长江刀鲚mor-4k13基因的分离鉴定及表达分析

分布于长江的刀鲚(Coilia nasus)具有洄游和定居两个生态型,生殖洄游是区别两者的主要表征。为了探索嗅觉受体(OR)基因是否参与了刀鲚的生殖洄游过程,本文采用RACE技术从洄游型刀鲚中获得了mor-4k13基因,该基因全长1 098 bp,编码区长963 bp,单外显子结构,可编码320个氨基酸。预测表明,mor-4k13基因编码的蛋白质,为7个疏水性的α-螺旋跨膜结构,属G-蛋白偶联受体,有胆固醇和油酸两个配体。MOR-4K13蛋白与已报道的其他鱼类OR蛋白的同源性在40%~68%之间,其中,与近缘种大西洋鲱(Clupea harengus)嗅觉受体蛋白同源性高达68%。采用Real-time PCR方法对10个组织或器官所作的荧光定量分析显示,mor-4k13基因在定居型刀鲚嗅囊和性腺中高表达,在肌肉、眼球、胃壁、肝和鳃中低表达,心肌中几乎不表达。mor-4k13基因在洄游型刀鲚嗅囊中的表达量总体高于定居型,且洄游型雄性刀鲚嗅囊中此基因的表达量约是其雌性嗅囊中的3倍。这表明mor-4k13基因不仅与嗅觉功能和性腺发育相关,也可能与生殖洄游习性相关,不同性别的个体间也存在着嗅觉能力的差异。     

不同水域刀鲚的若干生物生态学特性比较研究

比较分析了不同水域刀鲚的分类地位,生殖洄游时间、路线和所需外界条件以及其分布现状和资源状况。同时,于2015年对鄱阳湖、赣江和抚河下游的刀鲚进行了现场调查,并与1982年采自鄱阳湖的刀鲚标本进行了生物学特性比较。研究发现,1982年鄱阳湖短颌鲚(定居型刀鲚)体长范围为5.0~30.0 cm,优势组体长为6~20 cm,体重范围是0.90~105.08 g;2015年调查的短颌鲚体长范围为11.6~28.0 cm,优势组体长为11~20 cm,体重范围为5.99~81.31 g。1982年鄱阳湖洄游型刀鲚占总尾数的3.86%,体长范围为15.0~33.0 cm,体重范围为10.24~151.63 g;而2015年调查的洄游型刀鲚仅占总尾数的0.97%,体长范围是25.5~28.0 cm,体重范围是60.62~78.00 g。结果分析表明,江西上述水域均以短颌鲚为主,洄游型刀鲚难已形成渔汛。     

洄游型、淡水型和陆封型刀鲚的寄生蠕虫群落结构

由于对淡水环境的适应和江湖阻隔,部分洄游型刀鲚(Coilia nasus)分化成淡水型和陆封型,为寻找区分洄游型、淡水型和陆封型这3种生态型刀鲚的寄生虫标志,并分析其寄生蠕虫群落结构特征,本文调查了3种生态型刀鲚鳃部、胃、肠和幽门盲囊中寄生蠕虫的种类和感染情况。共发现10种寄生虫,包括鳃上3种单殖吸虫:林氏异钩铗虫(Heteromazocraes lingmueni)、细长嗜鳀虫(Helciferus tenuis)和长江中华钩铗虫(Sinomazocraes changjiangensis);胃部1种复殖吸虫:鲚套茎吸虫(Elytrophallus coiliae);肠道3种线虫:简单异尖线虫(Anisakis simplex)、对盲囊线虫(Contracaecum sp.)和胃瘤线虫(Eustrongylides sp.),以及肠和幽门盲囊的3种棘头虫:陈氏刺棘虫(Acanthosentis cheni)、鲇异吻钩棘头虫(Arhythmacanthus parasiluri)、长江傲刺棘头虫(Brentisentis yangtzensis)。林氏异钩铗虫和陈氏刺棘虫在3种生态型的刀鲚中都有较高的感染率和平均丰度;海水性寄生虫细长嗜鳀虫、鲚套茎吸虫和对盲囊线虫只感染洄游型刀鲚,可作为区分洄游型刀鲚的寄生虫标志;淡水性寄生虫长江中华钩铗虫、鲇异吻钩棘头虫和长江傲刺棘头虫只在淡水型刀鲚中发现,可作为淡水型刀鲚的寄生虫标志。洄游型刀鲚的物种丰富度和Brillouin多样性最高,分别在1.25和0.19以上,淡水型刀鲚的较低,分别为0.79~1.12和0.10~0.12,陆封型刀鲚的最低,分别在0.66和0.02以下,这主要是由于淡水型和陆封型刀鲚中海水性寄生虫大部分丢失,以及淡水性寄生虫感染率和平均丰度都较低造成的。盐度降低和中间宿主缺乏是导致淡水型和陆封型刀鲚中海水性寄生虫丢失的主要原因;而淡水性寄生虫较低的感染水平可能是由于其对新宿主的适应时间较短;地理隔离可能是陆封型刀鲚中寄生虫群落多样性最低的另一重要原因。     

