绿鳍马面鲀外部形态特征与染色体核型分析

李凤辉, 刘琨, 王鹏飞, 边力, 陈四清, 常青, 葛建龙, 周丽青

李凤辉, 刘琨, 王鹏飞, 边力, 陈四清, 常青, 葛建龙, 周丽青. 绿鳍马面鲀外部形态特征与染色体核型分析[J]. 南方水产科学, 2019, 15(3): 104-112. DOI: 10.12131/20180118
引用本文: 李凤辉, 刘琨, 王鹏飞, 边力, 陈四清, 常青, 葛建龙, 周丽青. 绿鳍马面鲀外部形态特征与染色体核型分析[J]. 南方水产科学, 2019, 15(3): 104-112. DOI: 10.12131/20180118
LI Fenghui, LIU Kun, WANG Pengfei, BIAN Li, CHEN Siqing, CHANG Qing, GE Jianlong, ZHOU Liqing. Morphological structure and karyotype of Thamnaconus septentrionalis[J]. South China Fisheries Science, 2019, 15(3): 104-112. DOI: 10.12131/20180118
Citation: LI Fenghui, LIU Kun, WANG Pengfei, BIAN Li, CHEN Siqing, CHANG Qing, GE Jianlong, ZHOU Liqing. Morphological structure and karyotype of Thamnaconus septentrionalis[J]. South China Fisheries Science, 2019, 15(3): 104-112. DOI: 10.12131/20180118

绿鳍马面鲀外部形态特征与染色体核型分析

基金项目: 农业部外海渔业开发重点实验室开放课题 (LOF 2017-05);中国水产科学研究院黄海水产研究所级基本科研业务费项目 (20603022017014, 20603022018004);广东省渔业生态环境重点实验室开放基金 (FEEL-2017-10)
详细信息
    作者简介:

    李凤辉(1987—),男,博士研究生,从事水产生物繁殖生物学研究。E-mail: 18763903510@163.com

    通讯作者:

    陈四清(1966—),男,研究员,从事水产生物繁殖生物学研究。E-mail: chensq@ysfri.ac.cn

  • 中图分类号: Q 959.486

Morphological structure and karyotype of Thamnaconus septentrionalis

  • 摘要:

    该研究以黄海水域捕捞的131尾绿鳍马面鲀 (Thamnaconus septentrionalis) 为样本,在活鲜状态下,观察其外部形态特征并绘图;统计各鳍条数量,对可量比性状进行回归分析;采用热滴片法,制备染色体标本。结果发现:1) 鱼体头部和背部在活体状态下呈深青灰色,腹部呈浅青绿色,趋于白色。死亡后,体色加深,转为墨绿色,鳍条保持蓝绿色为其外部形态的明显特征。2) 体长为体高的1.5~3.3倍;体长为头长的3.1~4.9倍;头长为吻长的1.1~1.6倍。3) 全长 (Tl)/体长 (Sl)相关性显著 (R2=0.96),雌雄无显著差异;尾柄长/尾柄高、体长/尾柄长、头长/眼径、头长/眼间距相关性不显著,雌雄差异大。4) 鳍式为背鳍Ⅱ,36~39;臀鳍34~37;胸鳍14~15;尾鳍1+10+1;腹鳍退化为一个腹鳍棘。5) 鳞片绒状鳞,由基板和骨质凸起组成;具有体侧线和框下线。6) 绿鳍马面鲀二倍体染色体数目为2n=40,染色体核型为2n=40t,臂数NF=40,均为端着丝粒染色体,且无异型染色体。

    Abstract:

    We observed and drawn the external morphology of 131 Thamnaconus septentrionalis collected from the Yellow Sea, and counted the number of dorsal fin rays, caudal fin rays, anal fin rays as well as pectoral fin rays, so as to conduct a regrassion analysis of their morphological features. Besides, the chromosome specimens were made by hot titration method, and the karyotype was analyzed. The results are: 1) when alive, the head and back of T. septentrionalis' body were in pewter and the abdomen was in whitish turquoise; after death, the color turned dark green. The fins' remaining turquoise was an obvious feature of its external morphology. 2) The body length was 1.5−3.3 times and 3.1−4.9 times as long as the body height and the head length; the head length was 1.1−1.6 times as long as the proboscis length. 3) The variation of total length/standard length was minimum with the smallest difference between female and male and had the best correlation coefficient (R2=0.96). The values of caudal length/caudal depth, standard length/caudal length, head length/eye diameter and head length/eye interal had the lowest correlation coefficient, and the difference between female and male was obvious. 4) The fin type was: dorsal fin II, 36−39; anal fin 34−37; tail fin 14−15, caudal fin 1+10+1, and the pelvic fin degenerated into pelvic fin spines. 5) The body was covered with a variety of fleece scales consisting of a base plate and a bony bulge, and the lateral lines were composed of trunk line and infraorbital line. 6) T. septentrionalis had 20 pairs of chromosomes (2n=40) and the karyotype formula was 2n=40t. All of them were telomeres without heteromorphic sex chromosomes.

