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        淡水中心淡水石首魚(yú)全人工繁育及攝食馴化研究方面取得新進(jìn)展
        2022-07-13 10:39:23  來(lái)源:

        近日,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、淡水漁業(yè)研究中心“長(zhǎng)江特色水生動(dòng)物繁養(yǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”在淡水石首魚(yú)全人工繁育及攝食馴化研究方面取得新進(jìn)展。

        近年來(lái),隨著人民生活水平的不斷提高,高品質(zhì)蛋白源成為膳食結(jié)構(gòu)中極為重要的部分。其中,脂肪含量低但富含不飽和脂肪酸的水產(chǎn)品是高品質(zhì)蛋白源的重要來(lái)源。然而,在目前水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)中,90%的養(yǎng)殖產(chǎn)量?jī)H來(lái)源于27個(gè)主要養(yǎng)殖品種;鑒于此,馴化生物學(xué)特性好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、極具社會(huì)及經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水產(chǎn)動(dòng)物新品種對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

        圖1 徐跑研究員帶隊(duì)攻關(guān)淡水石首魚(yú)全人工繁育

        淡水石首魚(yú)又稱淡水大黃魚(yú),原產(chǎn)于北美洲,是石首魚(yú)科唯一終生生活在淡水的品種。淡水石首魚(yú)具有肉質(zhì)鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高(蛋白質(zhì)、氨基酸及不飽和脂肪酸含量高),可食用率高,無(wú)肌間刺,適宜加工等優(yōu)點(diǎn),是一種優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)動(dòng)物蛋白源。2016年,淡水中心從美國(guó)引進(jìn)淡水石首魚(yú)原種,由徐跑研究員帶隊(duì)開(kāi)展科研攻關(guān),2019年在全球范圍內(nèi)首次突破人工繁育技術(shù)。2022年,在新冠疫情不斷反復(fù)情況下,徐跑研究員和聞海波研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)克服重重困難,通過(guò)對(duì)F1代親本馴化培育,獲得F2代淡水石首魚(yú)苗種,實(shí)現(xiàn)了苗種全人工規(guī)?;庇?,為我國(guó)淡水石首魚(yú)苗種規(guī)模化繁育和養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        一直以來(lái),野生物種的食性馴化是困擾動(dòng)物界的重大難題。淡水石首魚(yú)為偏肉食性魚(yú)類,在自然界中主要以底棲生物和魚(yú)類為食,因此人工配合飼料的攝食馴化是制約淡水石首魚(yú)人工養(yǎng)殖的一大難題。課題組經(jīng)過(guò)科研攻關(guān),設(shè)計(jì)池塘馴化模式對(duì)孵化后21天的淡水石首魚(yú)幼苗進(jìn)行4個(gè)月人工配合飼料馴化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),攝食配合飼料組(DOM)魚(yú)體末重是未攝食組(WT)的21.66倍;且DOM魚(yú)體對(duì)糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的消化能力顯著增強(qiáng),食欲和感知能力顯著增強(qiáng)。轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)DOM顯著提高了魚(yú)體蛋白質(zhì)消化吸收能力,并通過(guò)AGE-RAGE信號(hào)抑制細(xì)胞凋亡,通過(guò)Relaxin信號(hào)激活細(xì)胞外基質(zhì)重塑;腸道微生物分析發(fā)現(xiàn)DOM組假單胞菌屬豐度顯著升高,成為優(yōu)勢(shì)菌群。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組和腸道微生物聯(lián)合分析,研究人員進(jìn)一步確認(rèn),假單胞菌屬及其調(diào)控的攝食感知、蛋白利用和細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的互作是攝食馴化的潛在調(diào)控機(jī)理。結(jié)果表明,假單胞菌屬及其調(diào)控的攝食相關(guān)基因是改變淡水石首魚(yú)攝食的潛在靶點(diǎn),為攝食馴化提供了重要理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,課題組還篩選了可有效調(diào)控假單胞菌屬的誘食劑,進(jìn)行科學(xué)有效的攝食馴化及食性轉(zhuǎn)化研究。

        圖2 假單胞菌屬調(diào)控淡水石首魚(yú)攝食的分子機(jī)制

        相關(guān)研究論文“Gut Microbes Reveal Pseudomonas Medicates Ingestion Preference via Protein Utilization and Cellular Homeostasis Under Feed Domestication in Freshwater Drum, Aplodinotus grunniens”發(fā)表在微生物領(lǐng)域權(quán)威期刊Frontiers in Microbiology(影響因子6.064,JCR一區(qū))。生物技術(shù)研究室基因中心宋長(zhǎng)友博士為第一作者,李紅霞副研究員和徐跑研究員為通訊作者。全文鏈接:https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.861705

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