嗅球对嗅觉信息的处理

哺乳动物的嗅觉系统拥有惊人的能力,它可以识别和分辨成千上万种分子结构各异的气味分子。这种识别能力是由基因决定的。近年来,分子生物学和神经生理学的研究使得我们对嗅觉识别的分子基础和嗅觉系统神经连接的认识有了质的飞跃。气味分子的识别是由一千多种气味受体完成的,鼻腔中的嗅觉感觉神经元表达这些气味受体基因。每个感觉神经元只表达一种气味受体基因。表达同种气味受体的感觉神经元投射到嗅球表面的一个或几个嗅小球中,从而在嗅球中形成一个精确的二维连接图谱。了解嗅球对气味信息的加工和处理方式是我们研究嗅觉系统信号编码的一个重要环节。文章概述并总结了有关嗅球信号处理的最新研究成果。     

长江刀鲚生殖洄游期间脂肪酸组成及含量变化分析

为探究长江刀鲚生殖洄游过程中脂肪酸组成及其含量变化规律,研究选择洄游距离、卵巢发育和规格大小3个影响因子设置梯度,对长江刀鲚肝胰腺、肌肉和卵巢的脂肪酸组成及含量进行实验分析。实验结果显示, 62尾雌性刀鲚3个组织均检测出28种脂肪酸,以单不饱和脂肪酸(MUFA)含量最高,大于各组织总脂肪酸含量的56.23%,各类脂肪酸中的C18:1、C16:0、C16:1、DHA和EPA含量较高,为主要脂肪酸。在生殖洄游过程中,刀鲚肝胰腺总脂肪含量随洄游距离的延长呈上升趋势,从崇明江段的(526.61±38.50) mg/g增加至安庆江段的(587.21±124.72) mg/g,而肌肉和卵巢总脂肪酸含量呈显著下降趋势,分别下降了33.03%和57.09%(P<0.05)。在各体长组中,肌肉总脂肪酸、SFA、MUFA和PUFA含量与体长呈正相关(P<0.05),而肝胰腺和卵巢总脂肪酸及各类脂肪酸含量与体长无显著相关性(P>0.05)。在卵巢发育过程中,刀鲚肝胰腺和肌肉总脂肪酸、MUFA和PUFA含量随卵巢由Ⅱ期发育至Ⅳ期均呈下降趋势,总脂肪酸含量分别减少了47.56%和22.40%,...     

