大菱鲆精子运动特征与精液pH的相关性研究

为探究大菱鲆(Scophthalmus maximus)精液质量与pH的关系及甘油对大菱鲆精子激活的影响,本研究通过计算机辅助精子分析系统分析检测了威海和烟台4家大菱鲆育苗场(A、B、C、D)的精子质量。研究发现,不同育苗场的大菱鲆精子活力存在显著的差异,A2A1DCB,精子预测寿命分别为11.7、7.1、6.8、4.6、3.3 min,所取精子的质量的存在显著差异。研究结果发现,大菱鲆精子运动特性与精子活化率相关性显著,其中精子活化率与平均曲线运动速度、平均直线运动速度、平均路径速度、精子头侧摆幅度、精子平均鞭打频率呈显著正相关(P0.05),与运动直线性、运动摆动性、运动前向性等参数无显著相关性;大菱鲆精子运动特性受pH影响显著,精液pH与平均曲线运动速度、平均直线运动速度、平均路径速度、精子头侧摆幅度、精子平均鞭打频率呈显著正相关(P0.05),而与运动直线性、运动摆动性、运动前向性等参数无显著相关性。同时还发现,精子活化率高、寿命长的大菱鲆精液pH偏弱碱性(pH=8.0),即大菱鲆精子适宜在弱碱性环境中活动。除此之外,向激活海水中加入梯度甘油(0.1、1、10、100、500、1 000 mmol/L),发现可以显著提高大菱鲆精子寿命,其中甘油浓度为100 mmol/L时,精子寿命延长至15.17 min±0.29 min,推测甘油在精子激活后可能被精子吸收并氧化分解提供能量。     

水位深度对工厂化流水养殖大菱鲆生长的影响

为探讨水深对工厂化流水养殖水环境的影响,本实验将9 000尾初始体质量为141.62±24.47 g的大菱鲆(Scophthalmus maximus)按照低水深(20 cm)、中水深(40 cm)、高水深(60 cm)条件分为3个不同养殖水深组,实验周期为80 d。实验期间,跟踪检测长期和特定时期(投喂后8 h内)不同养殖水深水体中总氨氮(TAN)、亚硝酸盐(NO₂^--N)、固体悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)等参数,并在实验结束时对大菱鲆成活率、体质量、饲料系数水平进行测量。研究表明,水池内水流速度与水深呈负相关,但各组间无显著性差异。高水深组的固体悬浮物含量显著(P<0.05)低于其他两组,低水深组的化学需氧量显著(P<0.05)低于其他两组,各水深组中氨氮、亚硝酸盐都在大菱鲆幼鱼安全浓度范围内,且无显著性差异。在投喂后,固体悬浮物含量在各水深组中呈先升高后降低趋势,其中低水深组波动最大。氨氮含量在投喂后3 h开始上升,其中低水深组涨幅最大。各水深组中化学需氧量随着投喂时间延长而逐渐积累,而亚硝酸盐含量基本保持不变。实验结束,低水深组中大菱鲆增质量率、特定生长率、体质量变异系数均显著(P<0.05)高于高水深组,而存活率、肥满度、饲料系数在各组之间没有显著差异。研究结果显示,增加水深有利于提高养殖水环境水质恶化的缓冲能力。在保证养殖系统水质指标安全的前提下,低水深在大菱鲆工厂化流水养殖中是一个可行的方案。     

大菱鲆早期发育过程中免疫器官的发生

应用组织切片研究了大菱鲆(Scophthalmus maximus)初孵仔鱼至60 日龄幼鱼免疫器官的发育过程。结果表明, 免疫器官原基出现的先后顺序是头肾、脾脏和胸腺。1 日龄仔鱼可以观察到头肾原基, 包含未分化的造血干细胞。5 日龄时, 脾脏原基出现, 其淋巴化开始于27 日龄且发育速度较慢。13 日龄时, 大菱鲆仔鱼胸腺原基出现, 且发育速度较快, 分为外区和内区。在大菱鲆早期发育过程中, 胸腺和头肾之间出现细胞迁移现象。免疫器官淋巴化的顺序是胸腺、头肾和脾脏。在免疫器官发育后期, 脾脏和头肾中均发现了黑色素-巨噬细胞中心(MMCs), 脾脏中较丰富, 但在胸腺中尚未发现。在大菱鲆仔鱼早期发育阶段, 免疫器官尚未发育完善, 非特异性防御机制起着重要的免疫作用。     

