盐度对金钱鱼幼鱼生长和抗氧化系统的影响研究

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金钱鱼(Scatophagus argus),隶属于鲈形目(Perciformes),金钱鱼科(Scatophagidae),金钱鱼属(Scatophagus),主要分布于我国的东海南部、南海和北部湾地区。金钱鱼既是食用鱼又是观赏鱼,经济价值很高,是我国南方沿海池塘和网箱养殖的重要种类。金钱鱼盐度适应范围广,具有很好的推广养殖前景。但盐度改变会对其生长和生理生化等产生多方面的影响,抗氧化系统是抵御氧化应激的关键防线。本论文开展了金钱鱼幼鱼盐度驯化养殖实验和盐度骤变实验,分析了盐度对金钱鱼幼鱼存活、生长、抗氧化指标的影响以及盐度骤降时基因表达和代谢通路的变化规律,旨在为金钱鱼幼鱼高效养殖,拓展养殖空间提供基础数据。1.盐度对金钱鱼幼鱼存活、生长和抗氧化系统的影响为探讨盐度对金钱鱼幼鱼存活、生长和抗氧化状态的影响,在6个盐度梯度(淡水、盐度5、10、20、30和35)下,养殖体质量为(6.27±0.28)g金钱鱼幼鱼60 d,统计其存活率及生长情况,测定了各盐度下金钱鱼幼鱼肝脏、鳃、肌肉组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)活力,以及还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量。结果表明,金钱鱼幼鱼在0~35盐度范围内存活率为97.78%~100%,无显著性差异(P>0.05)。盐度为5时,终末体长、体重和增重率均达到最大,盐度为35时,终末体长、体重和增重率最小。盐度5条件下的特定生长率为0.96%±0.01%,显著高于其他盐度组(P<0.05)。特定生长率的二次回归模型拟合表明,体质量为(6.27±0.28)g的金钱鱼幼鱼在养殖盐度为7.5时获得最大特定生长率。淡水组和盐度35组金钱鱼幼鱼肝脏中SOD与CAT活力显著高于其他各组(P<0.05),并且肝脏中的GPx活力和MDA含量也处于较高水平。GST活力与GSH含量在各盐度组间没有显著差异(P>0.05)。研究揭示,金钱鱼幼鱼在0~35的盐度范围内具有高存活率,但在低盐环境中生长较快;淡水和高盐环境对鱼体内产生一定程度的氧化压力,推荐金钱鱼幼鱼适宜的养殖盐度范围为5~10。2.盐度骤变下金钱鱼幼鱼抗氧化系统的响应为研究盐度骤变对金钱鱼幼鱼抗氧化系统的影响,实验以体质量为(6.27±0.28)g的金钱鱼幼鱼为研究对象,以盐度20为基础盐度,直接转入5和35盐度水体中,在实验开始0 h、6 h、12 h、24 h、48 h、96 h、7 d时,测定幼鱼肝脏、鳃和肌肉组织中SOD、CAT、GSH和MDA 4种抗氧化指标,并统计试验期间的死亡情况。结果表明:盐度骤变7 d内金钱鱼幼鱼存活率为100%。肝脏中SOD和CAT活力随盐度处理时间的延长先下降后上升;7 d时,盐度35组中SOD和CAT活力显著高于对照组(P<0.05),GSH和MDA含量与对照组相比差异不显著(P>0.05)。鳃中SOD、CAT活力、GSH和MDA含量在盐度升高和降低后的变化总趋势均为先升高后降低,7 d时均保持在对照组水平。盐度突然升高或降低后,肌肉中SOD活力均先升高后降低,最终与对照组间无显著性差异(P>0.05)。CAT活力在盐度5组中表现平缓,而在盐度35组中先降低后逐渐升高至对照组水平,最后保持平稳状态。骤变组GSH和MDA含量在各时间点与对照组间均无显著性差异(P>0.05)。研究表明,金钱鱼幼鱼对于盐度变化有较强的适应性,通过提高各组织抗氧化系统中的酶和非酶抗氧化剂水平以应对氧化压力,盐度骤变7天后抗氧化指标恢复正常水平。3.盐度骤降下金钱鱼幼鱼的肝脏转录组分析为探讨金钱鱼幼鱼肝脏抗氧化系统响应盐度骤降的分子机制,本研究分析了盐度骤降6 h后金钱鱼幼鱼肝脏转录组学数据。Illumina HiSeq 2500测序共获得104450 419条序列,经过原始测序数据质量剪切和从头拼接得到103 264条转录本73721条基因。分别在NR、Pfam、COG、Swiss-Prot、KEGG、GO六大数据库对Unigenes进行功能注释,注释成功率37.46%。通过差异基因GO功能富集分析,发现盐度骤变对金钱鱼幼鱼肝脏中催化活性、刺激反应和脂质代谢等过程影响显著。KEGG富集分析显示,盐度骤降6 h后显著富集的通路多与免疫系统有关。与抗氧化功能相关的羟酸氧化酶、硫氧还蛋白和磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶基因表达显著上调,硫氧还蛋白互作蛋白基因显著下调,调控抗氧化酶系全面表达的Nrf2-Keap1信号通路处于激活阶段。研究表明盐度骤降6 h对金钱鱼幼鱼肝脏产生氧化压力,基因表达和代谢通路对氧化应激做出初级响应。
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