  • 卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)属于鲈形目、鲳鲹属,肉质细嫩鲜美,营养价值丰富,是深受大众喜爱的海水食用鱼[1]。近年来,中国和东南亚的一些国家对卵形鲳鲹的商业化养殖不断增加[2]。卵形鲳鲹是大量使用配合饲料养殖的海水鱼之一,鱼粉因蛋白质和必需氨基酸含量高、富含n-3多不饱和脂肪酸和维生素等优点[3],一直是卵形鲳鲹配合饲料中使用最多的蛋白源。但由于近年来鱼粉价格上涨且供应量不稳定,寻求合适的蛋白源成为水产行业迫切需要解决的问题。在目前研究的植物蛋白中,豆粕因其消化吸收率高、产量丰富、成本低等优点[4],被认为是可替代鱼粉的蛋白源之一。然而,豆粕存在抗营养因子、适口性差等缺点,这限制了其在饲料中的广泛应用[5]。发酵豆粕是豆粕的加工产物,通过发酵将抗营养因子、蛋白质、纤维等降解来提高大豆蛋白的营养价值和适口性[6-7]。许多研究已证实发酵豆粕在虹鳟(Oncorhynchus mykiss)[8]、黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)[9]、杂交罗非鱼(Oreochromis mossambicus×O. niloticus)[10]中部分替代鱼粉,可以获得较好的生长性能和免疫状态。发酵豆粕原料丰富,加工方式绿色环保,营养价值高,可以减少水产行业对鱼粉的依赖,缓解蛋白源相对紧缺的情况。与鱼粉相比,植物蛋白源氨基酸含量非常不平衡,目前已证实赖氨酸和蛋氨酸是内源代谢的2种限制性氨基酸[11],限制性氨基酸含量不平衡会导致鱼体生长性能下降、饲料利用率下降、免疫状态下降等[12]。发酵豆粕替代鱼粉在卵形鲳鲹中也有相关研究,刘兴旺等[13]发现发酵豆粕替代鱼粉水平不超过60.8%对卵形鲳鲹的生长和饲料利用率无不利影响,但未探讨在添加限制性氨基酸条件下发酵豆粕替代鱼粉对卵形鲳鲹的影响。本研究在各发酵豆粕组中添加适量赖氨酸和蛋氨酸,探讨发酵豆粕替代鱼粉对卵形鲳鲹生长和血清生化的影响,以期为卵形鲳鲹合理使用发酵豆粕、优化饲料配方提供科学依据。

    本实验共配制了5种等氮等脂的饲料,以鱼油为主要脂肪源,鱼粉为基础蛋白源。各实验饲料分别添加0% (FM),25% (FSM25),50% (FSM50),75% (FSM75)和100% (FSM100)的发酵豆粕替代鱼粉,并分别添加0%、0.10%、0.22%、0.35%和0.45%的赖氨酸及0%、0.14%、0.27%、0.41%和0.54%的蛋氨酸。饲料原料及营养组成见表1,原料及饲料必需氨基酸组成见表2。所有饲料原料粉碎后过40目筛,原料混匀后依次加入脂肪源、大豆卵磷脂和水,经过制粒机(华南理工大学)制成2.5 mm的沉性饲料颗粒,4 ℃密封备用。

