从线粒体DNA控制区核苷酸序列论达式鲟、亚洲和北美洲中吻鲟的分类地位

尽管古老的鲟形目鱼类的分类及系统演化一直是中外学者感兴趣的研究课题 ,但迄今仍有诸多谜团未解。其中 ,关于亚洲远东地区和北美地区的中吻鲟 (Acipensermedirostris)的分类地位争论已久。长江水系的达式鲟 (A .dabryanus)和中华鲟 (A .sinensis)及其它鲟属 (Acipenser)鱼类之间的亲缘关系近年来也有异议。为了给上述争议提供更多的科学依据 ,作者测定了线粒体DNA (mtDNA)控制区(D loop) 的核苷酸序列 ,并进行了分子系统学和遗传差异分析。研究结果表明 :⑴UPGMA ,NJ和MP分子系统学分析方法以及遗传差异分析都支持了亚洲远东地区中吻鲟和北美中吻鲟为一个有效种的观点 ;⑵同样研究方法并结合相关群体遗传资料表明 ,长江达式鲟与中华鲟关系最近 ,提出了达式鲟为中华鲟的一陆封类群的假说。最后 ,作者认为本文提出的观点和假说还需要更多的研究来证实。     

基于线粒体基因组全序列的鲟形目鱼类(Pisces: Acipenseriformes)的分子系统发育重建

为厘清鲟形目鱼类的系统发育, 研究新测定了中华鲟(Acipenser sinensis)、长江鲟(A. dabryanus)、短吻鲟(A. brevirostrum)、纳氏鲟(A. naccarii)、鳇(Huso dauricus)和匙吻鲟(Polyodon spathula)共6种鲟类的线粒体全基因组序列。联合已测的17种鲟类的线粒体基因组数据, 利用最大似然法和贝叶斯法重建了鲟形目鱼类的分子系统发育关系, 并采用似然值检验对不同的树拓扑结构进行了评价。结果表明, 6种新测鲟类的线粒体基因组大小为16521—16766 bp, 编码13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因和2个核糖体基因, 与大多数已测的鲟类的线粒体基因组结构高度相似。基于23种鲟形目鱼类线粒体基因组数据, 系统发育分析的结果表明: (1)鲟形目的两个科, 匙吻鲟科(Polyodontidae)和鲟科(Acipenseridae)均为单系; (2)鲟科的内部亲缘关系复杂, 鲟属和鳇属的物种均不构成单系群。鲟科鱼类按分子系统发育重建结果可以分为3个类群: 尖吻鲟类(A. sturio - A. oxyrinchus clade)、大西洋鲟类(Atlantic clade)和太平洋鲟类(Pacific clade)。树拓扑结构的检验结果表明, 鲟科的系统发育关系为(尖吻鲟类(太平洋鲟类, 大西洋鲟类))。铲鲟属(Scaphirhynchus)是大西洋鲟类的基部类群。研究也说明线粒体基因组数据在鲟形目鱼类系统与进化研究方面具有重要应用价值。     

西伯利亚鲟、施氏鲟及其杂交种(西伯利亚鲟♀×施氏鲟♂)的形态差异分析

采用形态学和多变量形态度量方法, 对西伯利亚鲟(Acipenser baerii)、施氏鲟(Acipenser schrenckii)及其杂交种(西伯利亚鲟♀×施氏鲟♂)的形态异同进行了分析, 以鉴别区分三者的形态特征。结果发现, 西伯利亚鲟、施氏鲟及其杂交种的可数性状中鳃耙数和背鳍数均具有显著差异; 可量性状的多重比较分析显示杂交种的眼间距/全长显著小于西伯利亚鲟和施氏鲟, 三者的吻长/全长均具有显著差异; 主成分分析提取的前三个主成分对变异的累积贡献率为65.68%; 判别分析构建了西伯利亚鲟、施氏鲟及其杂交种的判别公式, 判别公式预测分类总体准确率为85.6%。分析结果表明, 西伯利亚鲟、施氏鲟及其杂交种间的形态差异主要体现在头部及尾柄。     