嗅觉的分子生物学基础

嗅觉是动物对挥发性物质的感觉过程。嗅质分子、嗅质结合蛋白以及嗅质受体是完成嗅觉感受最初阶段的3个要素。嗅质分子一般为小分子挥发性物质,需要先与嗅质结合蛋白结合以助溶,再与受体结合,通过与视觉类似的过程在嗅觉神经元中引起电信号：该电信号传至中枢神经系统,产生嗅觉。嗅质受体编码基因数目庞大,其假基因化程度与物种生存对嗅觉的依赖程度存在一定关系。     

长江刀鲚与池塘人工养殖刀鲚性腺发育的初步观察

2006～2008年间采集了长江刀鲚(Coilia nasus)及池塘养殖刀鲚共104尾,对其生物学指标进行了测定,并对不同月份、不同江段的刀鲚性腺发育状况进行了初步比较观察。组织切片观察显示:在江阴段长江刀鲚从4～7月份卵巢从Ⅱ期发育到Ⅳ期;同一时期(7月份)安庆段刀鲚精巢和卵巢的成熟系数略高于江阴段,但差异不大。池塘养殖雄性刀鲚在6月、9月基本处于增殖期,精小叶腔中存在一定量的精子细胞,但未见性成熟个体。对于雌性,在12月份卵巢处于Ⅱ期,而6月份卵巢能发育至Ⅳ期晚期,此时卵巢的成熟系数显著高于同年5月份江阴长江刀鲚和7月份安庆段刀鲚。综合组织切片结果认为:长江刀鲚的性腺发育成熟度可能与所处江段关系不大,而不同洄游群体的性腺发育情况可能相同;在人工池塘养殖状态下,部分刀鲚的卵巢至少能够发育到Ⅳ期晚期。     

基因组水平蝙蝠嗅觉受体基因的分子进化

翼手目动物（俗称蝙蝠）的食性分化显著,不同食性的蝙蝠具有显著不同的嗅球大小。为了研究嗅觉是否影响了蝙蝠食性的进化,我们利用网上已公布的10种蝙蝠基因组的数据,通过同源比对的方法鉴定出所有的嗅觉受体基因,并进行嗅觉受体基因亚家族的分类,进而比较嗅觉受体基因亚家族的数目差异。结果显示,蝙蝠的嗅觉受体基因与其它哺乳动物一样,都可以分为13个单系起源的亚家族;在Yinpterochiroptera亚目中,OR1/3/7、OR2/13、OR5/8/9等3个嗅觉受体亚家族在食果蝙蝠中均发生了不同程度的扩张,基因数目显著地多于食虫蝙蝠,提示嗅觉在食果蝙蝠取食过程中具有重要的作用。因此,本研究在基因组水平上重现了蝙蝠嗅觉受体基因的进化历史,揭示了3个嗅觉受体基因亚家族的功能可能与食果蝙蝠的食性相关,突出了嗅觉对动物食性的重要作用.     

信息素cVA对雌性和雄性的不同作用

易挥发的信息素11-cis-vaccenyl acetate(cVA)是由雄性果蝇产生的,来自几个方面的证据表明,它通过对嗅觉受体神经元中的Or67d受体的一种效应来引导交配行为。涉及对Or67d基因的定向突变的一个实验证实,事实的确是这样,但却有一个曲折:在2个性别中cVA都发挥作用,但在雄性中它抑制交配行为,在雌性中它鼓励交配行为。缺失Or67d的突变雄性错误地向其他雄性求偶,而有同样突变的的雌性对求偶的雄性却变得不是很接受。这项工作表明,信息素是通过单独一个专门的嗅觉通道来探测的,该通道在解剖上和功能上都与常见气味的组合性多通道编码有所不同。…     

长江刀鲚体内菌群PCR-DGGE 指纹图谱及多样性比较分析

以长江刀鲚(Coilia nasus)洄游前幼鱼和洄游后成鱼为对象, 通过 PCR-DGGE 指纹技术探讨长江刀鲚菌群多样性及受洄游路径周围环境影响之后的稳定性。结果显示, PCR-DGGE 指纹谱带丰富, 共显示出70条可鉴别条带, 其中长江水体谱带数(28)高于洄游后刀鲚鳃(26)、胃(26)、肠道壁(20)、肠道内容物(21)和洄游前刀鲚鳃(21)、胃(20)、肠道壁(11)、肠道内容物(13), 洄游后刀鲚成鱼体内各对应部位菌群数显著高于洄游前刀鲚幼鱼。UPGMA 聚类和PCA 结果显示不同样品之间差异显著, 虽长江水体与洄游后刀鲚鳃、胃及肠道内容物样品在聚类图上聚为一簇, 但其菌群结构的相似度较低, 分别为43%、35%和28%。成功克隆测序其中43 条条带, 主要包含-变形菌(25.6%)、-变形菌(7%)、-变形菌(16.3%)、放线菌(25.6%)、厚菌门(9.3%)、拟杆菌(7%)、柔膜菌门(4.6%)、绿弯菌(2.3%)和未定义菌(2.3%)。以上结果表明长江刀鲚体内不同部位及其在洄游前后不同阶段, 菌群结构存在显著差异, 并受环境和宿主双层因素影响。       