    表  1  饲料原料与营养组成
    Table  1.  Ingredients and proximate composition of experimental diets %
    原料
    ingredient
    组别 group
    FM FSM25 FSM50 FSM75 FSM100
    鱼粉 fish meal 42 31.5 21 10.5 0
    发酵豆粕 fermented soybean meal 0 14 28 42 56
    玉米蛋白粉 corn gluten meal 19 20 22 24 26
    麦麸 wheat bran 24 20 14 5 0
    鱼油 fish oil 6 6.5 7.4 8.6 9.5
    α-纤维素 α-cellulose 2.5 1.26 0.61 2.64 1.01
    大豆卵磷脂 soybean lecithin 2 2 2 2 2
    磷酸二氢钙 calcium dihydrogen phosphate 2 2 2 2 2
    氯化胆碱 choline chloride 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
    维生素预混料1 vitamin premix 1 1 1 1 1
    矿物质预混料2 mineral premix 1 1 1 1 1
    赖氨酸 lysine 0 0.10 0.22 0.35 0.45
    蛋氨酸 methionine 0 0.14 0.27 0.41 0.54
    总计 total 100 100 100 100 100
    营养水平/% nutrition level
     粗蛋白 protein 42.2 42 43.8 43.4 44.1
     粗脂肪 lipid 9.5 9.8 10.4 9.9 9.9
     水分 moisture 10.5 10.9 9 9 9.4
     灰分 ash 9.2 8.4 7.7 6.9 5.9
     注:1. 维生素预混料(每kg含量):维生素A 8 000 000 IU,维生素D3 2 000 000 IU,维生素K3 10 000 mg,维生素E 40 000 mg,维生素B1 7 000 mg,维生素B2 15 000 mg,维生素B6 12 000 mg,维生素B12 100 mg,烟酰胺 90 000 mg,叶酸 1 000 mg,D-泛酸 35 000 mg,生物素 200 mg,肌醇 80 000 mg;2. 矿物质预混料(每kg含量):铁 10 000 mg,铜1 200 mg,锰 5 500 mg,锌 7 000 mg,钴 250 mg,碘 250 mg,硒 50 mg,钾 60 000 mg,钠 24 000 mg,镁 60 000 mg  Note: 1. vitamin premix (per kilogram content): Vitamin A 8 000 000 IU, Vitamin D3 2 000 000 IU, Vitamin K3 10 000 mg, Vitamin E 40 000 mg, Vitamin B1 7 000 mg, Vitamin B2 15 000 mg, Vitamin B6 12 000 mg, Vitamin B12 100 mg, nicotinamide 90 000 mg, folic acid 1 000 mg, D-pantothenic acid 35 000 mg, biotin 200 mg, inositol 80 000 mg; 2. mineral premix (per kilogram content): Fe 10 000 mg, Cu 1 200 mg, Mn 5 500 mg, Zn 7 000 mg, Co 250 mg, I2 250 mg, Se 50 mg, K 60 000 mg, Na 24 000 mg, Mg 60 000 mg
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    表  2  原料及饲料必需氨基酸组成
    Table  2.  Essential amino acids composition of ingredient and experimental diets %
    必需氨基酸
    essential amino acid
    鱼粉
    fish meal
    发酵豆粕
    fermented soybean meal
    玉米蛋白粉
    corn gluten meal
    麦麸
    wheat bran
    组别 group
    FM FSM25 FSM50 FSM75 FSM100
    苏氨酸 Thr 2.69 1.92 1.99 1.14 1.54 1.50 1.52 1.52 1.51
    缬氨酸 Val 3.12 2.32 2.64 0.80 1.87 1.85 1.86 1.88 1.88
    蛋氨酸 Met 1.76 0.25 1.27 0.12 0.85 0.85 0.79 0.77 0.75
    异亮氨酸 Ile 2.61 2.18 2.18 0.53 1.61 1.62 1.66 1.73 1.77
    亮氨酸 Leu 4.65 3.76 10.11 1.05 4.00 4.05 4.26 4.50 4.67
    苯丙氨酸 Phe 2.62 2.59 3.73 0.68 1.93 1.97 2.12 2.27 2.39
    赖氨酸 Lys 4.96 3.13 0.97 0.79 2.48 2.35 2.38 2.41 2.38
    色氨酸 Try 0.61 0.44 0.26 0.21 0.36 0.35 0.34 0.38 0.36
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    将750尾大小均一、体质健康的卵形鲳鲹[体质量 (42.64±4.68) g]分成5组,每组设3个重复,随机放入15个网箱 (1 m×1 m×1.5 m),每个网箱放50尾。实验鱼采自中国水产科学研究院南海水产研究所热带水产研究开发中心,养殖实验在海南陵水新村港进行。饲养8周,日饱食投喂2次(7:00和16:00),每天准确记录每个网箱的采食量。实验期间,海水盐度约35,温度28~31 ℃,pH 7.4~8.1,溶氧大于5 mg·L–1

    养殖结束后,将鱼饥饿24 h,麻醉后称取各网箱鱼的总质量,计算增重率和特定生长率。从每个网箱中随机取6尾鱼,测量体长、体质量用于计算肥满度,并取内脏和肝脏称质量,计算脏体比和肝体比。从每个网箱中随机取6尾,鱼尾静脉取血用于测定血清生化指标,离心后(3 000×g,4 ℃,10 min)取血清放于–20 ℃保存。取血后,在低温下取出肝脏组织放于1.5 mL无RNA酶冻存管,放入液氮随后放于–80 ℃保存,用于测定肝脏类胰岛素生长因子-1 (insulin-like growth factor-1,IGF-1)和生长激素(growth hormone,GH)基因的表达。

    鱼体肌肉水分含量采用105 ℃烘干法测定;灰分含量在马弗炉中550 ℃灼烧8 h后测定;粗蛋白含量采用凯氏定氮法测定;粗脂肪采用索氏提取法测定;原料和饲料氨基酸含量委托广东省质量监督食品检验站测定。

    参照酶活试剂盒 (南京建成生物工程研究所) 说明书,测定超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase, SOD) 活性和丙二醛 (malondialdehyde, MDA) 含量;血清中的总蛋白 (total protein, TP)、高密度脂蛋白 (high density lipoprotein, HDL)、低密度脂蛋白 (low density lipoprotein, LDL)、谷丙转氨酶 (alanine aminotrans, ALT) 和谷草转氨酶 (aspartate transaminase, AST) 活性委托北京华英生物技术研究所采用迈瑞BS-420全自动生化仪测定。

    参照总RNA提取试剂盒(广州美基生物科技有限公司)说明书提取肝脏总RNA,用Nanodrop2000检测RNA浓度,利用1.2%琼脂糖凝胶电泳检测RNA质量。参照PrimeScript™ with gDNA Erase逆转录试剂盒说明书,对RNA样品进行逆转录,逆转录完成的cDNA放于–80 ℃冰箱中保存。

    利用Beacon Designer 7设计IGF-1和GH特异性引物,以卵形鲳鲹ef-1α (elongation factor 1 alpha)作为内参,引物序列见表3。肝脏组织cDNA模板浓度稀释至 (50±5) ng·μL–1作为荧光定量模板,qPCR反应根据SYBR Pre-mix ExTaqTM试剂盒 (TaKaRa) 说明书进行。qPCR反应体系为12.5 μL,1 μL cDNA模板,0.5 μL正向引物,0.5 μL反向引物,4.25 μL ddH2O和6.25 μL SYBR Pre-mix ExTaq。qPCR反应条件为:94 ℃预变性30 s;94 ℃变性5 s,62 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,循环40次。每个样品和内参设4个重复。实验数据使用△CT法(2–△△CT)进行分析。

