布哈河青海湖裸鲤鱼苗鱼卵的时空分布研究

2008年7月1日到10月7日,使用水文过河缆道及圆锥网接滤过式集苗器进行采样,对青海湖布哈河鱼类早期资源的时空分布进行了研究,以期了解青海湖裸鲤的自然繁殖状况,为其资源监测及生态保护提供基础性资料.结果表明:布哈河中鱼类早期资源种类单一,主要为青海湖裸鲤,采样期间有多次苗汛,主要苗汛出现于7月份,9月上旬仅有小规模苗汛;鱼苗平均密度3.17 ind.·m~(-3),最高达54 ind.·m~(-3);晚上鱼苗密度(22:00-22:10)与下午鱼苗密度(14:00-14:10)有显著性差异(df=98,P＜0.05);青海湖裸鲤的鱼卵在上层平均密度为0.075 ind.·m~(-3),下层平均密度0.175 ind.·m~(-3),两者亦存在显著性差异(df=10,p＜0.05);鱼苗的漂流运动主要集中在晚上;总体上看,鱼苗主要分布在河流上层,有近岸分布的趋势,而鱼卵则主要分布在河流下层,接近河流中央位置;鱼苗断面系数为0.43,鱼卵断面系数为2.32.     

青海湖裸鲤三磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆和表达特性

目的开展青海湖裸鲤基础生物学特征和适应低氧、低温、高盐度的分子机理的研究,揭示青海湖裸鲤的基本生命活动规律,为该鱼种的资源保护和人工增殖放流提供理论依据。方法通过RT—PCR和RACE技术,得到了青海湖裸鲤三磷酸甘油醛脱氢酶（Gp—GAPDH）两种旁系同源体的完整编码序列,分别命名为Gp-GAPDHα（JX287372）和Gp-CAPDHβ（JX287373）。通过半定量RT-PCR分析白．GAPDHa和Gp-GAPDHβ在不同的组织和胚胎发育不同阶段的表达量。结果Gp—GAPDH两种异形体蛋白质序列的同源性为72％,所编码的氨基酸序列与其他物种具有较高的相似度。两种旁系同源体基因在不同组织和胚胎发育不同阶段表达水平各有所不同,其中Gp—GAPDHα在胚胎发育不同阶段的表达量存在极为显著的差异。结论在青海湖裸鲤胚胎发育研究中,Gp-GAPDHα不适合作为参照基因使用,两者的功能则需要做进一步研究。     

青海湖裸鲤性腺发育的组织学研究

采用石蜡组织切片法,对青海湖裸鲤的性腺发育进行组织学研究,系统地描述了各期卵巢和精巢的形态结构、特征及变化。结果表明:(1)青海湖裸鲤性腺的发育可分为六个时期,卵母细胞从第3时相发育到第4时相基本同步。第Ⅳ期末卵巢,第4时相卵母细胞的卵径大小比较整齐,卵径平均值为2.3mm,第4时相卵母细胞占切面上卵数的85%以上,占切片面积的96%以上,第2、3时相卵母细胞已很少;(2)产后卵巢的组织结构逐步由第Ⅵ期回复到第Ⅱ期,再由第Ⅱ期到第Ⅲ期向第Ⅳ期过渡;(3)性成熟个体有68.12%的雌鱼和83.9%的雄鱼以第Ⅳ期性腺越冬,另有21.01%的雌鱼和10.7%的雄鱼以第Ⅲ期性腺越冬,还有10.87%的雌鱼和5.4%的雄鱼以第Ⅱ期性腺越冬。根据青海湖裸鲤各季节性腺发育情况,作者认为青海湖裸鲤已达到性成熟的个体并不是每年都参与繁殖活动,存在生殖间断性。这反映了青海湖裸鲤的繁殖习性对高原寒冷多变气候的适应性。还对卵黄核和核仁在卵黄形成中的作用以及青海湖裸鲤的产卵类型和生殖间断性进行了讨论。     

