鲟(Acipenser sinensis)为我国国家一级重点保护动物,是一种大型江海洄游性鱼类,其成体可达4m,体重超700 kg,寿命40龄以上,历史上在长江中的洄游距离超2800 km,因其独特的洄游特性而具有重要的生态价值、社会价值、科研价值和巨大的经济潜力(图 1)[1].

中华鲟是国家一级保护动物,长江中的旗舰物种.IUCN在2009年就将其评估为极度濒危.2013年首次发现中华鲟没有野外繁殖.此后,虽然在2014和2016年有再次野外繁殖,但是自2017年以来,已经连续7年没有发现中华鲟野外繁殖,中华鲟已经面临野外灭绝的风险.

中华鲟(Acipenser sinensis)是长江水生生物保护的旗舰物种,其保护工作对于我国水生生物保护策略及政策的制定有着深远的影响.自葛洲坝工程论证以来,中华鲟物种保护便成为业界的关注焦点[1—6].

中华鲟(Acipenser sinensis)是我国国宝级鱼类,典型的江海长距离洄游性物种,在海水中生长发育,在淡水中产卵繁殖,是全球能够由海洋进入淡水生态系统中最大个体鱼类之一,最大体重记录达560 kg,最长年龄达40龄,目前仅分布于我国大陆架沿海和长江中下游干流[1—3].中华鲟起源于白垩纪,是古老的物种,具有重要的科学研究、生态和渔业价值[1,4,5].

文章旨在建立一种针对嗜水气单胞菌的敏感性高、特异性强的快速临床诊断方法.研究根据嗜水气单胞菌促旋酶B亚单位(gyrase subunit B,gyrB)基因的保守序列,设计特异性重组酶聚合酶扩增技术(RPA)扩增引物,通过结合琼脂糖凝胶电泳(AGE)和侧流层析试纸条(LFD)的方法进行反应条件的优化、特异性及灵敏度检测.实验结果表明,所建立的嗜水气单胞菌RPA-LFD快速检测方法可在38℃最适温度下30min内无干扰地检测到嗜水气单胞菌,对嗜水气单胞菌纯培养物和基因组DNA的最小检出限为103 cfu/mL和100 pg/nL.利用建立的RPA-LFD与普通PCR同时检测杂交鲟鱼处理临床样品的结果表明,两种方法的结果一致.综上所述,通过对RPA反应条件的探索和优化,成功建立了嗜水气单胞菌快速检测方法.该方法操作简便,反应迅速,与普通PCR相比,不需要昂贵的仪器,为未来嗜水气单胞菌细菌性疾病的早期诊断提供了更有效的技术支持.

为探究葛洲坝下中华鲟(Acipenser sinensis)产卵场的河床质特征变化规律,研究基于水声学和水下视频影像分析三峡蓄水以来现有数据(2004-2020年),研究底质表观特征与水声学特征的相关性,分析产卵场底质特征变化及其原因.结果表明:(1)硬度、粗糙度和分形维数分别与河床质充塞度、粒径和主要组成相关;(2)葛洲坝下中华鲟产卵场河床底质特征参数在2004-2020年发生了明显的变化,硬度、粗糙度和分形维数三种特征均值在2004-2012年均呈现先增加后减少的趋势(P＜0.01),在2012-2019年均显著增加(P＜0.01),在2019-2020年显著减少(P＜0.01);(3)产卵场含沙的底质比例在2004-2008年减少33.08％,在2008-2012年增加12.69％,在2012-2015年减少33.83％,此后其持续减少至2019年,在2019-2020年增加39.37％,期间的底质变化可能与三峡蓄水、泥沙调度、新修水坝的蓄水运行及期间发生的洪水有较大关联,且中华鲟的自然繁殖活动明显受河床质变化影响.研究结果为葛洲坝下中华鲟产卵场河床质的推演和产卵场的恢复与重建提供基础数据.

实验旨在研究饲料中不同类型和水平的硒源对杂交鲟(Acipenser baerii ♂× Acipenser schrenckii ♀)幼鱼生长、抗氧化能力及组织硒含量的影响.不同类型的硒源为亚硒酸钠、酵母硒和富硒螺旋藻,添加水平为0、0.4和1.2mg/kg,制作对照饲料(C)、亚硒酸钠添加饲料(S1和S2)、酵母硒添加饲料(Y1和Y2)和富硒螺旋藻添加饲料(P1和P2).使用实验饲料饲喂初始体重为(7.82±0.12)g的杂交鲟幼鱼,养殖62d.结果表明,不同硒源和硒水平对杂交鲟幼鱼的特定生长率和饲料效率无显著影响(P＞0.05).高水平亚硒酸钠显著提高了全鱼和肝脏硒含量(P＜0.05),但对肌肉和脊椎骨硒含量无显著影响(P＞0.05).高水平酵母硒和富硒藻螺旋添加组杂交鲟幼鱼的全鱼、肝脏、肌肉及脊椎骨硒含量均显著高于对照组(P＜0.05).酵母硒添加组的血浆总蛋白(TP)和总胆固醇(TC)含量均显著高于对照组(P＜0.05).同时,高水平硒添加组杂交鲟幼鱼的血浆谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著高于对照组和低水平硒添加组(P＜0.05).亚硒酸钠组肌肉硒含量与全鱼硒含量显著正相关(P＜0.05),与肝脏硒含量显著负相关(P＜0.05).血浆GSH-Px活性与肌肉、脊椎骨和肝脏硒含量正相关(P＜0.05).综上所述,高水平硒添加可以提高全鱼及肝脏硒含量,不同类型硒在鱼体的蓄积模式不一致,高水平的有机硒(酵母硒和富硒螺旋藻)添加比无机硒(亚硒酸钠)更易在肌肉和脊椎骨中蓄积;高水平硒添加可显著提高杂交鲟抗氧化能力,不同硒源对杂交鲟的抗氧化能力无显著影响.