    表  3  免疫相关基因及内参引物
    Table  3.  Real-time quantitative PCR primers for immune related genes and ef-1α
    引物名称
    primer name
    引物序列 (5'−3')
    primer sequence
    用途
    application
    IGF-1-F CGCAATGGAACAAAGTCGG qRT-PCR
    IGF-1-R AGGAGATACAGCACATCGCACT
    GH-F GGACGGAGCAGAGATGTT
    GH-R GCAAGCCAGCAATTCATAGT
    ef-1α-F CCCCTTGGTCGTTTTGCC 内参
    ef-1α-R GCCTTGGTTGTCTTTCCGCT
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    $$ \begin{array}{*{20}{c}} {{{\text{增重率}}}\left( {{\rm{WGR}}} \right) = \left( {{W_{t}}-{W_{0}}} \right)/{W_{0}} \times 100\% }\\ {{{\text{特定生长率}}}({\rm{SGR}}) =\left( {{{\ln}}{W_{t}}-{{\ln}}{W_{0}}} \right)/t \times 100\% }\\ {{{\text{饲料系数}}}\left( {{\rm{FCR}}} \right) =F/({W_{t}}-{W_{0}}) \times 100\% }\\ {{{\text{肥满度}}}\left( {{\rm{CF}}} \right) = {W_{t}}/l \times 100\% }\\ {{{\text{脏体比}}}\left( {{\rm{VSI}}} \right) = {m_{\rm{V}}}/{W_{t}} \times 100\% }\\ {{\text{肝体比}}}\left( {{\rm{HSI}}} \right) = {m_{\rm{H}}}/{W_{t} \times 100\% } \end{array} $$

    式中W0为实验开始时体质量(g);Wt为实验结束时体质量(g);F为饲料摄入量干质量(g);t为饲养天数(d);mV为鱼内脏质量(g);mH为鱼肝脏质量(g);l为鱼体长 (cm)。采用Excel 2010、SPSS 23.0统计软件进行数据处理分析,进行单因素方差(One-Way ANOVA)分析,若处理有显著差异则进行多重比较(Tukey's)检验,实验结果用“平均值±标准差($\overline X \pm {\rm{SD}} $)”表示。

    FSM25和FSM50组增重率、特定生长率、采食量和肥满度与FM组相比无显著差异(P>0.05),FSM75和FSM100组增重率、特定生长率、采食量和肥满度显著低于FM组(P<0.05);FSM25、FSM50和FSM75组饲料系数与FM组相比无显著差异(P>0.05),FSM100组的饲料系数最高,且显著高于其他各组(P<0.05,表4)。各实验组脏体比和肝体比无显著性差异(P>0.05)。

    表  4  发酵豆粕替代鱼粉对卵形鲳鲹生长性能的影响
    Table  4.  Effects of substitution of fish meal by fermented soybean meal on growth performance of T. ovatus
    项目
    item
    组别 group
    FM FSM25 FSM50 FSM75 FSM100
    增重率/% WGR 209±10a 225±10a 201±10a 163±1b 128±6b
    特定生长率/% SGR 1.73±0.05a 1.81±0.04a 1.69±0.05a 1.49±0.01b 1.27±0.04b
    饲料系数 FCR 1.99±0.02b 1.73±0.05b 1.83±0.08b 1.96±0.04b 2.40±0.14a
    采食量/kg FI 8.94±0.44a 8.45±0.26a 8.01±0.18a 6.76±0.14b 6.67±0.21b
    脏体比/% VSI 5.47±0.09 6.72±0.50 6.62±0.54 5.99±0.23 6.15±0.26
    肝体比/% HSI 0.88±0.20 1.75±0.40 2.12±0.64 1.05±0.17 1.61±0.26
    肥满度/% CF 3.90±0.09a 3.96±0.24a 3.62±0.26ab 2.95±0.21b 2.94±0.12b
     注:同行数据不同字母表示差异显著(P<0.05),下表同此  Note: Values in the same row with the different superscript are significant different (P< 0.05). The same case in the following tables.
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    根据发酵豆粕替代水平与卵形鲳鲹特定生长率进行回归分析,以发酵豆粕替代鱼粉水平为横坐标,卵形鲳鲹特定生长率为纵坐标,得出y=–8E–05x2+0.002 8x+1.748 9 (R2=0.982 7)的方程,求一元二次曲线最高点所对应的横坐标,得出发酵豆粕替代鱼粉为17.5%时卵形鲳鲹能获得最佳的生长性能。卵形鲳鲹特定生长率与发酵豆粕替代量的关系见图1

    图  1  卵形鲳鲹特定生长率与发酵豆粕替代水平的关系
    Figure  1.  Relation between specific growth rate and percentage of FSM to replace FM for T. ovatus

    发酵豆粕各组肌肉水分含量与FM组无显著差异(P>0.05),但FSM100组显著高于FSM25和FSM50组(P<0.05);灰分、粗脂肪和粗蛋白含量在各组之间无显著差异(P>0.05,表5)。

