驯化温度与急性变温对南方鲇幼鱼皮肤呼吸代谢的影响

为了考查鱼类皮肤呼吸代谢的温度反应特征,在不同驯化温度(10、20、30℃)及双向急性变温(10→20℃、20→30℃、10→30℃;20→10 ℃、30→20℃、30→10℃)条件下采用自行设计的皮肤呼吸代谢装置测定麻醉后南方鲇(Silurus meridionalis)幼鱼的皮肤耗氧率(MO2skin)及鳃部耗氧率(MO2gill),并计算整体耗氧率(MO2total).研究显示:南方鲇幼鱼的MO2skin占MO2total 的16.4％-19.0％,随着驯化温度的升高,MO2skin上升的幅度显著低于MO2total(P＜0.05),MO2skin占MO2total的比例则呈下降趋势;急性升(降)温组的MO2skin与升(降)温前驯化温度组相比显著升高(降低)(P＜0.05),却与相应温度驯化组的MO2skin无显著性差异(P＞0.05);急性变温组MO2skin的Q10值与驯化温度组的差异不显著(P＞0.05),却显著低于MO2total的Q10值(P＜0.05).通过相关资料比较发现,南方鲇幼鱼MO2skin占MO2total的比例处于中上水平.研究表明,在驯化温度和急性变温条件下,实验鱼的MO2total分别存在代谢补偿反应和急性胁迫反应;MO2skin与MO2total的温度反应不同,它既不是一个完全的化学反应过程,也不是生物反应过程,而更倾向于是一个物理的扩散过程.     

南方鲇线粒体DNA物理图谱及分析

南方站（SilurusmeridionalisChen）是我国重要的淡水经济鱼类,广泛分布于长江和珠江流域。南方站与翎（Sasotus）形态结构相似,生态习性相近,两者曾长期混淆在一起,1987年成庆泰等将其定为一新种［’1。目前,对南方站的研究主要集中于生物学特性、生长发育、生理生化及营养成分分析、组织学及繁殖生物学等方面,有关其线粒体DNA（mitochondrialDNA）方面的研究还未见报道。为进一步开展南方翎的遗传育种研究工作,我们构建了南方都mtDNA的物理图谱并进行了初步分析。l材料和方法1．l材料来源南方站由湖北省水产科学研究所提供。1…     

南方鲇幼鱼的热耐受特征

为了研究不同驯化温度对南方鲇（Silurus meridionalis Chen）幼鱼热耐受性特征的影响,在水温为10 ℃、20 ℃和30 ℃的条件下,对南方鲇幼鱼（（16.9±0.3）g）进行2周的驯化,以1 ℃·h^-1的变温速率连续观测实验鱼的耐受温度,各驯化温度下的最大临界温度（CT_max）、最大致死温度（LT_max）、最小临界温度（CT_min）和最小致死温度(LT_min）分别为3413 ℃、3822 ℃、39.41 ℃;34.84 ℃、38.63 ℃、39.53 ℃;4.88 ℃、5.90 ℃、9.80 ℃;4.12 ℃、5.03 ℃、8.29 ℃。结果表明：最大临界温度和最大致死温度随驯化温度的升高而增大,最小临界温度和最小致死温度随驯化温度的降低而减小;经计算,南方鲇幼鱼在各驯化温度下的温度耐受幅分别为29.25 ℃、32.32 ℃和29.61 ℃;在10 ℃～20 ℃的驯化温度范围内高、低温驯化反应率分别为0.41和0.12,而在20 ℃～30 ℃驯化温度范围内高、低温驯化反应率分别为0.10和0.39;热耐受区域面积为617.5 ℃²;证明南方鲇幼鱼的热耐受性明显有赖于驯化温度。     