盐碱胁迫对青海湖裸鲤耗氧率、血浆渗透浓度和离子浓度的影响

采用呼吸生理和血液生理的方法,探讨了性成熟青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)对盐度、碳酸盐碱度的适应性以及青海湖裸鲤在盐碱胁迫下的渗透调节和离子调节规律。将裸鲤从淡水突变到盐水(盐度14.01±0.01)、碱水(碳酸盐碱度33.03±0.01mmol·L-1)和青海湖水(盐度12.12±0.02、碳酸盐碱度29.07±0.09mmol·L-1)中,测定了在不同水质胁迫下裸鲤耗氧率、血浆渗透压和离子浓度的变化。结果表明:与淡水对照组比较,呼吸耗氧率除了盐度组在3h有显著性升高(P<0.05),其他实验组96h内均未出现显著性变化(P>0.05);裸鲤的窒息点为0.14～0.17mg·L-1,各实验组窒息点均没有显著性差异(P>0.05);碱度组血浆的渗透浓度和Na+、Cl-、Ca2+离子浓度在96h内未出现变化(P>0.05),盐度组和青海湖水组在所测时间段有显著的升高(P<0.05),并且随着胁迫时间的延长,在72h达到峰值。各实验组血浆K+浓度变化没有血浆Na+、Cl-明显,K+浓度有增高的趋势,且都在72h达到了峰值。青海湖裸鲤具有较强的盐碱耐受性,能通过渗透调节和离子调控适应高盐碱环境,而消耗能量较少。     

人工模拟产卵环境中青海湖裸鲤的繁殖行为

研究通过人工产卵环境模拟, 成功诱导青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)自然产卵受精, 通过标志跟踪和视频监控等方法对青海湖裸鲤的繁殖行为进行了研究。结果表明, 青海湖裸鲤的繁殖过程包含了追逐、伴游、潜尾、溅戏和交尾等典型行为。其中溅戏行为(单尾雌鱼或雄鱼背鳍露出水面并用尾部拍击水面)首次被观察确认, 常被误认为是交配行为。追逐、伴游、潜尾和溅戏等繁殖行为平均频次分别为: 5.7、14.7、9.3和3.5 次/d。通过采用不同性比重复配对实验发现, 在观测到的34次交配行为中, 32次(94.1%)均为1雌和1雄配对交配。研究还发现性成熟的雌性青海湖裸鲤为一次产卵类型, 短时间内多次交尾排卵, 雌雄交配(排卵授精)行为约每天3—9次, 每次排卵耗时约4—9s, 每次平均排卵量131粒(范围15—376), 每尾雌鱼可连续交配产卵3—7d。观测到34次的交配行为中, 31次(91.1%)均发生在夜间(23: 00—次日2: 00), 3次(8.9%)发生在白天(早晨6:00—7:00)。研究首次基于人工模拟产卵环境观察描述了青海湖裸鲤的繁殖行为特征, 可为青海湖裸鲤人工产卵场构建、自然繁殖监测和产卵场保护提供科学依据。     

青海湖裸鲤和黄河裸裂尻鱼感染多子小瓜虫的病理学比较研究

为探讨不同裂腹鱼类感染多子小瓜虫后的病理学差异, 利用多子小瓜虫对青海湖裸鲤指名亚种(Gymnocypris przewalskii przewalskii)和黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi Kessler)实施感染实验, 并对2种鱼进行了深入的病理学研究。研究结果显示: (1) 2种鱼的死亡量均呈现先激增后明显回落的趋势, 青海湖裸鲤死亡高峰在感染后第3至第4天, 黄河裸裂尻鱼死亡高峰在第3至第5天, 青海湖裸鲤的死亡比黄河裸裂尻鱼急剧。(2)感染后2种鱼体表均出现大量肉眼可见的白点。青海湖裸鲤皮肤黏液分泌量明显增加, 体表形成胶状黏液层, 黏液层中见不同细胞期小瓜虫包囊。黄河裸裂尻鱼鳍出现蛀鳍现象, 皮肤出现细菌感染样溃烂。(3)解剖发现, 感染组青海湖裸鲤和黄河裸裂尻鱼肝脏发生病理改变呈淡黄色, 胆有不同程度肿大。(4)组织切片和电镜观察显示, 小瓜虫在鳃部位的寄生导致青海湖裸鲤和黄河裸裂尻鱼鳃丝黏连, 鳃小片和鳃丝上皮细胞萎缩、脱落, 鳃丝结构被严重破坏。小瓜虫在2种鱼皮肤的寄生使寄生部位组织突起, 周围组织塌陷。青海湖裸鲤表皮下层出现空隙, 表皮结构被严重破坏。黄河裸裂尻鱼皮肤表皮细胞出现空泡化病理改变, 失去原有紧密结构, 表皮层和固有层间界限变模糊。综上所述, 小瓜虫的感染对青海湖裸鲤和黄河裸裂尻鱼的鳃和皮肤组织造成严重损伤, 但2种鱼表现的症状和造成的组织损伤类型有明显差异, 这与2种鱼长期适应不同水体环境密切相关。     