    表  5  发酵豆粕替代鱼粉对卵形鲳鲹肌肉营养成分的影响
    Table  5.  Effects of Effects of substitution of fish meal by fermented soybean meal on proximate composition in muscle of T. ovatus %
    项目
    item
    组别 group
    FM FSM25 FSM50 FSM75 FSM100
    水分 moisture 72.93±0.47ab 71.93±0.68b 71.60±0.46b 73.60±0.45ab 74.30±0.42a
    灰分 ash 1.43±0.03 1.43±0.03 1.40±0.00 1.33±0.07 1.43±0.03
    粗蛋白 crude protein 4.00±0.15 3.53±0.32 4.07±0.29 3.60±0.30 2.93±0.13
    粗脂肪 crude lipid 20.47±0.09 20.67±0.27 20.57±0.15 20.70±0.32 20.47±0.15
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    FSM75和FSM100组AST活性和TP含量分别显著高于和低于FM组(P<0.05),FSM25和FSM50组与FM组无显著差异(P>0.05,表6);FSM100组ALT和SOD活性最高且显著高于FM组(P<0.05),其他各组与FM组无显著差异(P>0.05);发酵豆粕各组血清中MDA含量与FM组无显著差异(P>0.05),各组HDL和LDL无显著差异(P>0.05)。

    表  6  发酵豆粕替代鱼粉对卵形鲳鲹血清生化的影响
    Table  6.  Effects of substitution of fish meal by fermented soybean meal on serum biochemistry of T. ovatus
    项目
    item
    组别 group
    FM FSM25 FSM50 FSM75 FSM100
    总蛋白/g·L–1 TP 19.26±0.13a 19.15±0.29a 17.99±0.46a 14.83±0.54b 14.89±0.49b
    高密度脂蛋白/mmol· L–1 HDL 0.92±0.01 0.85±0.02 0.83±0.00 0.86±0.03 0.86±0.04
    低密度脂蛋白/mmol· L–1 LDL 0.36±0.10 0.17±0.04 0.28±0.13 0.26±0.02 0.24±0.10
    谷草转氨酶/U·L–1 AST 36.44±1.11c 31.54±5.91c 46.3±2.43bc 57.12±2.89b 76.69±5.93a
    谷丙转氨酶/U·L–1 ALT 7.86±0.07b 7.32±0.50b 7.34±0.33b 8.65±1.53b 13.07±0.56a
    超氧化物歧化酶/U·mL–1 SOD 30.49±0.72b 31.33±1.08ab 34.23±1.38ab 34.59±0.47ab 35.52±1.14a
    丙二醛/nmol·mL–1 MDA 2.66±0.16ab 2.39±0.07b 2.45±0.22ab 2.51±0.09ab 3.05±0.05a
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    FSM75和FSM100组IGF-1表达量显著低于FM和FSM25组(P<0.05),FM、FSM25和FSM50组IGF-1基因表达量无显著差异(P>0.05,图2)。FSM75和FSM100组GH表达量显著低于FM、FSM25和FSM50组(P<0.05),FSM25和FSM50组GH表达量与FM组无显著差异(P>0.05)。

    图  2  IGF-1和GH基因在卵形鲳鲹肝脏中mRNA表达量
    柱上不同小写字母表示不同组织间差异显著(P<0.05)
    Figure  2.  Relative expression of IGF-1 and GH in liver of T. ovatus
    Different letters indicate significant difference among different tissues (P<0.05).

    近年来,发酵豆粕在动物饲料中的应用越来越广泛,研究表明适量的发酵豆粕替代鱼粉可以提高猪[14]、鸡[15]、花鲈(Lateolabrax japonicus)[16]、黑鲷[17]等动物的生长性能、饲料转化率等。在未添加限制性氨基酸的发酵豆粕替代鱼粉实验中,刘兴旺等[13]研究表明发酵豆粕替代鱼粉不超过60.8%时不会对卵形鲳鲹生长和饲料利用率产生影响,而赵丽梅等[18]研究表明发酵豆粕替代鱼粉不超过25%时对卵形鲳鲹的生长性能不会产生不利影响。本实验在添加限制性氨基酸后,发现发酵豆粕替代量小于50%对卵形鲳鲹的生长无不利影响,且替代量为17.5%时获得最佳生长。类似实验的结果不同可能与饲料组成、氨基酸组成以及实验环境有关;此外,实验中鱼的大小不同也可能造成实验结果存在差异,如刘兴旺等[13]研究中实验鱼为112 g,赵丽梅等[18]研究中实验鱼为60 g,本研究中实验鱼为42 g。本实验中适量发酵豆粕替代鱼粉后对生长的改善可能主要归功于发酵豆粕营养价值的升高和抗营养因子的消除,且本研究中平衡的氨基酸含量使得发酵豆粕更容易被动物利用[19]。赖氨酸和蛋氨酸是限制鱼类生长的2种氨基酸,为消除限制性氨基酸产生的不利影响,在本实验饲料中添加了适量的赖氨酸和蛋氨酸,结果表明在25%发酵豆粕替代水平下可获得比FM组更优的生长。在鲫(Carassius auratus)[20] 饲料中添加蛋氨酸可显著提高其生长和饲料利用率,在黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)[21]豆粕饲料中添加蛋氨酸可促进其生长。在本研究中,高水平的发酵豆粕替代量使得卵形鲳鲹生长性能、饲料利用率和肥满度显著降低,可能是因为当发酵豆粕的使用量过高或者完全替代鱼粉时,发酵豆粕适口性较差、存在少量抗营养因子的缺点会显现出来,这也与采食量结果相对应。大豆球蛋白会破坏肠道结构[22],影响饲料的吸收和利用,进而影响生长。本研究结果与大黄鱼(Larimichthys crocea)[23]、黑鲷[9]、圆斑星鲽(Verasper variegatus)[24]等鱼类的研究结果类似,即发酵豆粕替代量在一定范围内可促进鱼类生长,超过则会抑制。