大菱鲆微卫星标记在亲本后代中的分离分析

为对大菱鲆(Scophthalmus maximus)的养殖群体进行微卫星分析研究,作者用70个微卫星位点在大菱鲆亲本后代中的基因型分离方式进行检测与分析。结果显示,70个位点共产生了12种分离方式(♀×♂)。70个微卫星位点中45个位点符合孟德尔遗传定律(P≥0.05),有25个位点偏离了孟德尔遗传定律(P0.05)。平均等位基因数目为2.2,平均有效等位基因数为1.885。平均期望杂合度和观测杂合度分别为0.55和0.537。多态信息含量为0.182~0.699,平均值为0.361。研究证明这些标记大部分可以用于大菱鲆进一步的图谱构建,QTL定位和分子标记辅助育种研究。同时对群体的分析表明,该大菱鲆养殖群体遗传多样性水平较高,可用于进一步的良种繁育。     

大菱鲆家系选育二代7种免疫因子的分析

为选育高成活率的大菱鲆(Scophthalmus maximus)抗鳗弧菌(Vibrio anguillarum)群体,对30个大菱鲆选育二代家系(F2)和1个普通养殖群体进行鳗弧菌攻毒实验(周期为14 d),统计分析死亡率。选取死亡率不同的6个选育家系和普通养殖群体构成7个实验组,采用半定量-聚合酶链反应(semi-quantitative polymerase Chain reaction,RT-PCR)技术对它们肝脏、脾脏、头肾的相关免疫因子——溶菌酶(Lysozyme)、抗菌肽(Hepcidin)、热激蛋白70(HSP70)、热激蛋白90(HSP90)、免疫球蛋白(Ig M)、C-型凝集素(C-type lectin)、Lily-型凝集素(Lily-type lectin)的表达量开展研究,并应用SPSS 16.0软件对攻毒前后各免疫因子的表达量与攻毒后存活率之间的相关性进行分析。研究结果表明:攻毒前后选育家系幼鱼肝脏、脾脏、头肾中7个免疫因子的表达量普遍高于普通养殖幼鱼,且在7个实验组中,攻毒后的表达量相较攻毒前均呈现下降趋势;攻毒前,肝脏中lysozyme、Ig M的表达量与存活率为极显著性正相关(P0.01),HSP70、HSP90、C-type lectin、Lily-type lectin的表达量与存活率为显著性正相关(P0.05);脾脏中,Hepcidin、HSP70和HSP90的表达量与存活率为极显著性正相关(P0.01);头肾中,HSP70的表达量与存活率为显著正相关(P0.05)。综上,可以推断选育家系相对于普通养殖群体大菱鲆抗鳗弧菌性能更强,且7种免疫因子在鳗弧菌感染鱼体的过程中发挥重要的抗感染作用;从F2中获得一个抗鳗弧菌性能较强的家系(23号),可用于今后大菱鲆抗鳗弧菌品系的选育指导工作,为大菱鲆高成活率群体的选育提供参考资料和理论依据。     