南方鲇肝脏线粒体DNA的简便分离纯化方法

摸索出可消除南方鲇肝脏ｍｔＤＮＡ制备中出现的白色干扰物的方法,采用该方法处理后的ｍｔＤＮＡ可用于限制性分析。     

南方鲇不同组织间线粒体代谢的比较研究

采用人工繁殖的同批南方鲇(Silurus meridionalis Chen)幼鱼为研究对象,分别在7.5、10、12.5、17.5、22.5、27.5、32.5、35和37.5℃条件下测定其心脏、肾脏、肝脏、脑和白肌的线粒体呼吸率、细胞色素c氧化酶(CCO)的活性,以检测不同组织线粒体的含量及代谢特征的差异性。在27.5℃下,南方鲇心脏、肾脏、肝脏、脑和白肌线粒体状态3呼吸率分别为69.94、30.98、32.36、18.89和7.34 nmol O2/min.mg;CCO活性分别为676.54、327.46、294.34、153.23和65.73 nmol O2/min.mg。统计检验表明,状态3呼吸率和CCO活性均表现为:心脏显著高于其他4种组织(P<0.05),白肌则要显著低于其他4种组织(P<0.05),肾脏和肝脏之间差异不显著,但均显著高于脑(P<0.05)。试验测定了以上5种组织的柠檬酸合酶(CS)活性来表征组织中线粒体含量。在27.5℃条件下CS的活性则分别是17.93、7.20、8.42、6.12和1.35 U/mg,心脏显著高于其他4种组织(P<0.05),肝脏、肾脏和脑之间差异不显著,但都显著高于白肌(P<0.05)。在7.5℃—32.5℃范围内,南方鲇的心脏、肝脏、肾脏、脑和白肌5种组织的线粒体状态3呼吸率和CCO活性均随着温度的升高而增加,但在高温端,心脏中这两种代谢指标开始出现随温度上升而下降的趋势。在低温端(7.5℃—10℃)和高温端(35℃—37.5℃),各组织线粒体呼吸率RCR值多数小于4,在37.5℃下的心脏和7.5℃下的白肌的RCR值分别低至1.76和1.85。研究结果提示,南方鲇不同组织间线粒体含量可以由CS活性作为间接指标进行比较,而各组织间线粒体含量及其代谢能力存在较大的差异。心脏表现出高含量、高代谢能力和低的耐受高温能力;白肌为低含量、低代谢能力和低的耐受低温能力;肝脏、肾脏和脑表现为中等含量、中等活性和较高的耐受极端温度能力。     

温度对南方鲇肝组织离体线粒体代谢耗氧率的影响

于2007年2月,把40尾南方鲇1龄幼鱼分为5个不同的温度处理组,用流水式呼吸仪测定每尾实验鱼的静止代谢率(Ms:mg O2/h·kg),随即处死该实验鱼,提取其肝脏线粒体,采用氧电极在与其静止代谢测定相同的温度条件下以琥珀酸为代谢底物测定其线粒体的代谢耗氧率.在12.5、17.5、22.5、27.5和32.5℃条件下,静止代谢率的值分别为26.64、49.03、73.64、102.40、156.72mg O2/h·kg,单位线粒体蛋白重量的线粒体耗氧率(Mp)分别为12.24、11.76、16.28、21.56和31.43nmol O2/min·mg,单位组织重量的线粒体耗氧率(Mt)则分别为64.02、78.72、117.51、121.57和194.20nmol O2/min·g.为了比较南方鲇肝脏离体线粒体的底物偏好性,在27.5℃条件下还测定了其以丙酮酸 苹果酸为底物时的耗氧率.结果显示:该种鱼肝脏离体线粒体对琥珀酸的氧化代谢能力显著高于丙酮酸 苹果酸(p<0.05);在实验温度范围内,鱼体的Ms、Mp和Mt值分别与温度(T: ℃)之间呈显著的双对数直线相关,协方差分析表明,鱼体静止代谢率与线粒体代谢率回归方程的斜率(温度指数b)差异显著(p<0.05),即鱼体静止代谢率与线粒体代谢率随温度变化的趋势不一致.经过计算发现:在最低实验温度条件下(12.5℃)肝器官线粒体代谢总耗氧率占鱼体静止代谢总耗氧率的比例显著高于其他温度梯度(p<0.05).通过讨论认为:在低温条件下,肝脏线粒体代谢水平随温度下降速率的减小是该种鱼抵抗低温的适应性调节机制.     

