基于耳石微化学的长江禁捕前后鄱阳湖都昌水域刀鲚群体动态变化研究

姜涛, 杨健, 刘洪波, 陈修报, 薛竣仁

姜涛, 杨健, 刘洪波, 陈修报, 薛竣仁. 基于耳石微化学的长江禁捕前后鄱阳湖都昌水域刀鲚群体动态变化研究[J]. 南方水产科学, 2024, 20(3): 18-26. DOI: 10.12131/20230173
引用本文: 姜涛, 杨健, 刘洪波, 陈修报, 薛竣仁. 基于耳石微化学的长江禁捕前后鄱阳湖都昌水域刀鲚群体动态变化研究[J]. 南方水产科学, 2024, 20(3): 18-26. DOI: 10.12131/20230173
JIANG Tao, YANG Jian, LIU Hongbo, CHEN Xiubao, XUE Junren. Study on resource dynamics of Coilia nasus from Duchang waters in Poyang Lake based on otolith microchemistry before and after implementation of Yangtze River fishing ban[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(3): 18-26. DOI: 10.12131/20230173
Citation: JIANG Tao, YANG Jian, LIU Hongbo, CHEN Xiubao, XUE Junren. Study on resource dynamics of Coilia nasus from Duchang waters in Poyang Lake based on otolith microchemistry before and after implementation of Yangtze River fishing ban[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(3): 18-26. DOI: 10.12131/20230173

基于耳石微化学的长江禁捕前后鄱阳湖都昌水域刀鲚群体动态变化研究

基金项目: 国家重点研发计划项目 (2022YFF0608203);国家自然科学基金面上项目 (31372533)
详细信息
    作者简介:

    姜 涛 (1984—),男,副研究员,博士,研究方向为渔业微化学。E-mail: jiangt@ffrc.cn

    通讯作者:

    杨 健(1964—),男,研究员,博士,研究方向为渔业微化学。E-mail: jiany@ffrc.cn

  • 中图分类号: S 931

Study on resource dynamics of Coilia nasus from Duchang waters in Poyang Lake based on otolith microchemistry before and after implementation of Yangtze River fishing ban

  • 摘要:

    为了解长江禁捕对鄱阳湖都昌南部水域刀鲚 (Coilia nasus) 资源的影响,利用电子探针微区分析 (EPMA) 分别对该水域禁捕前 (2014年) 和禁捕后 (2019年) 刀鲚的洄游生态学特征开展了研究。结果显示,所有刀鲚个体耳石自核心至边缘均依次具有锶钙比 (Sr/Ca×1000)<3、3~7以及<3的生境履历特征,表现为典型的溯河洄游履历。禁捕后刀鲚数量 (17尾) 明显多于禁捕前 (2尾),体长 [(28.1±2.3) cm]也长于禁捕前 [(21.3±4.7) cm],且长于禁捕前的已有报道。此外,刀鲚耳石边缘低值区呈现多样化特征 [2014年(125.0±63.6) μm、80~170 μm,2019年(173.5±73.6) μm、20~290 μm],表现出多个上溯群体在该水域混栖的现象。结合该水域多数个体性腺尚未成熟,且都昌南部水域 (大矶山至和合乡水域) 是刀鲚群体自江湖通道出入鄱阳湖中部和南部湖区及通湖河流(如饶河、信江等)的必经之路,得出都昌水域主要行使刀鲚洄游通道的生态功能,亟须加强保护。

    Abstract:

    In order to understand the effect of fishing ban on Coilia nasus resources in the southern Duchang waters in the Poyang Lake, we conducted an electron probe microanalysis (EPMA) to study the migratory ecological characteristics of C. nasus in the waters before (2014) and after (2019) fishing ban. The results show that the otolith of all individuals had three significant fluctuation phases of Sr/Ca ratios of <3, 3–7 and <3 from the core to the edge, indicating a typical anadromous migration history. The number of samples (17 tails) after fishing ban was significantly higher than that before the ban (2 tails), and the body length of the former [(28.1±2.3) cm] was longer than that of the latter [(21.3±4.7) cm], which was also longer than that of the former reported before fishing ban. In addition, the length of low-value area on the otolith edge showed diverse characteristics [(125.0±63.6) μm, 80–170 μm in 2014, (173.5±73.6) μm, 20–290 μm in 2019], which suggests the phenomenon of mixed habitat of multiple upstream groups in the local waters. Considering that most of the individual gonads in the area were not mature, and that the southern Duchang waters (Dajishan to Hehe Township) are the only way for the population to enter and exit the central and southern waters of the Poyang Lake and the rivers connecting the lake (Such as Raohe River and Xinjiang River), it is strongly suggested that corresponding effective protection of this key habitat should be enhanced since the area mainly plays the ecological function of migration channel for C. nasus.