长江禁捕后长江口刀鲚资源特征

研究于2019—2021年对长江口刀鲚(Coilia nasus)生物学、资源密度及其时空分布特征等展开调查,并结合刀鲚生产性捕捞退出前(2017—2018年)的调查结果,对长江禁捕后长江口水域刀鲚资源恢复效果进行了评估。结果显示, 2021年共采集刀鲚2895尾,抽样解剖1960尾,雌雄比为1.87:1,平均体长和平均体质量分别为(272±32) mm和(91.4±33.4) g,较2019—2020年分别增加4.41%和37.55%,较2017—2018年分别显著增加5.84%和22.85%(P<0.05);平均丰满度系数为0.44±0.10,较2019—2020年增加18.28%,较2017—2018年增加12.82%(P>0.05)。2021年日均调查尾数N_B和重量W_B分别为170尾/d和15.56 kg/d,较2019—2020年分别增长1.09倍和1.48倍;单网调查尾数N_t和重量W_t分别为50尾/网和4.56 kg/网,较2019—2020年分别增长1.24倍和1.69倍,...     

长江安庆段刀鲚寄生线虫群落结构及感染特征

为理清刀鲚(Coilia nasus)洄游时间与体内寄生线虫的关系,于2018年4—7月在长江安庆段调查了刀鲚寄生线虫的感染情况及群落结构。结果显示,刀鲚线虫感染率为96.0%,平均感染强度为8.06±7.26,平均感染丰度为7.74±7.29。经ITS分子标记共鉴定出7种线虫,其中异尖属2种,宫脂属4种,针晶蛔属1种,均为海水性寄生虫,可作为刀鲚有海水生活经历的生物标记。其中派氏异尖线虫(Anisakis pegreffii)的感染率最高,为84.5%,其次为内弯宫脂线虫(Hysterothylacium aduncum)(31.0%),二者的感染强度和感染丰度也较高,其中平均感染强度分别为6.40±6.08和2.81±2.49,平均感染丰度分别为5.41±6.05和0.87±1.90;派氏异尖线虫感染丰度和感染强度在洄游早期呈上升趋势,到6月下旬稍有降低但不显著(P>0.05),内弯宫脂线虫感染丰度和强度则均表现为下降趋势。刀鲚寄生线虫的群落结构在不同洄游时间也有所差异,其中刀鲚感染线虫的平均物种丰富度和Brillouin多样性指数均呈下降趋势,但优势物种一直是派氏异尖线虫,...     

苹毛丽金龟触角嗅感器超微结构

利用扫描电镜和透射电镜对苹毛丽金龟Proagopertha lucidula (Faldermann)雌雄成虫触角嗅感器超微结构特征进行研究。结果表明:嗅感器集中于触角鳃片上,分布在触角鳃片表皮内陷形成的凹腔里,有5种感器,以板状感器为主,以外还有锥状感器、腔状感器、腔锥状感器和毛状感器。板状感器根据盘体形状的不同可分为4种类型,锥状感器根据锥体形状的差异可分为2种类型,腔锥状感器根据形状分为2种类型。嗅感器表皮有微孔和孔道微管。嗅感器内神经元的数目并不一致,1～2个不等。雄虫鳃片嗅感器总数显著多于雌性,是雌虫嗅感器总数1.8倍。其中雄性锥状感器的数目是雌性2倍,雌虫腔锥状感器数量是雄虫的4倍,雄虫板状感器数量是雌虫的2倍,雌雄腔状感器的数目无显著性差异。     

