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嗅觉是鱼类最重要的化学感受器之一,可广泛感知食物气味和各类信息素,在鱼类摄食选择、洄游及躲避敌害中起重要作用。团头鲂（Megalobrama amblycephala）是我国特有的淡水植食性经济鱼类,主要喜食轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）、聚草（Myriophyllum spicatum）及紫背浮萍（Spirodela polyrrhiza）等水生植物。为探究嗅觉在团头鲂植食性趋向中的作用,将从以下几个方面进行研究:（1）运用形态学、组织学和分子生物学,研究团头鲂嗅觉器官的发育及代表性嗅觉受体基因（olfactory receptor genes,ORs）的表达模式变化;（2）建立两种食物气味诱导模型,探究不同食物气味刺激后团头鲂的电生理和行为学变化;（3）通过免疫学手段及q RT-PCR等方法,研究团头鲂嗅觉神经元的分布、食物气味刺激后可激活的嗅觉神经元类型和代表性ORs的表达模式变化。结果将为深入探究嗅觉及嗅觉受体基因在鱼类食性调控中的作用机制奠定基础,深化对鱼类嗅觉识别的认知,并对高效诱食剂的开发提供理论依据。主要研究结果如下:1、团头鲂嗅觉器官的发育及代表性嗅觉受体基因的表达模式研究基于组织学及形态学的方法研究了团头鲂嗅觉器官的发育过程,结果显示团头鲂嗅觉器官位于后背部和两侧眼睛前方,嗅囊（OE）紧贴于嗅腔底部,形状近似椭圆形,嗅基板沿着头尾方向平行排列。嗅觉器官在团头鲂刚孵化时就有嗅窝外围凹进的痕迹,不久凹进处长出嗅窝,并开始在中央出现长条形的嗅基板。随着仔鱼的生长发育,单侧嗅囊初级嗅基板排列由疏松逐渐紧密,嗅基板隆起高度、数量及嗅囊总体表面积逐渐增加,在成鱼阶段趋于稳定;基于q RT-PCR的方法研究了代表性ORs的表达模式,结果显示代表性ORs在团头鲂发育不同时期的组织中表达模式各异,其中Beta-2、9、10、11在胚胎发育时期的囊胚期、胚孔闭合期及嗅板期高表达（P＜0.01）;Beta-2、9、10、11和Epsilon-7在仔稚鱼期的3 dpf至15 dpf中微弱表达,在30 dpf至60 dpf时期高表达（P＜0.01）;Beta-2、10、11及Epsilon-6、7、10、13在幼鱼期至成鱼期的嗅囊中高表达（P＜0.05）,Beta-2、10、9、11及Epsilon-7、10、13在3月龄团头鲂嗅球中高表达（P＜0.01）,在6月龄至2龄团头鲂嗅球中不表达;Beta-2、10在幼鱼期至成鱼期脑中低表达（P＜0.05）。2、食物气味刺激对团头鲂嗅觉电生理和行为学的影响研究构建了团头鲂嗅电反应（Electro-olfactogram,EOG）装置和行为学装置,从电生理和行为学水平探究团头鲂对不同食物气味的敏感性和偏好性。EOG结果显示,团头鲂对氨基酸混合物的反应幅值大于轮叶黑藻提取物,反应特征相同,均为瞬时双向电位,呈明显的剂量-效应关系;根据线性回归方程,团头鲂对氨基酸混合物的感应阀值为10-10.75 mol/L,对轮叶黑藻提取物的感应阀值为10-5×;直接行为学结果显示,与对照组相比,团头鲂在10-5 mol/L氨基酸混合物和0.005×轮叶黑藻提取物刺激下,运动轨迹在气味区盘旋次数明显增多,表明团头鲂对这两种食物气味有明显的偏好性（P＜0.05）;摘除嗅囊的团头鲂与正常鱼相比,对这两种食物气味偏好指数显著降低（P＜0.05）;迷宫行为学结果显示,与10-5 mol/L氨基酸混合物相比,团头鲂对0.005×轮叶黑藻提取物表现出更高偏好性（P＜0.05）。3、食物气味刺激对团头鲂嗅觉神经元及代表性ORs表达的影响为明确团头鲂嗅基板上嗅觉神经元的分布及食物气味刺激后可激活的嗅觉神经元类型和代表性ORs的表达模式变化,研究首先基于Western Blot的方法验证抗体的表达,结果显示三种抗体（Gαs/olf、Gαo和Gαq/11）可以与团头鲂三种Gα蛋白相结合。在团头鲂嗅囊和脑组织蛋白中,Gαs/olf在42-45 k Da范围有双条带,Gαq在41k Da处有单条带,Gαo在40 k Da处有单条带;进一步采用免疫组化法研究团头鲂嗅觉神经元的分布,结果表明,不同的Gα抗体标记不同的嗅觉神经元,其中Gαs/olf标记位于嗅基板底部的纤毛神经元,Gαo标记位于嗅基板中部的微绒神经元,Gαq标记靠近嗅基板顶端的隐窝神经元;基于p ERK免疫荧光探究食物气味刺激后可激活的嗅觉神经元类型,结果显示,10-5 mol/L氨基酸混合物和0.005×轮叶黑藻提取物刺激后,激活了大量位于嗅基板底部的纤毛神经元,而对照组仅有少量的微绒毛神经元被激活;研究进一步采用q RT-PCR检测了不同食物气味刺激后团头鲂代表性ORs表达模式变化,结果显示,与对照组相比,在10-5 mol/L氨基酸混合物刺激下,Beta-9、10、11及Epsilon-6、7在脑中表达显著升高（P＜0.01）,Epsilon-7在嗅球中表达显著升高（P＜0.01）;在0.005×轮叶黑藻提取物刺激下,Beta-2、10和Epsilon-7在脑中表达显著升高（P＜0.01）,Epsilon-7在嗅球中表达显著升高（P＜0.01）。