自然界中,由于温度变化、季节变化、繁殖行为、病害或食物分布不均等因素的存在,鱼类常常面临不利于生长的困境。在池塘养殖实践中,越冬期间,由于水温降低导致鱼类代谢减缓,停止摄食,使其同时面对低温和饥饿双重应激,因此有效动员机体贮存物质非常重要。草鱼作为我国淡水水产养殖产量最大的养殖对象,其越冬期间常常出现减重甚至死亡等现象,尚缺乏精准的营养策略预防或减轻所出现的问题。本研究针对实践过程中发生的上述现象,探讨草鱼越冬期间生理响应机制的同时,采用传统营养学手段,研究草鱼越冬后快速恢复体质和越冬前强化体质进而安全越冬的营养改善策略,为生产实践提供相应的帮助和借鉴。本研究得出的研究结果如下:1.越冬对草鱼生物学性状、生理生化指标和体成分的影响对草鱼越冬期间生物学性状、血清生化指标、常规成分、抗氧化能力和脂肪酸组成的变化进行了探究,结果表明实验草鱼体重、肝胰脏重量、肥满度、肝体比、脏体比、肠体比和腹腔脂肪指数均呈现显著下降趋势（P<0.05）,越冬1周后,草鱼肌肉各常规成分含量显著变化（P<0.05）;随着越冬时间的延长,血清甘油三酯（TG）、甘油（Glycerol）、总蛋白（TP）、总胆固醇（TCHO）和血糖（GLU）含量先显著降低（P<0.05）,随后保持稳定,游离脂肪酸（Free fatty acids）含量显著上升（P<0.05）;肝胰脏糖原和肌肉糖原以及肝胰脏、肌肉和脂肪组织TG含量显著降低（P<0.05）;氧化应激胁迫最大的三个组织分别是脂肪组织、肝胰脏和肌肉;随着越冬时间的延长,各组织脂肪酸比例发生了显著的变化,关联分析表明草鱼脂肪组织中SFA、肌肉中PUFA和MUFA、肝胰脏中MUFA在越冬期间供应能量的同时与氧化应激乃至机体损伤显示主要正相关;越冬2周内,草鱼肌肉脂质显著上升,可能通过LPL酶依赖的脂质运输途径相关。表明越冬期间,草鱼机体生理状态发生了重大变化,涉及到机体形态改变、能量动员、氧化防御系统作用和其他相关变化。2.越冬胁迫下草鱼肝胰脏转录组学研究通过高通量测序平台,选取越冬前后草鱼肝胰脏进行测序。获得2,4130,5604个干净高质量reads,通过归一化处理计算后,总共出现了795个差异基因,包括336个基因显著上调和459个基因显著下调。将所有差异表达基因进行GO、KEGG和KOG功能富集分析后发现,759个差异表达基因共得到68个GO功能注释,其中小分子代谢过程和脂质代谢过程差异表达基因较多,其次是细胞内部分和辅酶绑定途径;KEGG通路富集分析发现,AMPK信号通路富集程度最高,被注释到该途径的24个差异基因有17个差异基因下调,上调的差异基因有7个;使用KOG数据库进一步对基因功能进行分类表明脂质转运与代谢途径富集程度最高,差异表达基因数量最多为55个。结合GO、KEGG和KOG分析结果表明在越冬过程中,主要以AMPK信号通路为主要作用通路,以其下游通路调控基因作为主要作用基因,其中脂质代谢为草鱼应对越冬能量消耗起到了决定性的作用,表明草鱼肝胰脏更多通过脂质代谢供应能量进而适应越冬。3.草鱼AMPK基因特征分析及其对越冬胁迫机体代谢稳态调节研究通过转录组学研究结果发现,越冬期间草鱼AMPK信号通路起到了重要作用。对草鱼AMPK基因进行生物信息学分析,鉴定出9个亚型,分别是AMPKα1、AMPKα1、AMPKα2、AMPKβ1a、AMPKβ1b、AMPKβ2、AMPKγ1、AMPKγ2a、AMPKγ2b和AMPKγ3,并获得了它们的完整编码序列;草鱼AMPK基因高度保守,与其他物种具有高度同源性。组织分布表现出组织依赖性表达模式,AMPK在肝胰脏和脂肪组织中的能量动员可能有不同的作用;体外脂肪细胞中,AMPKγ可能比AMPKα/β作用更重要。越冬期间,血清ATP、ADP和AMP含量显著降低,同时ADP+AMP/ATP比值显著升高（P<0.05）;肝胰脏、肌肉以及腹腔脂肪中AMPKα1、AMPKα2基因表达显著上升（P<0.05）,下游糖脂及蛋白代谢相关基因转录水平显著上升（包括ATGL、HSL、CPT1α、CD36等脂分解相关基因;GK、PFK、PK等糖酵解相关基因;GLDH,IGF-1等蛋白分解相关基因）或显著下调（ACC、FAS等脂合成相关基因;CREB、Fox O1、PGC-1α、PEPCK、G6Pase、GLUT2等糖异生相关基因;TOR、S6K等蛋白合成相关基因）（P<0.05）。表明在越冬期间激活了草鱼AMPK通路及其下游基因,促进了糖酵解、脂质分解、脂肪酸β氧化、脂肪酸转运以及蛋白分解的进程加快,同时抑制了糖原合成、脂质合成和蛋白合成的过程,维持了机体稳态。4.