大菱鲆CD55负调控补体激活及其广谱细菌结合能力

CD55蛋白在哺乳动物中是一种补体调控因子,但其在鱼类中的功能未知。本研究探索了大菱鲆(Scophthalmus maximus) CD55(SmCD55)蛋白的功能。结果表明,SmCD55蛋白由344个氨基酸残基构成,含有一个N端信号肽和3个补体调控蛋白(CCP)功能域。SmCD55基因在大菱鲆多种组织中均有表达,其中,在肌肉中表达量最低,在脑组织的表达量最高。通过原核表达获得了重组的SmCD55(rSmCD55)蛋白,发现rSmCD55蛋白能够抑制大菱鲆血清的溶血活性和杀菌活性,表明其负调控补体系统的激活。此外,本研究还发现rSmCD55蛋白可以结合包括重要水产病原菌迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)、鳗弧菌(Vibrio anguilla­rum)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)和海豚链球菌(Strep­tococcus iniae)在内的多种细菌,其中与哈维氏弧菌的结合能力最强。以上这些研究结果丰富了鱼类补体系统的理论知识,加深了对鱼类补体激活调控的了解。     

减数分裂期雄性大菱鲆孕激素及受体基因的表达分析

为研究孕激素在大菱鲆(Scophthalmus maximus)精原细胞增殖到减数分裂过程中的作用,以6~22月龄的大菱鲆精巢为材料,通过组织学方法和定量amh、sycp3基因确定精原细胞增殖期和减数分裂期的大菱鲆精巢发育过程。通过酶联免疫吸附技术(ELISA)检测6~22月龄雄性大菱鲆血清中的孕酮(P4)和17α,20β,双羟孕酮(DHP)含量变化,利用q RT-PCR技术和原位杂交技术检测孕酮核受体(pgr)和膜受体(m PRα)在不同组织和不同发育时期的表达情况。结果表明孕激素在精原细胞增殖期高表达,开始出现初级精母细胞时降低,在精子细胞数量增加时表达量再次升高,在精子细胞变态形成精子时降低。pgr在减数分裂初期定位于精巢中的sertoli细胞,在精原细胞增殖至减数分裂期表达量逐渐增加,出现精子后显著降低;m PRα在精原细胞增殖和初级精母细胞增加时表达量都很低,在精子细胞不断增加时显著增加。推测在精原细胞增殖和减数分裂阶段孕激素可能主要通过调节pgr的表达量来促进精巢发育,而在减数分裂II期pgr和m PRα都发挥作用,在精子细胞变态成熟时,主要是m PRα发挥作用。     

养殖密度对循环水系统中大菱鲆生长和蛋白质代谢的影响

在工厂化循环水养殖系统中,将初始体质量为186 g±2.0 g的大菱鲆(Scophthalmus maximus)放养于低(9.4 kg/m~2±0.2 kg/m~2)、中(13.6 kg/m~2±0.8 kg/m~2)、高(19.1 kg/m~2±1.3 kg/m~2)3个养殖密度,以研究不同养殖密度对大菱鲆生长、消化酶和蛋白质代谢的影响。养殖120 d后,低、中、高试验组养殖密度分别增长至26.1 kg/m~2±1.2 kg/m~2、38.2 kg/m~2±2.5 kg/m~2、52.3 kg/m~2±3.6 kg/m~2。结果表明:低密度组和中密度组中大菱鲆增质量率、特定生长率、肥满度和蛋白质效率均显著(P0.05)高于高密度组;而饲料系数显著低于高密度组(P0.05)。低密度组和中密度组大菱鲆总蛋白酶和淀粉酶活力显著低于高密度组(P0.05);但脂肪酶活力在3个密度组之间无显著性差异。与低密度组相比,高密度组显著提高了谷氨酸脱氢酶活力,同时降低了谷草转氨酶和亮氨酸氨肽酶活力(P0.05),而对谷丙转氨酶活力无任何影响。综上所述,在工厂化循环水系统中,增加养殖密度能提高养殖的产量,但过高的养殖密度会对大菱鲆生长、消化酶活力以及蛋白质代谢产生不利的影响。     

