海马(Hippocampus)是隶属于海龙目海龙科的小型海洋硬骨鱼类,具有较高药用和食疗保健价值.膨腹海马是所有已知海马种类中体型最大的一种,在医药、保健食品、化妆品等领域的开发潜力巨大.近年,人们已逐步突破膨腹海马的规模化繁育及病害防控的关键技术.本文对膨腹海马的生物学研究、保健活性及其产业化开发与应用等方面进行综述,以期为膨腹海马的进一步研究提供参考.

为提高异齿裂腹鱼Schizothorax o'connori年龄鉴定的准确性,以已知年龄养殖样本为研究对象,确证了其耳石年轮沉积规律,分析了养殖与野生样本微耳石第一年轮形成时间与年轮特征的差异.结果表明:与矢耳石和星耳石相比,微耳石形状变化相对稳定,适宜作为年轮的分析材料;耳石年轮由暗带与相邻亮带组成,亮带与下一个暗带交界处即为年轮,且年轮沉积具年周期性;基于耳石日轮技术推算养殖(n=45)和野生(n=56)样本第一年轮形成时间均在3月下旬至5月上旬;微结构分析发现,养殖与野生样本微耳石的第一年轮中暗带与亮带宽度间的差异极显著(P<0.01).养殖与野生样本的微耳石半径与体长均呈幂函数关系,微耳石面积与体长均呈线性相关.研究结果为养殖与野生群体识别提供了参考,为异齿裂腹鱼资源保护提供了基础资料.

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,Uburst)、相对爆发游泳速度(Relative burst swimming speed,rUburst)及其可持续性.结果表明:(1)两种实验鱼Uburst、rUburst均具有较高的可持续性(ICC系数＞0.75),但秦岭细鳞鲑Uburst和rUburst具有更强的恢复力;(2)总体上秦岭细鳞鲑的Uburet高于拉氏鱥,二者Uburet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Uburst、rUburst均影响显著,两物种爆发游泳能力种内变异模式相近,Uburst随发育年龄增加而增加、rUburet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.

Stearyl coenzyme A desaturase(SCD),also known as delta-9 desaturase,catalyzes the rate-limiting step in the formation of monounsaturated fatty acids.In mammals,depletion or inhibition of SCD activity generally leads to a decrease in triglycerides and cholesteryl esters.However,the endogenous role of scd in teleost fish remains unknown.Here,we generated a zebrafish scd mutant(scd-/-)to elucidate the role of scd in lipid metabolism and sexual development.Gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)showed that the scd-/-mutants had increased levels of saturated fatty acids C16:0 and C18:0,and decreased levels of monounsaturated fatty acids C16:1 and C18:1.The mutant fish displayed a short stature and an enlarged abdomen during development.Unlike Scd-/-mammals,the scd-/-zebrafish showed significantly increased fat accumulation in the whole body,especially in the liver,leading to hepatic mitochondrial dysfunction and severe cell apoptosis.Mechanistically,srebf1,a gene encoding a transcriptional activator related to adipogenesis,acc1 and acaca,genes involved in fatty acid synthesis,and dgat2,a key gene involved in triglyceride synthesis,were significantly upregulated in mutant livers to activate fatty acid biosynthesis and adipogenesis.The scd-/-males exhibited defective natural mating behavior due to defective genital papillae but possessed functional mature sperm.All defects in the scd-/-mutants could be rescued by ubiquitous transgenic overexpression of scd.In conclusion,our study demonstrates that scd is indispensable for maintaining lipid homeostasis and development of secondary sexual characteristics in zebrafish.

DEAR EDITOR,Sox9 is a member of the Sry-related high-mobility group box(Sox)transcription factor family in animals.In teleost fish,Sox9 undergoes duplication to generate two duplicates,namely Sox9a and Sox9b.However,the functions of these duplicates in the teleost Nile tilapia(Oreochromis niloticus)remain unclear.In this study,we characterized the roles of Nile tilapia Sox9a in chondrogenesis and gonadal development.In situ hybridization assays showed that Sox9a was mainly expressed in cartilage tissues and somatic cells surrounding germ cells of the gonads.CRISPR/Cas9-mediated homozygous mutation of the Sox9a gene resulted in craniofacial deformities and missed mandibles,as well as impaired the expression of Col2a 1a that is involved in chondrogenesis.In addition,germ cell number and DNA replication in somatic cells in the gonads of both sexes were reduced following Sox9a mutation.Taken together,this study demonstrates that Sox9a is involved in cartilage development and germ cell proliferation in Nile tilapia.