12种鲟形目鱼类mtDNA ND4L-ND4基因的序列变异及其分子系统学

鲟形目鱼类是一类在鱼类乃至脊椎动物进化史上占有很重要地位的古老濒危鱼类 ,长期悬而未决的系统演化关系为世人瞩目 .采用DNA测序技术首次测定了包括中国特有鲟形目鱼类在内的 1 2种鲟形目鱼类的mtDNA ND4L和ND4基因 ( 70 3bp)的序列 ,并进行了分子系统学分析 .从分子系统学的角度得出了如下结论 :( 1 )鳇属可以归并到鲟属 ;( 2 )达氏鲟与中华鲟的亲缘关系最近 ,很有可能为中华鲟的一陆封类型 ;( 3)环太平洋地区的鲟科鱼类可能有共同的起源 ;( 4)ND4L和ND4基因是进行鲟形目鱼类系统演化研究很好的遗传标记 .     

鲟分枝杆菌病及其病原研究

20092010年间,我国人工养殖的中华鲟（Acipenser sinensis）、史氏鲟（Acipenser schrencki）和杂交鲟（hybrid sturgeon:A. baeri-A. gueldenstaedtii）暴发了细菌性疾病。患病鲟通过组织切片观察,病原菌的分离、鉴定以及组织样品中病原菌的检测,结果显示从19条患病鲟中分离到49株分枝杆菌。病原菌经过多个保守基因的测序分析和部分生理生化特征的鉴定,共发现有7种分枝杆菌,分别为龟分枝杆菌（Mycobacterium chelonae）、海分枝杆菌（Mycobacterium marinum）、戈登氏分枝杆菌（Mycobacterium gordonae）、偶发分枝杆菌（Mycobacterium fortuitum）、苏尔加分枝杆菌（Mycobacterium szulgai）、猪分枝杆菌 （Mycobacterium porcinum）和Mycobacterium arpuense。在诊断过程中发现两种或三种分枝杆菌同时存在于同一样品中,分子生物学的诊断结果表明分枝杆菌复合感染十分常见,而海分枝杆菌是分枝杆菌复合感染中最为常见的分枝杆菌。分离的病原菌对斑马鱼的攻毒试验结果表明在以上7种分枝杆菌中海分枝杆菌的毒力最强。以上结果表明海分枝杆菌是鲟分枝杆菌病的主要致病菌,分枝杆菌复合感染是鲟分枝杆菌病的主要感染形式。研究中史氏鲟和中华鲟的分枝杆菌病,以及在病鱼体内分离的猪分枝杆菌和M. arupense在国内外均尚未见报道。       

三种鲟科鱼类和两种鲑科鱼类卵黄免疫球蛋白性质的比较

从施氏鲟(Acipenser schrencki)、小体鲟(Acipenser ruthenus)、西伯利亚鲟(Acipenser baeri)、哲罗鲑(Hucho taimen)和金鳟(Oncorhynchus mykiss)五种鱼类卵黄中分离、纯化Ig,并对其分子结构进行了初步研究。结果表明:五种鱼类卵中Ig的分子量分别为施氏鲟524kD、小体鲟468kD、西伯利亚鲟475kD、哲罗鲑为490kD,金鳟498kD,其Ig重链的相对分子量相同,约为97kD。轻链的相对分子量各不相同,施氏鲟为27kD,小体鲟28.5kD,西伯利亚鲟30kD,哲罗鲑28.5kD和金鳟16kD。其中西伯利亚鲟、施氏鲟和小体鲟Ig等电点约为5.85,哲罗鲑和金鳟的Ig等电点约为6.55,其蛋白质结构上具有一定的相似性,且均为糖蛋白     

铲鲟微卫星引物对中华鲟的适用性研究

将21对铲鲟（Scaphirhynchus platorynchus Rafinesque)的微卫星引物在中华鲟（Acipenser sinensis Gray)基因组DNA上进行PCR扩增,14对（约占67％）引物得到了扩增产物,其中有10对（约占48％）表现为多态性,但只有2对（9．5％）引物SPl-100和Spl－168的多态性较高,且带型清晰,可直接作为分子标记应用于相关的研究,此外,对具有特异性扩增,但有Stutter band现象的4对引物的部分可分离PCR产物进行了回收和测序,并对其中的3对引物的序列进行了重新设计,最后得到两对可应用于中华鲟的引物As-100和Spl0-170b,研究结果表明,对相近种的微卫星引物进行优化设计来获得一个物种的微卫星引物是一条简捷有效的途径。     