    有研究表明鱼体肌肉组成不受植物蛋白水平的影响,在大黄鱼[25]幼鱼中用发酵豆粕替代鱼粉发现,鱼体肌肉粗蛋白、粗脂肪和灰分含量在各组之间无显著差异。在花鲈[16]中用发酵豆粕替代鱼粉发现,鱼体肌肉粗蛋白和粗脂肪含量不受发酵豆粕水平的影响,这与本实验结果类似。说明在实验养殖期间发酵豆粕替代鱼粉对卵形鲳鲹肌肉营养成分的影响还未表现出来,可能与养殖周期有关。刘兴旺等[13]在卵形鲳鲹中以豆粕和发酵豆粕替代鱼粉也发现了类似结果。

    转氨酶是蛋白质合成中重要的酶,在血清中的活性通常被用做脊椎动物肝功能的一般指标。正常血清中的AST和ALT活性较低,当肝功能受损时,细胞膜通透性增加,AST和ALT会由肝释放进入血清,故引起血清中转氨酶活性增强[26]。彭翔等[27]在黑鲷中发现,随着发酵豆粕水平的提高,AST和ALT活性逐渐升高。这与本实验结果一致,表明饲料中高水平的发酵豆粕会引起鱼体肝功能损伤。血清中TP含量也能反映肝脏功能,在本研究中TP在FSM75和FSM100组中显著降低,表明高豆粕水平组卵形鲳鲹对蛋白质的吸收利用率下降,该结果与石斑鱼(Epinephelus coioides)[28]结果类似,但也有研究表明TP含量不受发酵豆粕比例的影响[29],这可能与发酵豆粕来源、饲料组成和鱼的种类有关。SOD是一种重要的抗氧化酶,主要分布于胞浆和细胞质基质中,属于鱼类的内源性抗氧化防御系统,有助于抵消自由基的活动。在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)[30]中发现,随着发酵豆粕替代水平的增加,SOD活性逐渐上升。在本研究中,FSM100组SOD活性显著高于FM组,而其他发酵豆粕各组与FM组之间无显著差异,说明发酵豆粕能清除鱼体内的自由基,使鱼体保持正常免疫状态。有研究表明,发酵豆粕中含有较高含量的大豆异黄酮,大豆异黄酮可通过调节机体的抗氧化性来增强机体的免疫能力[31],这可能是SOD活性随发酵豆粕水平增加而上升的原因。

    鱼类机体的生长发育主要靠生长激素/胰岛素样生长因子(GH/IGFs)轴来控制[32]。GH可以通过与鱼肝脏中相应的受体结合来促进肝脏IGF的产生,IGF能够随体液到达身体各个部位,促进营养物质的转化积累和调控细胞的分裂增殖,从而起到促进个体生长的作用[33]。同时,个体的营养状况也会对GH和IGF产生反馈性调节。本研究中FSM75和FSM100组IGF-1和GH基因的相对表达量显著低于FM组,这与卵形鲳鲹的生长结果一致。在黄姑鱼(Nibea albflora)幼鱼[34]、中国花鲈(L. maculatus)[35]和黄河鲤(Cyprinus carpio)[36]中植物蛋白替代鱼粉的研究也发现了类似的结果,即高水平的植物蛋白替代量会显著降低肝脏中IGF-1和GH的表达量,从而抑制生长。有研究表明,饲料中限制性氨基酸的不平衡是导致IGF-1和GH表达量下降的因素[37]。本实验各饲料中虽然添加了限制性氨基酸,但由于饲料中补充的氨基酸与蛋白质中的氨基酸吸收不平衡[37],仍会导致饲料中限制性氨基酸不平衡,因此高水平发酵豆粕组中较低的限制性氨基酸吸收水平可能是导致生长相关基因表达量下降的原因。

    本实验结果显示,在添加限制性氨基酸后,部分发酵豆粕替代鱼粉有利于卵形鲳鲹的生长,有利于保护肝脏健康,增强抗氧化能力,但较高水平的发酵豆粕替代量会阻碍其生长,损伤肝功能。因此,综合考虑生长和生理状况,在氨基酸平衡的条件下卵形鲳鲹的发酵豆粕替代鱼粉量应不超过50%,最佳替代量为17.5%。

  • 图  1   绿鳍马面鲀外部形态

    Figure  1.   External morphological features of T. septentrionalis

    图  2   绿鳍马面鲀

    Figure  2.   T. septentrionalis

    图  3   绿鳍马面鲀侧线图

    IOL. 框下线;TRL. 体侧线

    Figure  3.   Lateral line of T. septentrionalis

    IOL. infraorbital line; TRL. trunk line

    图  4   雌雄头背部形态差异

    红色标记为雄性变化区域

    Figure  4.   Morphological characteristics of back side of head between female and male T. septentrionalis

    The male's changed area is marked in red.