文章从GenBank下载得到27种鲟形目鱼类线粒体全基因组序列,以多鳍鱼为外类群,构建鲟形目鱼类分子系统树.以此为基础,采用系统发育比较方法(Phylogenetic comparative methods,PCMs)分析鲟形目鱼类的12个形态、生态特征的宏进化格局,重建祖先特征状态,分析特征的系统发育限制性,以及特征之间的相关性.结果表明,有8个特征(生活习性、身体大小、背鳍条数、臀鳍条数、背鳍后骨板数、臀鳍后骨板数、鳃耙数和卵径)的演化受到系统发育限制,说明这些特征的演化与系统发育相关,受到强烈的自然选择作用;另外有4个特征(食性、雌性初次性成熟年龄、雄性初次性成熟年龄和产卵间隔时间)的演化不受系统发育的限制,而表现为对环境的适应.祖先状态重建分析显示,鲟形目鱼类许多特征的演化格局表现为:祖先种呈现中间状态,然后分别向变大或变小两个方向演化,例如身体大小、背鳍条数、臀鳍条数和初次性成熟年龄等.在适应策略上表现为一些基础形态特征不容易发生变化,如鳃耙数和卵径等;但食性、性成熟年龄、卵径和产卵间隔时间这些生态习性特征容易发生变化,从而适应不同的环境.文章的研究结果可为理解鲟形目鱼类宏进化机制和进行物种保护提供信息.

为了研究中华鲟(Acipenser sinensis)促性腺激素释放激素受体(Gonadotropin-releasing hormone receptor,GnRH-R)基因在中华鲟中的组织表达特征,为中华鲟生长发育调控研究提供基础数据,通过构建中华鲟(Acipenser sinensis)垂体的SMART cDNA质粒文库,采用cDNA末端快速扩增(RACE),克隆得到了中华鲟GnRH-R基因的cDNA全长序列.该序列全长1530 bp,有478 bp的5′非翻译区,579 bp的开放阅读框和473 bp的3′非翻译区,共编码192个氨基酸,其成熟多肽含有5个N连糖基化位点.通过和已知其他鱼类的GnRH-R基因进行氨基酸序列多重比对,发现其与真鲷(Pagrus major)的同源性最高,为76％,与米氏叶吻银鲛(Callorhinchus milii)的同源性最低,为39％.采用实时荧光定量PCR(Real time PCR)方法,检测了GnRH-R的mRNA在中华鲟心、肝、脾、肾、肠道、精巢、肌肉及脑组织中的表达状况,发现其在精巢中大量转录,而在其他组织中则表达微弱.以上结果表明中华鲟GnRH-R基因在性腺发育特别是精子发生过程中可能起重要作用.

利用光镜和透射电镜技术对北京海洋馆养殖的40尾中华鲟(Acipenser sinensis)(介于4-30龄以上,包括野生、子一代和子二代共7个龄组)外周血细胞组成、大小、显微和超微结构进行研究.结果表明, 在外周血细胞中可区分出以下六类细胞.形态结果: 红细胞卵圆形, 胞质内可见少量线粒体; 淋巴细胞多圆形, 有明显伪足样或指状胞凸, 核质比大, 可明显分为大淋巴和小淋巴; 嗜中性粒细胞核型多样, 胞质细胞器丰富, 含有大小不等的特殊颗粒; 嗜酸性粒细胞多为规则圆形, 表面大量细小指状突起, 胞质细胞器丰富, 含有大量个体较大的嗜酸性颗粒; 单核细胞变形现象多, 胞质内大量空泡, 核型多样; 血栓细胞形状多样, 胞质内大量小的空泡, 散布或成团出现, 常见直接分裂现象.各类血细胞从大到小依次为: 单核细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、大淋巴细胞、红细胞、血栓细胞和小淋巴细胞, 各龄组间无显著差异.外周血红细胞总数(RBC)平均为(5.56±1.19)×108/mL, 18龄和11龄与其他龄组之间存在显著性差异(P<0.05); 白细胞总数(WBC)平均为(16.53±4.94)×106/mL, 18龄与4龄间存在显著差异, 且分别与其他龄组间存在显著性差异(P<0.05); 血栓细胞总数(15.53±15.82)×106/mL.白细胞分类计数(DLC)中大淋巴细胞、小淋巴细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单核细胞所占百分比分别为: (5.26±3.95)%、(77.74±11.73)%、(9.40±7.98)%、(1.90±2.06)%、(5.50±4.00)%, >30龄和4龄间显著差异, 且分别与其他龄组间存在显著性差异(P<0.05).结论认为中华鲟血细胞进化地位低, 免疫系统为淋巴细胞系为主, 主要包括淋巴细胞、粒细胞和单核细胞, 结果对中华鲟的健康评价与保育研究有重要的参考意义.