鲟鳇鱼网箱养殖环境微生物菌群结构及潜在病原菌分析

为探究鲟鳇鱼网箱养殖环境中的细菌群落结构组成和潜在致病菌的种类与数量, 文章用高通量测序对中华鲟Acipenser sinensis、施氏鲟Acipenser schrenckii、达氏鳇Huso dauricus、大杂交鲟A. schrenckii♂×H. dauricus♀等网箱养殖水体的细菌群落结构特征和潜在病原菌属进行分析, 同时应用实时荧光定量PCR方法对鲟鳇鱼养殖水体中的典型病原菌种进行定量检测。研究结果表明, 在同一水域同一管理条件下, 不同品种鲟鳇鱼网箱养殖水体中细菌群落结构组成相似度高, 优势菌门由Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Verrucomicrobia和Planctomycetes组成, 占到所有样品序列总数的88.81%—93.94%; 在属水平上, 各样品未分类的细菌(unclassified)占比较大, 共发现鲟鳇鱼潜在致病细菌菌属7个: Aeromonas、Acinetobacter、Chryseobacterium、Edwardsiella、Flavobacterium、Pseudomonas和Vibrio。实时荧光定量PCR结果显示, 养殖水体中鲟鳇鱼病害常见的病原菌种Aeromonas hydrophila的丰度最高, 丰度值为(7406±1892) copies/mL; 其次为Flavobacterium columnar[(4889±1649) copies/mL]和Pseudomonas fluorescens[(3259±1117) copies/mL]。研究结果为该区域的鲟鳇鱼集约化养殖及疾病防控提供科学依据。     

中国鲟科一新记录种——小体鲟

在中国,小体鲟(Acipenser ruthenus)被认为自然分布于额尔齐斯河,但至今尚无发现该种的文献报道,在额尔齐斯河是否确有分布还存疑问。2019年9月,在中国额尔斯斯河下游(185团)采集到鲟类标本1尾,全长91.5 cm,体重5 520 g。标本背骨板11,侧骨板64,腹骨板12;口腹位,较小,口下唇中间断裂;鳃耙数17,符合小体鲟的形态特征。利用线粒体DNA Cyt b基因序列(1 141 bp),对鲟属10个物种的亲缘关系及系统发育进行分析,该种与分布于鄂毕河、多瑙河的小体鲟遗传距离最近(序列分歧为0～0.000 2),并在进化树中聚为一支,应属于种内关系。基于以上研究结果,可以确定该标本即为小体鲟,在额尔齐斯河首次被发现,为中国鲟科分布新记录种,标本保存于中国水产科学研究院黑龙江水产研究所鱼类标本馆(标本号80092871)。     

基于高通量测序的达氏鲟微卫星标记筛选

达氏鲟(Acipenser dabryanus)是我国特有的珍稀鱼类,主要分布在长江上游干支流。由于人类活动的影响,其种群数量急剧下降,被列为国家Ⅰ级重点保护动物、IUCN红色名录极危(CR)物种。本研究针对当前达氏鲟群体的濒危现状,应用微卫星标记开展达氏鲟保护遗传学研究。通过高通量测序成功筛选出25个微卫星位点,采用18尾野生个体和30尾人工繁殖个体对其多样性进行了检验,结果表明,25个位点共检测出181个等位基因,每个位点的等位基因数(A)为4~11(平均值7.2),观测杂合度(HO)为0.160~1.000(平均值0.744),期望杂合度(HE)为0.346~0.875(平均值0.727)。所有位点均不偏离"Hardy-Weinberg"平衡(P0.05),各位点间也无连锁不平衡现象。除了其中一个位点以外,所有位点的多态信息含量(PIC)均大于0.5,其多态性较好。本次筛选的微卫星位点将有助于达氏鲟资源保护和群体遗传研究。     

湖鲟微卫星DNA引物应用于中华鲟亲子关系分析的初步研究

利用湖鲟(Acipenser fulvescens)的4对微卫星引物对中华鲟随机个体样本进行PCR扩增,分析电泳结果发现,4对引物均可在中华鲟个体中得到稳定的同源序列,其中2对引物所探测到的等位基因数目较多,在个体间表现出较高的多态性,利用它们产生的DNA指纹图谱,能够对1999年度获得的中华鲟亲鱼样本进行有效的个体区分。并且这两对湖鲟的微卫星引物在对1999年度已知亲本的同一家系中的中华鲟随机个体的分析中,表现为按照孟德尔方式进行共显性遗传。证明这2对微卫星引物可以用于鉴别中华鲟人工放流个体和自然繁殖个体。     