大菱鲆(Scophthalmus maximus)热休克蛋白SmHsp47相互作用蛋白His-pull down和质谱鉴定

首次克隆了大菱鲆(Scophthalmusmaximus)热休克蛋白Sm Hsp47基因。该基因c DNA序列全长为1 927 bp,其中开放阅读框长度为1 218 bp,编码一条长度为405个氨基酸的多肽链。结果表明,大菱鲆Sm Hsp47基因在肝脏、皮肤、鳃和肠等4个组织中都有表达,表达量最高的组织是肝脏,表达量最低组织是鳃; 25°C处理6 h后Sm Hsp47在皮肤中的表达量增加150多倍。利用大肠杆菌原核表达系统表达了Sm Hsp47的his标签融合蛋白,然后利用His-pull down技术捕获了Sm Hsp47的相互作用蛋白质,通过质谱分析鉴定出31种候选蛋白,其中大部分蛋白为参与翻译后修饰,蛋白转换及分子伴侣;此外还包括参与脂转运与代谢、能量产生与转换、细胞骨架、防御机制等过程的蛋白质。从31种候选蛋白中进一步筛选出3种分值较高的蛋白:未知蛋白(uncharacterizedprotein,A0A6A4TFV0)、胎球蛋白B(FetuinB,A0A2U9C388)和胶原结合蛋白(collagen-bindingprotein,A0A2U9B608),可为后续的研究提供方向。     

不同铁水平饲养对大菱鲆(Scophthalmus maximus)生长及耐低氧能力影响的研究

铁元素作为细胞色素的重要成分参与鱼类细胞内的氧化还原供能过程,在鱼类应对低氧胁迫时发挥重要作用。以硫酸亚铁为铁源,研究不同铁水平饲养对大菱鲆(Scophthalmus maximus)生长及耐低氧能力的影响。在含铁量为463 mg/kg的基础饲料中添加0(A组)、75(B组)、150(C组)、225(D组)和300(E组)mg/kg铁离子,探究不同铁水平饲喂对大菱鲆常氧下的生长、血清生理生化指标以及抗低氧胁迫的影响。结果显示,常氧情况下,随着饲料中铁含量的增加,上述指标呈先增加后下降的趋势(P<0.05),且C、D组均为峰值显著高于A、B、E三组(P<0.05)。低氧胁迫及耐受实验结果显示,随着低氧胁迫的加剧,C、D两组抗氧化酶活性(SOD,GSH-PX)、低氧[DO=(2.0±0.5) mg/L]死亡率均显著高于或低于其他三组(P<0.05)。铁作为重要的氧载体和电子传递体影响着生物体的物质代谢和能量代谢。研究表明饲料铁水平613~688mg/kg的饲养对大菱鲆生长性能、抗氧化系统的增强和提高低氧耐受能力具有促进作用,研究结果可为鱼类健康养殖和功能性饵料研制提供新数据支撑。     

三（2-氯乙基）磷酸酯（TCEP）对大菱鲆（Scophthalmus maximus）免疫相关基因表达的影响

三（2-氯乙基）磷酸酯（Tris(2-carboxyethyl)phosphine, TCEP）是一种新型内分泌干扰物（Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs),低剂量就会造成很强的生物毒性。通过研究不同质量浓度梯度的TCEP对养殖大菱鲆的胁迫,发现其在24 h 、48 h 、72 h 和96 h的半致死浓度（LC₅₀）分别为190.76 mg/L、159.94 mg/L、140.70 mg/L和110.71 mg/L;安全浓度（SC）为33.60 mg/L。24 h内不同质量浓度梯度的TCEP和不同胁迫时间对养殖大菱鲆的影响表明,高于质量浓度33.60 mg/L的TCEP对大菱鲆具有急性毒性效应。用实时荧光定量PCR技术分析TCEP急性胁迫的养殖大菱鲆体内2种细胞免疫因子-组织相容性复合体alpha（MHC-Ⅱ α）和肿瘤坏死因子alpha（TNF-α）的基因相对表达水平,发现经TCEP胁迫后2种细胞免疫因子的表达量都显著上调;随TCEP的质量浓度升高,特别是达到47.69 mg/L（$ \frac{1}{4} $ LC₅₀）以上时表达量的变化更加明显;而胁迫时间超过12 h,基因表达量会呈现先上升后下降的趋势,说明对大菱鲆免疫系统造成急性损伤。研究结果可为大菱鲆健康养殖提供参考,并为环境污染物检测提供分子标记参考。     