Olfactory gene expression in migrating adult sockeye salmon Oncorhynchus nerka

Expression of 12 olfactory genes was analysed in adult sockeye salmon Oncorhynchus nerka nearing spawning grounds and O. nerka that had strayed from their natal migration route. Variation was found in six of these genes, all of which were olfc olfactory receptors and had lower expression levels in salmon nearing spawning grounds. The results may reflect decreased sensitivity to natal water olfactory cues as these fish are no longer seeking the correct migratory route. The expression of olfactory genes during the olfactory‐mediated spawning migration of Pacific salmon Oncorhynchus spp. is largely unexplored and these findings demonstrate a link between migratory behaviours and olfactory plasticity that provides a basis for future molecular research on salmon homing.     

Sperm competition affects male behaviour and sperm output in the rainbow darter

Rainbow darters, Etheostoma caeruleum, are promiscuous fish with moderate rates of group spawning (between one and five males may simultaneously mate with one female). In this study, I examined male sperm output and male willingness to spawn under different levels of sperm competition intensity. One male and one female were allowed to spawn in an aquarium where they had visual and olfactory access to one of four treatments: four males, one male, zero males, or one female. Theory predicts that males should reduce sperm output when there are more than the average number of males at a group spawning (four-male treatment) and should increase sperm output when there are fewer than average males at a group spawning (one-male treatment). Mean sperm output did not differ among treatments. However, males released more sperm when spawning in the presence of competing males (four-male and one-male treatments pooled) than when spawning in the absence of competing males (zero-male and one-female treatments pooled). Males were also most likely to forego spawning opportunities when sperm competition intensity was high. Furthermore, male willingness to spawn was size dependent. Large males were more likely to forego spawning opportunities under high sperm competition intensity. Large males may be better off waiting for future spawning opportunities when there is a lower potential for sperm competition intensity.     

Population genetic structure in migratory sandhill cranes and the role of Pleistocene glaciations

Previous studies of migratory sandhill cranes (Grus canadensis) have made significant progress explaining evolution of this group at the species scale, but have been unsuccessful in explaining the geographically partitioned variation in morphology seen on the population scale. The objectives of this study were to assess the population structure and gene flow patterns among migratory sandhill cranes using microsatellite DNA genotypes and mitochondrial DNA haplotypes of a large sample of individuals across three populations. In particular, we were interested in evaluating the roles of Pleistocene glaciation events and postglaciation gene flow in shaping the present-day population structure. Our results indicate substantial gene flow across regions of the Midcontinental population that are geographically adjacent, suggesting that gene flow for most of the region follows an isolation-by-distance model. Male-mediated gene flow and strong female philopatry may explain the differing patterns of nuclear and mitochondrial variation. Taken in context with precise geographical information on breeding locations, the morphologic and microsatellite DNA variation shows a gradation from the Arctic-nesting subspecies G. c. canadensis to the nonArctic subspecies G. c. tabida. Analogous to other Arctic-nesting birds, it is probable that the population structure seen in Midcontinental sandhill cranes reflects the result of postglacial secondary contact. Our data suggest that subspecies of migratory sandhills experience significant gene flow and therefore do not represent distinct and independent genetic entities.     

Brown trout (<Emphasis Type="Italic">Salmo trutta</Emphasis>) invasiveness: plasticity in life-history is more important than genetic variability

Brown trout of German origin were introduced into Patagonian National Parks in 1905, where they acclimatized and underwent population expansion endangering populations of native species like Galaxiidae. Spawning adults of two populations were sampled in 2004. Their age, length-at-age and migratory behaviour were assessed from scale samples, as well as their variation at the coding LDH-C1* and eight non coding microsatellite loci. Between-population differentiation for life history (spawning time, migratory behaviour, length and weight at age) and reduced genetic variation were revealed. Based on genetic variation, effective population size smaller than 50 individuals has been estimated for the founder stock, and its German origin has been genetically traced. Flexibility in migratory behaviour and spawning time were identified as key factors conferring competitive advantage on those brown trout populations.