南方鲇对饲料碳水化合物的代谢适应

已有研究表明,肉食性鱼类对饲料碳水化合物(CHO)利用较差[1,2,摄食过高水平CHO饲料后,鱼体血糖持续偏高[3,4],造成代谢负荷(Metabolism burden)加重[4],导致鱼体的生长率和饲料效率降低 [5,6],损害肝脏功能[7],影响鱼体的免疫力[8].另一些研究则发现,在大西洋鲑(Salmo salar)和虹鳟(Oncorhynchus mykiss)等肉食性鱼类的饲料中添加一定水平的CHO可以提高生长率、饲料效率和蛋白质效率[9,10],提示这些肉食性鱼类可能在一定程度上适应CHO营养条件.     

鱼类适应环境温度的代谢补偿及其线粒体水平的调节机制

由于水体环境所处的纬度及水体的深度、盐度、流动状态的不同,其温度状态在地球上的空间分布格局千变万化,水生生动物在进化过程中形成了一系列适应不同环境温度的生理生态学机制,尤其是进化出可生存于极端温度条件下的多个物种,扩大了动物的分布范围,     

南方鲇线粒体基因组全序列与骨鳔鱼类分化时间的估算

用PCR方法获得了南方鲇（Silurus meridionalis）的线粒体基因组全序列,长度为16533bp,南方鲇线粒体基因组中A和T的含量略高（（A＋T）为55.17%）,12S rRNA,16S rRNA,tRNA和控制区的（A＋T）含量分别为52.44%,55.23%,55.97%和60.24%）.基于选取的36种代表性种类线粒体全序列中的11个蛋白编码基因,构建了骨鳔鱼类系统发育树,并以骨鳔鱼类化石记录为标定点,运用松散分子钟方法估算物种分化时间.结果表明,耳鳔系鱼类为强烈支持的单系,鲤形目位于该类群的基部,脂鲤目和电鳗目构成姐妹群,然后和鲇形目构成姐妹群.骨鳔鱼类起源于三叠纪（约为231Mya）,耳鳔系起源于三叠纪晚期（约为216Mya）,其代表类群均起源于侏罗纪晚期（鲇形目、鲤形目、脂鲤目、电鳗目的分化发生在161～139Mya）,南方鲇的物种分化时间约为白垩纪中期,估算的分化时间远早于化石记录.     

食物中多氯联苯PCB 126对南方鲇的致死效应及代谢胁迫的研究

于2007年10－12月,为探讨食物中多氯联苯126（3,3′,4,4′,5-pentachlorobiphenyl, PCB 126）对南方鲇（Silurus meridionalis Chen）的致死效应及代谢胁迫作用,将72尾南方鲇幼鱼分为6个实验组,配制PCB 126含量分别为0、50、100、200、400和800 μg/kg的6组饲料,采用室内养殖系统,在（27.5±0.2）℃水温条件下以3％BW/d的日粮水平单尾喂养8 周。观测结果表明：PCB 126含量为0、50和100 μg/kg的饲料组在实验期间无实验鱼死亡,至实验结束时的PCB 126总摄入量分别为0、30.56和66.66 μg/kg;而200、400和800 μg/kg的饲料组有实验鱼死亡,半致死时间（Median lethal time, LT50）分别为34d、16d和11d,与饲料中PCB 126水平呈负相关,至半致死时PCB 126总摄入量分别为90.18、92.05和94.11 μg/kg,三者间无显著差异,但均显著高于无实验鱼死亡饲料组的PCB 126总摄入量（p<0.05）;肝指数（Hepatosomatic index , HSI）及静止代谢率随饲料中PCB 126水平的增加而升高;在无实验鱼死亡的饲料组,肝线粒体代谢耗氧率和细胞色素c氧化酶（Cytochrome c oxidase , CCO）活性随饲料中PCB 126水平的增加而升高,而在有实验鱼死亡的饲料组,肝线粒体代谢耗氧率和CCO活性则随饲料中PCB 126水平的增加而呈下降趋势。本研究提出,PCB 126对南方鲇的致死临界累计摄入量在92 μg/kg左右;PCB 126对南方鲇在整体水平表现为使静止代谢增强的胁迫效应,但在肝线粒体水平表现为低浓度使其代谢耗氧率增强,这应当是该种鱼应对多氯联苯类污染物的一种生理调节结果,而高浓度的PCB 126则使肝脏功能受到不可耐受的损害,不能对胁迫做出进一步的代谢调节。     