越冬后投喂不同蛋白及脂肪水平饲料对草鱼生长性能、体组成、消化性能和机体健康状况的影响经历越冬胁迫后,草鱼对饲料营养物质的实际需求可能与正常养殖环境下的适宜需求水平不同。因此对草鱼越冬再投喂饲料中设计8种不同蛋白质和脂肪水平的饲料,其中包括25%、28%、31%、34%四种粗蛋白水平和4%、8%粗脂肪水平,进行56天实验。结果表明蛋白质含量为31%,脂肪含量为8%的饲料显著提高了越冬草鱼最终体重、增重率、脏体比、肠体比和肝体指数,同时显著提高了蛋白质和脂肪沉积率,促进了饲料的利用（P<0.05）。31%蛋白和8%脂肪水平处理组显著提高了肝胰脏消化酶含量,促进肠道结构的修复,也显著提高了各组织的抗氧化能力（P<0.05）。通过回归分析,建议草鱼越冬后再饲喂饲料中含有蛋白30.32%-30.41%、脂肪8%时,修复效果最好。5.越冬后再投喂饲料中裂殖壶藻油和硫辛酸对草鱼生长性能、体成分和抗氧化能力的影响草鱼越冬后再投喂31%蛋白（实际30.32%-30.41%）、8%脂肪饲料对机体具有较好的修复作用,以此和实验室前期研究成果基础上,分别添加高低含量n-3 HUFA和高低含量硫辛酸对饲料进行强化。结果显示,饲料中添加适宜水平（0.52%）n-3 HUFA和0.1%含量硫辛酸时,显著增强了越冬后草鱼生长性能及成活率提高了肠道质量,降低了饲料系数,同时抑制了脂质在腹腔中的过度蓄积（P<0.05）。添加适宜水平n-3 HUFA后,显著提高了肝胰脏、肌肉、前肠、脂肪组织和血清中的CAT,SOD和GST活性,显著降低了各组织中MDA和O₂·^-含量（P<0.05）,添加0.1%含量硫辛酸时,显著降低了肝胰脏和肌肉O₂·^-含量但显著提升了CAT含量（P<0.05）。适宜水平n-3 HUFA和0.1%含量硫辛酸处理组显著改变了各组织中脂肪酸比例,其中PUFA比例在各种脂肪酸组成变化中起主要作用。最终,建议草鱼越冬后再投喂饲料中含有有蛋白30.32%-30.41%、脂肪8%的同时,添加适宜水平（0.52%）n-3 HUFA和0.1%含量硫辛酸,对草鱼机体具有更好的修复作用。6.越冬前饲料蛋白脂肪水平对草鱼生物学性状及机体脂肪酸组成的影响设计6种不同蛋白质和脂肪水平的饲料,包括28%、31%、34%三种粗蛋白水平和4%、8%粗脂肪水平,进行28天越冬前强化实验。结果表明,越冬前强化蛋白水平31%,脂肪水平4%饲料对草鱼越冬后体重损失有显著抑制作用（P<0.05）,同时肝体比也显著高于其他对照组。越冬后,31%蛋白、4%脂肪饲料强化处理组显著提高了了血清代谢物中TP、GLU和TG含量,降低了越冬期间机体产生的氧化应激,为越冬后再投喂饲料进行恢复打下了良好的机体健康基础。对肝胰脏和肌肉越冬前后脂肪酸模式分析发现,31%蛋白、4%脂肪饲料强化处理组对机体脂肪酸比例变化产生影响最小,显示该处理组能有效降低越冬期间脂肪酸比例发生剧烈变化的同时,继而降低氧化应激。通过回归分析,越冬前强化饲料中含有31.53%蛋白和4%脂肪对草鱼安全越冬作用最为明显,结果最佳。7.越冬饲料中强化n-3 HUFA对草鱼体重及机体抗氧化能力的影响设计四种饲料处理组,分别是:31%蛋白4%脂肪组、31%蛋白8%脂肪组、31%蛋白8%脂肪组（0.52%n-3 HUFA）和31%蛋白8%脂肪组（1.04%n-3 HUFA）,进而探讨越冬前强化饲料中添加n-3 HUFA是否对草鱼越冬有所帮助。结果显示,饲料中在8%脂肪水平下,无论添加高低水平n-3 HUFA,均不能显著抑制草鱼越冬前后体重损失率。依然是越冬前强化31%蛋白和4%脂肪可显著提高了越冬后草鱼肝胰脏和肠道的质量以及组织学完整性,显著提高了血清代谢物含量的同时降低了越冬期间带来的氧化应激,为草鱼越冬后再投喂饲料快速恢复奠定基础。越冬前后肝胰脏和肌肉脂肪酸比例分析发现,饲料中添加高低含量n-3 HUFA提高了脂肪酸比例模式的变化,提高了机体脂肪动员及代谢,继而造成氧化应激的产生,不利于越冬。因此,越冬前强化n-3HUFA饲料不能有效提高草鱼抵御越冬的不利影响的耐受力。研究表明:（1）越冬期间,草鱼通过动员机体内能量物质进行消耗,继而安全越冬,期间脂肪供能作用最强,而脂肪组织受到了最大的氧化应激压力;AMPK通路及其下游相关基因在越冬期间共同维持了草鱼机体状态的稳定;（2）越冬后再投喂饲料中含有蛋白30.32%-30.41%脂肪8%以及在此基础上,添加0.52%水平n-3 HUFA和0.1%含量硫辛酸对草鱼修复效果更佳;（3）越冬前强化适宜蛋白31%及4%脂肪饲料,可确保草鱼安全越冬,添加n-3HUFA并无此效果。