为研究鱼类肌间骨的骨化模式,采用整体骨骼染色方法,对黄鳝(Monopterus albus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)2种处于不同进化地位且游动模式不同的鱼类肌间骨发生发育进行了系统观察.结果显示合鳃鱼目合鳃鱼科且游动模式属于鳗鲡模式的黄鳝在孵出后30d(体长40 mm)时,其头部开始出现椎体小骨;随后依次向尾部骨化,在孵出后55d(体长约100 mm)时,肌间骨相继出现完毕,所有椎体小骨均为"I"形.鲤形目鳅科且游动模式为鲹科模式的泥鳅在孵出后27d(体长17 mm)时,肌间骨开始在尾部出现,包括髓弓小骨和脉弓小骨;随后依次向头部骨化,在孵出后40d(体长35 mm)时,肌间骨全部出现,形态包括"I"、"Y"和"卜"形.此外,研究利用成骨细胞特异性转录因子绿色转基因荧光蛋白(Osterix GFP)斑马鱼品系,通过观察此osterix GFP活体斑马鱼,可发现斑马鱼肌间骨从尾部向头部依次骨化的过程.研究结果揭示鱼类肌间骨的骨化规律与其游动模式密切相关,且肌间骨的形态种类的多态性与其游动模式和体型有一定的关系.

为揭示尼罗罗非鱼Ikaros基因结构特征及其在抗病原感染中的免疫调控机制,实验采用RT-PCR和RACE方法克隆了尼罗罗非鱼Ikaros的cDNA序列以及利用PCR和染色体步移技术克隆了Ikaros的基因组DNA序列,通过荧光定量PCR分析了Ikaros mRNA的组织分布及其对无乳链球菌感染的响应.结果表明,克隆的尼罗罗非鱼Ikaros基因组DNA为20454 bp,包括7个内含子和8个外显子,经可变剪接可形成6种不同的mRNA剪接异构体,其编码的氨基酸序列均具有Ikaros家族典型的锌指结构域且与硬骨鱼类Ikaros氨基酸序列同源性较高(70.6％—93.7％).Ikaros基因在尼罗罗非鱼各组织中均有表达,在血液中的表达量最高,其次为胸腺、脾脏和头肾.人工感染无乳链球菌后,血液、胸腺、脾脏、头肾中Ikaros基因的相对表达量均显著上调,并在48h达到峰值,这表明Ikaros基因参与调控尼罗罗非鱼抵御无乳链球菌的免疫应答反应.研究可为进一步探索Ikaros基因在罗非鱼抗病原感染中的作用机制奠定理论基础.

通过生物信息学手段对9种硬骨鱼转座组进行注释.结果表明9种硬骨鱼类转座组大小和构成差异显著,其转座组含量从高到低分别为斑马鱼、矛尾鱼、青鲋鱼、罗非鱼、花斑剑尾鱼、大西洋鳕鱼、三刺鱼、金娃娃和红鳍东方鲀,转座子含量和基因组大小呈正相关.DNA转座子在硬骨鱼类中具有多样性高和含量差异大的特点(0.50％-38.37％),是硬骨鱼类转座组差异的主要决定因素,其中hAT和Tc/Mariner超家族是硬骨鱼类主要的DNA转座子.RNA转座子在硬骨鱼类中也具有多样性高的特点,其中LINE转座子占硬骨鱼类基因组的0.53％-5.75％,共检测到14个超家族分布,其中L1、L2、RTE和Rex转座子扩增较为明显,LTR转座子除了在斑马鱼和三刺鱼中含量达到5.58％和2.51％,在大多硬骨鱼类基因组中的含量低于2％,在硬骨鱼类中共检测到6个LTR转座子(Copia、DIRS、ERV、Gypsy、Ngaro和Pao)超家族分布,其中扩增最为明显的是Gypsy.而SINE转座子在硬骨鱼类中扩增最弱,仅在斑马鱼和矛尾鱼中分别达到3.28％和5.64％,在其他7个物种中低于1％.SINE中tRNA、5S和MIR三个超家族在部分硬骨鱼类中有一定程度扩增.本研究表明硬骨鱼类转座组具有多样性丰富、差异大的特点,转座组差异与硬骨鱼基因组大小有很强的相关性,转座组是决定硬骨鱼基因组大小的重要因素.

本研究采用PCR和染色体步移法克隆了草鱼MyoD基因311bp的内含子1、125bp的内含子2及长1 066 bp的部分上游启动子序列.同源性比对分析表明,草鱼MyoD的内含子1与鲤科鱼类的同源性相对较高(87％～97.1％).生物信息学方法预测草鱼MyoD的启动子序列中发现含有1个核心启动子序列,存在CREB、SP1、ATF等多种与转录诱导调控有关的转录因子结合位点,未发现CpG岛.草鱼MyoD基因内含子及启动子克隆与特征分析,将为进一步研究鱼类MyoD基因的表达调控及其功能分析提供参考.

应用光学显微镜和透射电镜对斑马鱼(Danio rerio)鳃的组织结构及鳃丝、鳃小片超微结构进行了观察.结果表明,斑马鱼有4对全鳃,鳃耙呈长锥状,鳃丝呈梳状排列在鳃弓上,鳃小片均匀排列在鳃丝两侧.鳃小片由上皮细胞、柱细胞、内皮细胞和毛细血管网组成,鳃小片基部和血管周围分布有泌氯细胞,胞内有丰富的线粒体和排泄小泡,根据线粒体形态特征和细胞质电子密度可将其分为两个亚型.黏液细胞通常与泌氯细胞对生存在,并且有通外的开口.斑马鱼鳃组织结构与其他硬骨鱼鳃结构相似,其结构和功能有密切的关系.