急性热应激对大菱鲆血液生化指标的影响

为探讨大菱鲆(Scophthalmusmaximus)大规格幼鱼热耐受性和热应激过程中敏感指标的变化,本研究设定18℃、21℃、24℃和27℃4个温度梯度,采用1℃/h的升温速率,对驯化温度为18±1℃的苗种进行96 h急性胁迫实验,统计各温度组96 h成活率和测定血浆部分生化指标的变化情况。结果表明,在pH 7.85、盐度29.5和溶解氧高于6.5 mg/L的环境条件下,平均体质量183.65±15.99 g的大菱鲆幼鱼96h高起始致死温度(UILT50)为28.05℃;温度和胁迫时间对血浆肾上腺素(EPI)、皮质醇(Cortisol)、血糖(GLU)、还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和碱性磷酸酶(AKP)含量/活性都存在显著影响,除GSH外,温度和胁迫时间存在显著的交互影响作用;热应激组血浆EPI含量随胁迫时间延长呈逐渐上升趋势,同一胁迫时间以21℃组含量最高;热应激组Cortisol含量的响应时间随温度升高相应提前、随胁迫时间呈先升后降的趋势,均在48 h达最高值; 24℃和27℃组GLU含量随胁迫时间呈先升后降趋势,胁迫3h～6h即达最高值,上升幅度与温度正相...     

Rearing in intermediate salinity enhances immunity and disease-resistance of turbot (Scophthalmus maximus L.)

Studies were conducted to investigate the non-specific immune responses and disease-resistance of juvenile turbot Scophthalmus maximus,cultured at four different salinities(8,20,32 and 40) . Three concentrations(3.75 × 10 7,3.75 × 10 8 and 3.75 × 10 9 CFU/ml) of Vibrio anguillarum suspension were employed at each salinity to determine the 4-day LD 50 . The serum lysozyme activity,the alternative complement pathway activity(ACH50) and the phagocytosis percentage of head kidney in turbot were tested at 24,48 and 72 h post-challenge of V. anguillarum(1.1 × 10 8 CFU/ml,0.1 ml) ,respectively,to evaluate the non-specific immune responses at the selected rearing salinities. Fish reared at salinity 20 had the lowest mortality,namely,the highest 4-day LD 50 value(8.88 ± 0.17) . Besides,the lysozyme activity,ACH50 and the phagocytosis of turbot were the highest at the salinity 20,but with the lowest at the salinity 40 treatment regardless of sampling time. In addition,the non-specific immune activities kept increasing within 72 h post-challenge of V. anguillarum,except that the lysozyme activity increased from 24 to 48 h,and then decreased from 48 to 72 h at 40 significantly. These results together indicate that rearing in intermediate salinity(20) was able to enhance the immunity and disease-resistance of turbot.     

大菱鲆不同家系生长性能的比较

为培育优良的大菱鲆养殖新品种,收集了4个不同地理群体的大菱鲆作亲本,根据巢式设计,采用人工受精技术,在群体间和群体内构建了全同胞和半同胞家系,对其不同生长时期(生长阶段)全同胞家系的生长性能进行了比较.综合不同生长时期家系的体质量差异分析和不同生长阶段家系的生长速度分析,结果表明:来自英国和法国的群体间和群体内家系的生...     