    图  5   绿鳍马面鲀中期分裂相染色体及核型

    a. 具有同形染色体绿鳍马面鲀中期分裂相染色体;b. 具有同形染色体绿鳍马面鲀染色体核型;比例尺为20 μm

    Figure  5.   Metaphase chromosome and karyotype of T. septentrionalis

    a. mataphase chromosomes of pomfret with homotypic sex chromosomes; b. karyotype of pomfret with homotypic sex chromosome; scale bar=20 μm

    表  1   绿鳍马面鲀鳞片形态

    Table  1   Scales forms of T. septentrionalis

    鳞片部位
    scale part
    鳞片形态
    scale morphology
    头部鳞片 head scale
    背部鳞片 back scale
    腹部鳞片 abdominal scale
    腹鳍−肛门鳞片 pelvic fin-anal scale
    尾部鳞片 tail scale
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    表  2   绿鳍马面鲀的可量性状

    Table  2   Measurable parameters ratio of T. septentrionalis

    项目
    item
    平均值±标准差
    $\overline X\pm{\rm SD}$
    相关方程
    correlation equation
    R2
    全长/体长 Tl/Sl全体1.15±0.02Sl=0.020 3Tl2−0.153 9Tl+12.760.96
    1.19±0.02Sl=0.006 6Tl2+0.499Tl+5.0590.95
    1.15±0.02Sl=0.027 9Tl2−0.503 4Tl+16.70.96
    体长/体高 Sl/Bd全体2.65±0.21Bd=0.008 8Sl2+0.032Sl+3.4120.66
    2.73±0.21Bd=0.020Sl2−0.340 8Sl+6.3930.70
    2.69±0.20Bd=0.011 8Sl2−0.194 9Sl+6.6780.62
    体长/头长 Sl/Hl全体3.60±0.26Hl=0.010 1Sl2−0.231 4Sl+6.2090.66
    3.72±0.23Hl=0.014 2Sl2−0.411 2Sl+8.0810.53
    3.16±0.13Hl=0.008 1Sl2−0.138 6Sl+5.2390.74
    头长/吻长 Hl/Pl全体1.32±0.07Pl=–0.010 7Hl2+0.69Hl+0.7870.76
    1.22±0.06Pl=–0.005 8Hl2+0.56Hl+1.3370.57
    1.31±0.05Pl=–0.029Hl2+0.944Hl−0.050.82
    尾柄长/尾柄高 Cl/Cd全体1.99±0.23Cd=0.247 7Cl2−1.562Cl+4.089 60.39
    1.88±0.21Cd=0.256 1Cl2−1.533Cl+3.9020.28
    2.02±0.22Cd=0.251Cl2−1.600 4Cl+4.177 20.58
    体长/尾柄长 Sl/Cl全体6.35±0.59Cl=0.013 8Sl2−0.492Cl+7.517 90.54
    6.83±0.51Cl=0.026 1Sl2−1.001 3Sl+12.790.47
    6.37±0.62Cl=0.012 5Sl2−0.435 5Sl+6.9190.58
    头长/眼径 Hl/Ed全体4.60±0.45Ed=–0.028Hl2+0.367Hl+0.0740.12
    4.23±0.31Ed=–0.053Hl2+0.686Hl−0.8980.22
    4.71±0.52Ed=–0.018Hl2+0.240Hl+0.5020.05
    头长/眼间距 Hl/Ei全体3.56±0.35Ei=–0.014Hl2+0.196Hl+0.9740.35
    3.24.±0.30Ei=0.009 7Hl2−0.082 1Hl+1.783 30.02
    3.62±0.38Ei=–0.013Hl2+0.172Hl+1.0850.02
    体长/背鳍间距 Sl/Dl全体3.52±0.17Dl=–0.010 3Sl2+0.726Sl−4.6970.81
    3.42±0.16Dl=–0.013 1Sl2+0.871 5Sl−6.410.83
    3.55±0.16Dl=–0.008 3Sl2+0.625Sl−3.530.82
     注:TlSlBdHlPlClCdEiEdDl分别代表全长、体长、体高、头长、吻长、尾柄长、尾柄高、眼间距、眼径和背鳍间距。n=100,n=56,n=75  Note: Tl, Sl, Bd, Hl, Pl, Cl, Cd, Ei and Ed represent total length, standard length, body depth, head length, proboscis length, caudal length, caudal depth, eye interal and eye diameter, respectively.
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    表  3   绿鳍马面鲀的可数性状

    Table  3   Observed numbers of T. septentrionalis n=100

    项目
    item
    背鳍鳍条
    dorsal fin ray
    尾鳍鳍条
    caudal fin ray
    臀鳍鳍条
    anal fin ray
    胸鳍鳍条
    pelvic fin ray
    数值范围 iterval全体36~391+10+134~3714~15
    36~391+10+134~3614~15
    36~391+10+134~3714~15
    平均值±标准差 $\overline X\pm {\rm SD}$37.5±1.601+10+1 36±1.52 15±0.33
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    表  4   绿鳍马面鲀二倍体染色体计数结果

    Table  4   Diploid chromosome counts of T. septentrionalis

    项目
    item
    染色体数目 number of chromosome总和
    total
    ≤38394041≥42
    分裂项数目 number of metaphase2313456150
    所占百分比/% proportion1.33.389.33.34.0100
     注: 中期分裂相二倍体染色体众数 2n=40
     Note: Model diploid chromosome number is 2n=40.
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    表  5   绿鳍马面鲀中期染色体相对长度和臂比值