沱江产大口鲇食性和生长的初步研究

本文报道产于沱江的大口鲇Ｓｉｌｕｒｕｓｍｅｒｉｄｉｏｎａｌｉｓ成鱼阶段食性和生长等生物学资料。食物以鱼类为主,４龄前生长迅速,体长与体重相关关系方程式为：Ｗ＝１１．５５０９ＢＬ２．９８０１,ｒ＝０．９９１４,原因可能与沱江饵料丰富有一定关系。     

南方鲇继饥饿后的恢复生长

1996年1月至4月在27．5℃条件下,对南方鲇幼鱼（初始体重：73．65±9．82g）进行了不同时间的饥饿处理后再供食的恢复生长实验。实验鱼饥饿60d后,鱼体比能值、蛋白质含量及脂肪含量明显下降,灰分含量及含水量明显上升。分别将饥饿处理0（对照）、10、20、30、40、50和60d的南方鲇再恢复喂食,在饱足摄食水平下生长20d。各饥饿处理组的鱼体化学组成及比能值均接近,并恢复到对照生长组水平。饥饿处理50d组的干重及能量生长率,湿重、干重及能量摄食率显著高于对照组的相应值。通过讨论认为：（1）饥饿处理50d的南方鲇在恢复生长过程中产生了显著的补偿效应;（2）该补偿现象主要因摄食水平显著升高所致。     

双向急性变温对南方鲇幼鱼静止耗氧率和临界游泳速度的影响

为了考查鱼类对温度变化的功能适应和生理反应特征,以不同驯化温度(10、20和30℃,驯化两周)为对照,进行双向急性变温处理(20℃→10℃和20℃→30℃),分别在不同时间(0.5、1、2、4、8和24h)对南方鲇(Silurus meridionalis Chen)幼鱼静止耗氧率(Resting oxygen consumption rate,VO2)进行测定并在处理后及时测定实验鱼的临界游泳速度(Critical swimming speed,Ucrit)。研究发现:不同驯化温度下实验鱼的Ucrit随驯化温度升高呈显著增加的变化趋势,相对临界游泳速度(Relative critical swimming speed,Ur)分别为1.83、2.87和3.37 BL/s(Body length per second)(P<0.05);双向急性变温两组的Ur分别与驯化组均无显著差异(P>0.05);Ur与温度的关系表达为:Ur=0.8114T+1.0976(n=37,R2=0.973,P<0.05)。VO2也随驯化温度升高呈显著增加的变化特征,分别为14.91、28.34和44.98 mg O2/kg·h(P<0.05)。双向急性变温对VO2的影响十分显著。急性升温组的静止耗氧率呈现先上升后下降并趋稳定的变化规律,其静止耗氧率的Q10值的峰值(3.1)出现在升温后的0.5h,是对照组的1.96倍;而急性降温组的静止耗氧率则急剧连续下降至相对稳定水平,其Q10值的峰值(4.8)出现在降温后的1.0h,是对照组的2.5倍。研究表明:在相同的变温幅度下,双向急性变温对南方鲇幼鱼均存在明显的生理胁迫;不同温度变化方向的代谢反应特征却不尽相同,急性降温对南方鲇幼鱼造成的生理胁迫可能大于急性升温;当环境温度发生骤然变化时,实验鱼的运动生理功能具有较好的温度适应能力。研究提示,迅速降温后水流刺激可能会终止鱼类的"冷休克",引起整体的代谢水平的重新调节,以满足运动的能量需求并提高生存适合度。     