壳聚糖对俄罗斯鲟幼鱼生长性能及免疫功能的影响

在基础饲料中分别添加浓度为0对照组）、1.25、2.5、5、7.5和10 g/kg的壳聚糖,投喂12 g左右的俄罗斯鲟50d,每组设3个重复,每个重复30尾,研究不同浓度的壳聚糖对俄罗斯鲟（Acipenser gueldenstaedti）幼鱼的生长性能及免疫力的影响。结果表明,与对照组相比,添加2.5和5 g/kg的壳聚糖可显著提高俄罗斯鲟幼鱼的增重率和特定生长率,降低饲料系数（P < 0.05）,而当添加量超过10 g/kg时会抑制其生长（P < 0.05）;1.25和2.5 g/kg组血清超氧化物歧化酶活性显著高于对照组（P < 0.05）,其他试验组则显著低于对照组（P < 0.05）;2.5和5 g/kg组溶菌酶活性显著高于对照组,当壳聚糖添加量超过7.5 g/kg时则会抑制血清溶菌酶活性（P < 0.05）;1.25和5 g/kg组酸性磷酸酶活性、碱性磷酸酶活性和补体C3含量都显著高于对照组（P < 0.05）;各试验组IgM含量不受壳聚糖的影响,与对照组差异不显著（P>0.05）。在试验条件下,添加适量的壳聚糖能提高俄罗斯鲟幼鱼的生长性能,增强其免疫能力,以增重率、特定生长率及非特异性免疫为综合评价指标,壳聚糖添加量以2.5 g/kg为宜。     

西伯利亚鲟侧线神经丘发育过程的观察

研究对西伯利亚鲟(Acipenser baerii)的胚后幼鱼进行石蜡切片HE染色,同时利用荧光染料DiA4-(4-Diethylaminostyryl)-1-methylpyridinium iodide对侧线管中侧线神经丘毛细胞特异性标记的特点,示踪了西伯利亚鲟胚后仔鱼各个时期侧线神经丘分化发育的过程。结果显示,西伯利亚鲟侧线管内侧线神经丘毛细胞如纤毛状,呈竖立紧密排列。出膜3d仔鱼眼眶后神经基板发育分化活动剧烈,出膜10d的仔鱼眼眶后方的神经基板分化出眼眶上下侧线神经丘的两个分支,同时眼眶后神经基板进一步向后分化发育在眼眶后部形成躯干侧线神经丘,但整个侧线神经丘还未完全发育完成,待出膜15d时,眼眶上下和躯干侧线神经丘已基本发育完全,出膜22d的仔鱼侧线神经丘发育基本完成。研究为今后深入研究西伯利亚鲟侧线发育过程中的神经分化发育、细胞迁移奠定了初步形态学基础。       

长江中华鲟繁殖群体资源现状的初步研究

根据1994—1998年获得的246尾标本,对中华鲟繁殖群体的性比、性腺发育成熟个体比例、年龄结构、体长和体重特征等进行了研究。并结合历史资料,对其种群资源现状进行评价,提出了相应的资源保护措施建议。     

中华鲟人工繁殖放流现状评价

1984-1998年,在长江葛洲坝水利枢纽下游江段,中国集团公司中华鲟研究所共捕捞663尾中华鲟亲鱼用于人工繁殖。各年的捕捞量变动在31—60尾之间。实际用于人工催产的亲鱼年利用率变动在3.1—91.7％之间。平均28.4％。催产卵的年受精率变动在0—85.0％之间,平均66.5％。年人工孵化鲟苗量变动在5—151.9万尾之间,平均54.3万尾。历年合计向长江放流初孵鲟苗4258万尾、幼鲟6.28万尾。经过多年的实践,中华鲟的人工催产,幼鲟孵化、培育和放流等方面的技术已经发展成熟。     