青海湖不同支流中青海湖裸鲤的AFLP遗传多样性分析

为研究青海湖不同支流中青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)群体间的遗传差异,我们对采自于不同支流中的群体进行了扩增片段长度多态性分析(AFLP)。应用10对多态性引物在6个青海湖裸鲤群体中共扩增位点348个,其中多态性位点184个,多态性条带占总扩增条带的比例为52.9%;筛选得到79个特异位点,构建了AFLP指纹图谱,根据谱带特征可以将不同支流中的青海湖裸鲤准确区分。遗传聚类分析对比结果表明:当遗传相似系数为0.87时,将六条河流的裸鲤归为为四支,沙柳河、甘子河、黑马河各归一支,哈尔盖河、泉吉河、布哈河为同一支。研究结果为青海湖裸鲤遗传多样性检测和亲本选育提供了技术参数,对青海湖裸鲤资源保护和人工增殖放流工作中野生亲鱼的选择策略具有指导意义。     

五条河流青海湖裸鲤的同工酶变异

为全面了解青海湖裸鲤遗传多样性现状,采用水平淀粉凝胶电泳技术分析了青海湖裸鲤[样品采自青海湖的五条支流,分别为泉吉河(QJ)、沙柳河(SL)、哈尔盖河(HEG)、布哈河(BH)以及甘子河(GZ)]的13种同工酶,共记录26个位点,统计了基因频率,计算了其遗传多样性。结果表明:26个基因位点中多态位点6个,分别为Pgm、Hk、Cat、Gdh、Es-t1、S-Mdh,多态位点比例(P0.99)为23.08%,表明青海湖裸鲤的五个群体皆具有较高的遗传多样性水平;分别计算了五个群体的平均杂合度(H)为0.1161(HEG)、0.1178(GZ)、0.1304(SL)、0.1305(BH)、0.1287(QJ),多态位点比例(Ae)分别为1.3112(BH)、1.3069(SL)、1.2542(GZ)、1.2492(HEG)、1.2453(QJ);除泉吉河群体外,其它四个群体的遗传偏离指数均为负数,表明多数群体处于一定程度的杂合子缺失状态;计算了五个群体间的遗传距离以及遗传相似度,结果显示群体间遗传距离与遗传相似度与各个河流的地理位置具有很强的相关性;根据五个群体的遗传距离进行了聚类分析,通过构建系统树图将其基本分为两大种群,甘子河与哈尔盖河两群体为一类群,另外三个群体分为一个类群;计算群体间的基因流(Nm)为7.2013,说明河道之间具有较为广泛的基因交流,并计算了两两群体间的基因流,其中布哈河群体与其它群体间的基因交流都较为广泛。     

应用微卫星多态分析青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalski (Kessler)）六个野生群体的遗传多样性

青海湖裸鲤是青海湖唯一的经济鱼类,由于湖区生态环境的恶化,使得该鱼种群数量越来越稀少.2004年中国环境发展国际合作委员会在<中国物种红色名录>中,将其列为濒危物种.研究利用生物素-磁珠富集法获得10个具有多态的微卫星分子标记,检测6个野生裸鲤群体:布哈河群体、沙柳河群体、哈尔盖河群体、泉吉河群体、黑马河群体、淡水系群体的遗传多样性.结果表明:每个座位上的等位基因数为2～8个, 大小在161～486bp之间.有效等位基因数在1.00～5.45个, 平均多态信息含量分别为0.3642、0.4044、0.3830、0.4047、0.3869和0.3940, 无偏观测杂合度的平均值在0.4145～0.5105之间, 说明这几个群体属于中度多态, 遗传多样性水平较高.根据群体间的遗传距离和遗传相似系数发现,布哈河群体与淡水系群体之间的遗传距离最大(DA=0.1607),哈尔盖河群体与泉吉河群体之间的遗传距离最小(DA=0.0125).由UPGMA聚类图可知:哈尔盖河和泉吉河两个群体聚为一个分支,布哈河、沙流河、黑马河和淡水系4个群体聚为另一个分支.     

青海湖裸鲤不同年龄鉴定材料的年轮特征

通过各种年龄鉴定材料比较研究了青海湖裸鲤的年轮特征。微耳石和星耳石可用于鉴定年龄,而矢耳石易碎,不适合鉴定年龄。4种年龄鉴定材料对青海湖裸鲤年龄的判别能力为:背鳍条>微耳石>臀鳞>脊椎骨。对8龄以下个体,用背鳍条磨片鉴定年龄效果较佳;对8龄以上个体,臀鳞、背鳍条磨片和脊椎骨上的年轮计数明显低于微耳石磨片,微耳石磨片是高龄青海湖裸鲤较为可靠的年龄鉴定材料。