养殖密度对陆基工厂化循环水养殖系统中大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼生长和胁迫反应的影响研究

Stocking density is widely recognized as a critical factor in aquaculture and a potential source of long-term stress.The influence of stocking density on growth and stress response of juvenile turbot(Scophthalmus maximus, ~3–75g, initial to final weight) was examined in fish held under low(LD, ~0.21–5.31 kg/m~2, initial to final density),medium(MD, ~0.42–10.81 kg/m~2) and high stocking density(HD, ~0.63–14.27 kg/m~2) for 120 days in a recirculating aquaculture system(RAS). In this trial, the growth curve for weight of juvenile turbot in RAS, all fitted by the Schnute model. No significant difference was found in growth performance among the three densities until at the final sampling(Day 120). The final weight and body weight increase(BWI) in the HD group were significantly lower than in other groups(P0.05, weight:(75.83±2.49) g,(75.39±2.08) g,(65.72±2.86) g and BWI:(2 436.12±28.10)%,(2 421.29±4.64)%,(2 097.88±20.99)% in LD, MD and HD groups, respectively). Similarly, the specific growth rate(SGR), feed conversion ratio(FCR) and coefficient of variation for weight(CV_w) were adversely affected by high stocking density(P0.05). However, there was no difference in survival and Fulton's condition factor(K) of turbot among the different groups. Physiological analyses demonstrated a clear increase in the plasma cortisol level and an obvious decrease in growth hormone(GH) concentration in the HD group on Day120(P0.05). There was no significant effect of stocking density on plasma glucose, Cl– and protein levels. All these findings would provide a reference for selecting the optimal stocking density of juvenile turbot in RAS.     

Rhodamine exclusion activity in primary cultured turbot (Scophthalmus maximus) hepatocytes

Cellular detoxification by direct processes has been investigated in fish by studying the ability of hepatocytes prepared from juvenile aquarium-reared turbot (Scophthalmus maximus) to actively exclude the fluorescent dye rhodamine B (RB). Cell viability was studied by measurements of non-specific esterase activity using fluorescein diacetate. This revealed that turbot hepatocytes can be cultured for a few days with a viability decreasing to 38% after 24 h. The 24-h cultured cells have been used to study the rhodamine B exclusion activity using confocal laser microscopy. Hepatocytes accumulated the dye in a competitive manner with verapamil, thus suggesting that they express a transport system similar to the P-glycoprotein-mediated multixenobiotic resistance process. Incubation of cells with 1 μM RB and 20 μM verapamil led to a 26% increase of cellular fluorescence as compared to the accumulation in absence of competitor. Rhodamine B accumulated in the whole cytoplasm, with more concentrated areas that might correspond to the lysosomal compartment and the cell membrane.     

Genetic parameter estimation for juvenile growth and upper thermal tolerance in turbot (Scophthalmus maximus Linnaeus)

Twenty-six half-sib groups(53 full-sib families) of turbot, Scophthalmus maximus Linnaeus, were obtained by artificial insemination. We measured growth in the offspring(40–50 individuals/family) and subjected them to a thermal tolerance challenge over a period of 34 d. There was no significant difference in daily mortality(range: 0.580%–1.391%) between Days 1–13 during the thermal tolerance challenge. However, daily cumulative mortality increased rapidly between Days 14 and 29, especially on Days 15 and 16(20.232% and 34.377%, respectively). Mortality was highest on Day 16(14.145%). We estimated the genetic parameters using the average information restricted maximum likelihood method. We used a likelihood ratio test to evaluate the significance of effects in models with and without identity as an effect, and compared the final log-likelihoods(maximum log L). Lastly, we estimated phenotypic and genetic correlation between the upper thermal tolerance limit(UTT) and body weight(BW). In this study, the positive phenotypic correlation was low between UTT and BW(0.093±0.029). The genetic correlation between UTT and BW was negative(-0.044±0.239). The heritability for upper thermal tolerance was low(0.087±0.032), which is of approximately moderate heritability. The heritability for body weight was high(0.303±0.074). Our results suggest there is significant potential for improvement in the culture of turbot by selective breeding.