    Table  5   Relative length of metaphase chromosome of T. septentrionalis

    染色体序号
    chromosome No.
    平均相对长度±标准差
    average relative length±SD
    平均臂比值±标准差
    average arm ratio±SD
    染色体类型
    chromosome type
    14.26±0.07t
    24.08±0.09t
    33.62±0.10t
    43.58±0.05t
    53.27±0.06t
    62.90±0.04t
    72.70±0.32t
    82.60±0.21t
    92.50±0.12t
    102.44±0.11t
    112.28±0.15t
    122.21±0.16t
    132.14±0.09t
    142.06±0.06t
    152.04±0.13t
    162.00±0.04t
    171.98±0.09t
    181.90±0.05t
    191.84±0.03t
    201.76±0.07t
     注:t. 端部着丝粒染色体
     Note: t. telocentric
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    表  6   绿鳍马面鲀外部形态对比

    Table  6   Comparison of external morphological features among different kinds of T. septentrionalis

    参考图片
    reference picture
    形态特征
    morphological features
    体型长椭圆形,侧扁,背腹缘浅弧状,体长为体高的2~2.5倍,尾柄短,长为高的1~1.2倍,头中等大,侧面近似三角形,头长为吻长的1.2~1.4倍,吻长为头长的3/4。体背侧为褐色。鳍式:背鳍Ⅱ;34~35;臀鳍32~33;胸鳍14;尾鳍1+10+1 (测量标本8尾,体长:96.0~150.0 mm)[4]
    体侧扁,长椭圆形;体长为体高的2.1~2.6倍,为头长的3.2~3.5倍。尾柄长大于尾柄高。头侧视三角形,上缘斜直;头长为眼径的3.7~5.7倍,为吻长的1.2~1.4倍,吻长。头长为眼间隔的3.4~4.1倍。口小,端位,牙门齿状。舌不游离。鳃孔较大,位于眼后半部下方。体侧具不规则斑块,鳞细小,无侧线。鳍式:背鳍Ⅱ,37~39;臀鳍34~36;胸鳍15~16;尾鳍1+10+1 (测量标本6尾,体长:131.0~281.0 mm)[3]
    体长椭圆形,侧扁,尾柄短而侧扁。头较长大,侧视近三角形,背缘稍微隆起,吻长。眼中大,上侧位。眼间隔圆突。鼻每侧两个,位于眼前方。口小,前位。下颌稍突出。唇较厚,鳃孔较大,中侧位,斜裂。体蓝灰色,幼鱼体上散步一些云状暗色斑纹,有时排成数纵行,成鱼斑纹不明显。鳍式:背鳍Ⅱ,35~37;臀鳍33~35;胸鳍13~16;尾鳍1+10+1 (测量标本7尾,体长:85.0~248.0 mm)[5]
    体长为体高2.7~3.4倍,为头长的3.3~3.8倍。头长为吻长的1.2~1.5倍,为眼径的3.5~5.4倍。体稍延长,长椭圆形,侧扁,头侧视近似三角形。吻长大,尖突。眼中大,上侧位。口小,前位。鳃孔斜裂,位于眼后半部下方。体蓝灰色,成鱼体上斑纹不明显,第一背鳍灰褐色,第二背鳍、臀鳍、胸鳍和尾鳍为绿色。鳍式:背鳍Ⅱ,37~39;臀鳍34~36;胸鳍13~16;尾鳍1+10+1 (测量标本35尾,体长:127.5~292.0 mm)[6]
    体背部浅紫色,侧下方浅灰色或浅绿色。体侧面有3~4条斜向下断续深色条纹。体型椭圆形,侧扁。体长为体高的1.5~3.3倍。头部近似三角形,体长为头长的3.1~4.9倍。吻长突,头长为吻长的1.1~1.6倍。口小端位,门状齿。眼睛中大且外凸。鼻孔每侧2个。鳃裂位于眼睛下方,约与眼间距等长。胸鳍掌状。背鳍、臀鳍和胸鳍鳍条呈蓝绿色。腹鳍退化为一短棘。鳍式:背鳍Ⅱ,36~39;臀鳍34~37;胸鳍14~15;尾鳍1+10+1 (测量标本131尾,体长:202.0~365.5 mm) 本研究
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    表  7   鲀形目鱼类染色体核型对比

    Table  7   Karyotype contrast among different Tetraodontiformes species

    种类 species染色体核型 karyotype臂数 NF
    黄鳍东方鲀[23] Takifugu xanthopterus2n=12m+8sm+24t64
    菊黄东方鲀[24] Takifugu flavidus2n=14m+6sm+24t64
    条纹东方鲀[25] Takifugu xanthopterus2n=14m+6sm+24t62
    暗纹东方鲀[25] Takifugu obscurus2n=14m+6sm+24t62
    丝背细鳞鲀[25] Stephanolepis cirrhifer2n=1m+32t36
    红鳍东方鲀[25] Takifugu rubripes2n=12m+6sm+26t62/64
    绿鳍马面鲀 Thamnaconus modestus2n=40t40
     注:m. 中部着丝粒染色体;sm. 亚中部着丝粒染色体;t. 端部着丝粒染色体
     Note: m. metacentric; sm. submetacentric; t. telocentric
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-05
  • 修回日期:  2019-01-20
  • 录用日期:  2019-01-30
  • 网络出版日期:  2019-02-17
  • 刊出日期:  2019-06-04

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