兰州鲇线粒体Cytb基因的克隆与序列分析

为克隆兰州鲇（Silurus lanzhouensis）线粒体Cytb基因全序列,根据欧洲鲇（Silurus glanis）线粒体基因全序列设计特异引物进行兰州鲇线粒体Cytb基因的PCR扩增,得到1138 bp兰州鲇线粒体Cytb基因序列。对兰州鲇和其他13种鱼的线粒体Cytb基因核苷酸和氨基酸序列之间进行同源性比较,结果显示具有较高的同源性,核苷酸同源性介于61.38%-91.12%,氨基酸同源性介于76.62%-95.52%。对兰州鲇、欧洲鲇、大口鲇（Silurus meridionalis）、鲇（Silurus asotus）、越南鲇（Silurus cochinchinensis）的Cytb基因之间进行碱基替代分析,结果显示兰州鲇Cytb基因与鲇之间替换率最低,值为8.87%,转换/颠换值为3.21;与越南鲇之间替换率最高,值为14.41%,转换/颠换值为1.83。对本文克隆的兰州鲇Cytb基因与王庆容等测定的兰州鲇线粒体Cytb序列进行序列差异分析,结果显示两者之间替换率为11.16%,存在127个变异位点,转换/颠换比为4.08,遗传距离为0.1230。由NJ法基于兰州鲇和其他13种鱼的Cytb基因序列构建的系统进化树,结果显示与传统的分类地位基本吻合。       

南方鲇的繁殖生物学研究：性腺发育及周年变化

依形态学特征将南方鲇性腺的发育分为６个时期,据组织学特点将雌雄性细胞的变化各分为６个时相,幼鱼的精原细胞经历时间比卵原细胞长;发育的早期和中期,精母细胞的发育速度不同步,但到晚期则趋于同步化,３时相卵母细胞仍有卵黄核,大,小核仁数随卵母细胞的发育而变化,精孔细胞和卵胶膜源于滤泡细胞,雌雄鱼成熟年龄均为３龄,繁殖期３－５月,一次产卵类型,繁殖时不能将卵完全产出。     

兰州鲇与鲇、黄河鲤肌肉品质比较研究

为深入探究兰州鲇(Silurus lanzhouensis)肌肉品质特性, 对黄河中兰州鲇、鲇(Silurus asotus)和黄河鲤(Cyrinus carpio)肌肉品质指标进行了测定。结果表明: 兰州鲇肌肉的pH、滴水损失、熟肉率、胶原蛋白、肌原纤维耐折力、黏附性、内聚性、胶黏性、咀嚼性、弹性和回复性等指标与鲇差异不显著(P>0.05), 失水率、肌纤维直径和硬度在二者间差异显著(P<0.05); 兰州鲇肌肉的pH、肌纤维直径、硬度、黏附性、回复性、胶黏性和咀嚼性与黄河鲤差异不显著(P>0.05), 肌肉滴水损失、熟肉率、失水率、胶原蛋白、肌原纤维耐折力、内聚性和弹性在二者间差异显著(P<0.05)。相关性分析表明, 兰州鲇肌肉咀嚼性与硬度呈极正相关, 其关系式为: y=0.3651x+25.339(R=0.97); 回复性与内聚性呈极正相关, 其关系式为: y=0.6279x-0.0929(R=0.91); 胶黏性与硬度呈极正相关, 其关系式为: y=2.4104x-41.155(R=0.97)。对兰州鲇7个质构指标进行了主成分分析, 提取出3个主成分, 累计方差贡献率为96.08%, 其中硬度是影响兰州鲇质构特性的主要因素。黄河中兰州鲇和鲇作为鲇属鱼类中形态十分相似的两个物种, 在肌肉品质特性上既有很大的相似性, 又有一定的不同, 这可能与这两种鱼种质特性的异同有关。