中华鲟天然群体蛋白质水平遗传多样性贫乏的初步证据

为阐明我国Ⅰ级珍稀水生保护动物中华鲟天然群体的遗传结构和遗传多样性特征,为其资源的监测量民保护提供科学依据,采用聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳技术对中华鲟天然群体进行了蛋白质遗传多态性研究。共研究了１５种蛋白质,有４种蛋白无活呈活性很低,在有活性的１１种蛋白中人测得２６个座位;在２６个座位中,只有１个座位（ＭＤＨ－１）为多态座位。中华鲟多态座位比例（Ｐ）为３．９０％,遗传杂合度（Ｈ）为０．０４,均远远低于     

葛洲坝下游江段中华鲟产卵场食卵鱼类资源量估算

为定量评估食卵鱼类对中华鲟资源的危害,1997－2001年间,对中华鲟产卵场所在的葛洲坝水利枢纽坝址至下游庙嘴之间长约5km的江段,进行了渔业捕捞样本抽样和解剖检测,运用体长股分析方法并结合淦获物中不同种类的相对数量比例估算出食卵鱼类资源量,研究结果表明,吞食中华鲟卵的主要有圆口铜鱼,铜鱼,瓦氏黄颡鱼等11种鱼类,其年度资源量为197487－744487尾,多年平均444822尾。     

Comparative stable isotope analyses of green sturgeon (Acipenser medirostris) and white sturgeon (A. transmontanus) in the San Francisco estuary

Green sturgeon (Acipenser medirostris) and white sturgeon (A. transmontanus) are closely related, sympatric species that inhabit the San Francisco estuary. Green sturgeon have a more marine life history but both species spawn in the Sacramento River and reside for some duration in San Francisco Bay. These sturgeons are of conservation concern, yet little is known about their dietary competition when they overlap in space and time. To examine evidence of dietary differentiation, we collected whole blood and blood plasma from 26 green sturgeon and 35 white sturgeon in San Francisco Bay. Using carbon and nitrogen stable isotope analyses, we compared their relative trophic levels and foraging locations along the freshwater to marine gradient. Sampling blood plasma and whole blood allowed comparison of dietary integration over shorter and longer time scales, respectively. Plasma and whole blood δ¹³C values confirmed green sturgeon had more marine dietary sources than white sturgeon. Plasma δ¹⁵N values revealed white sturgeon fed at lower trophic levels than green sturgeon recently, however, whole blood δ¹⁵N values demonstrated the two species fed at the same trophic level over longer time scales. Larger individuals of both species had higher δ¹³C values than smaller individuals, reflecting more marine food sources in adulthood. Length did not affect δ¹⁵N values of either species. Isotope analyses supported the more marine life history of green than white sturgeon and potentially highlight a temporary trophic differentiation of diet between species during and preceding the overlapping life stage in San Francisco Bay.     

中华鲟的性腺发育与退化问题研究

中华鲟(Acipenser sinensis) 是我国的一级重点保护野生动物, 也是长江水生动物保护的旗舰物种。近年来, 中华鲟已多次被监测到未进行野外自然繁殖, 其生存前景堪忧。有关其没有繁殖的原因存在多方面的争议, 尤其是黄真理等提出葛洲坝水利枢纽修建造成中华鲟性腺退化严重, 是导致中华鲟种群数量急剧减少的主要因素; 同时, 还宣称“中科院水生所有关否定中华鲟性腺退化的方法和材料, 是不充分和不可靠的”。为了避免该错误观点对中华鲟的保护造成误导, 文章从中华鲟的性腺发育过程及退化的判断标准、中华鲟的生活史阶段及性腺状态、葛洲坝与三峡工程对中华鲟繁殖影响等方面, 分析该观点的谬误之处。柯福恩等将正常发育的中华鲟III期性腺误判为是“退化性腺”; 文章认为刚进入长江不久的中华鲟亲鱼即出现性腺退化, 不符合中华鲟性腺发育的规律。多年监测数据显示, 葛洲坝水利枢纽导致中华鲟洄游距离缩短并没有改变中华鲟繁殖的时间格局, 也没有改变中华鲟性腺成熟的比例。黄真理等歪曲他人实际监测的数据, 提出的洄游距离影响中华鲟性腺发育的模型纯粹是不懂鱼类生物学的人玩弄的数学游戏。尽管现阶段中华鲟的保护确实遇到了困境, 但随着“长江十年禁渔”的实施, 电捕和滚钩等彻底取缔, 限制产卵场区域人类活动, 加强中华鲟野外产卵场的修复, 并进行更大规格、更大规模的群体放流, 中华鲟的种群还是有可能恢复的。