  • 中国对虾 (Fenneropenaeus chinensis),又名中国明对虾、明虾,体型大,价格昂贵,是黄、渤海区重要的经济虾类之一。其蛋白质含量高,富含镁 (Mg)、铁 (Fe) 等多种微量元素,营养价值高[1]。中国对虾在贮运流通过程中易发生黑变,严重影响商品价值。研究表明,虾体中的酪氨酸在有氧条件下经酚氧化酶 (Phenoloxidase, PO) 催化生成L-3,4-二羟基苯丙氨酸 (Levodopa, L-DOPA),进一步生成醌类化合物,而醌类物质极不稳定,可自发聚合生成黑色素,或者与蛋白质官能团交联生成黑色素,导致黑变发生[2]。虾的防黑保鲜一直是国内外研究的热点,目前虾类保鲜除控制温度外,主要采用化学方法。生产中常用亚硫酸盐类、4-己基间苯二酚 (4-hexylresorcinol, 4-HR) 等化学试剂来延缓虾的黑变。GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》明确规定了焦亚硫酸钠和4-HR的残留限量,即虾体内二氧化硫 (SO2) 残留量不得超过0.1 g·kg−1,4-HR残留量不得超过1 mg·kg−1。国内外学者对亚硫酸盐类[3-5]和4-HR[6-7]在虾类防黑保鲜中的应用进行了系列研究,发现在限量范围内,亚硫酸盐和4-HR的防黑效果有限,且过量使用则可能产生安全问题[8]。近年来的相关研究多聚于一些天然植物提取物,如植物多酚[9]、石榴皮提取物[10]、绿茶提取物[11]等,在抑制虾类黑变方面表现出较大的应用潜力。将这些天然植物提取物与焦亚硫酸钠、4-HR等复配使用,有助于解决单一成分防黑效果不理想的问题[12]

    本研究在GB 2760限定范围内对具有潜在防黑作用的物质进行筛选,将常用的焦亚硫酸钠、4-HR与筛选确定的天然植物提取物进行复配,通过正交试验确定了复合防黑保鲜剂的最优配比,并对其在中国对虾防黑保鲜方面的应用效果进行了验证。研究结果为虾类绿色高效防黑保鲜剂的开发与应用提供参考。

    鲜活中国对虾购于青岛市崂山区沙子口码头,体长 (19.7±1.25) cm,体质量 (62.5±10.0) g,充氧保活条件下2 h内运至实验室,经暂养后流水冲洗,然后加冰猝死,置于无菌样品袋中备用。

    石榴皮提取物 (纯度为90%)、葡萄籽提取物 (纯度为95%) (均为食品级) 购自陕西昊辰生物科技有限公司;竹叶抗氧化物 (食品级) 购自河南豫中生物科技有限公司;三氯乙酸 (TCA)、抗坏血酸、焦亚硫酸钠、硫代巴比妥酸 (TBA)、4-己基间苯二酚 (均为分析纯) 购自国药集团化学试剂有限公司。

    METTLER TOLEDO (梅特勒托利多) 分析天平 (苏州赛恩斯仪器有限公司);T18高速分散机 (德国IKA公司);SHA-B恒温振荡器 (常州国语仪器制造有限公司);5PX-25085H-II生化培养箱 (上海新苗医疗器械有限公司)。

    参照Zhang等[13]的方法提取酚氧化酶粗酶,并略作调整。将虾的头胸部经液氮冷冻后研磨成粉,按照1∶3 (mv) 的比例将头胸部粉末与缓冲液 [0.05 mol·L−1、pH 7.2磷酸盐缓冲液,含0.2% (w) Brij-35和1 mol·L–1氯化钠 (NaCl)] 混合,4 ℃下搅拌30 min,过滤,将上清液于4 ℃、8 000 r·min–1离心30 min,过滤,得到的上清液即为粗酶液。

    参照Sae-Leaw和Benjakul[14]的方法对酚氧化酶粗酶进行纯化。称取一定质量的硫酸铵固体加入到酚氧化酶粗酶液中,使其质量分数达50%,静置30 min后于8 000 r·min–1条件下离心30 min,去除上清液,收集沉淀于透析袋中透析24 h,期间更换3次透析液,透析结束后进行浓缩,8 000 r·min–1离心30 min,除去不溶物。经硫酸铵沉淀后的粗酶液上样于弱阴离子交换柱DEAE Sepharose Fast Flow (1.6 cm×25 cm),用0.05 mol∙L–1的磷酸盐 (pH 7.2) 清洗柱至A280 nm小于0.05,分别使用含0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mol·L–1 NaCl的磷酸盐缓冲液 (0.05 mol·L–1, pH 7.2) 进行洗脱,流速1 mL·min–1,测定各管的酚氧化酶活性,将有酚氧化酶活性和蛋白峰的管分别合并,利用超滤管对其除盐浓缩后置于−80 ℃中保存备用。

    参照Nirmal等[15]的方法并略有改动。将不同质量浓度 (1.0、3.0、5.0、7.0、10.0 g·L–1) 的抗坏血酸、竹叶抗氧化物、石榴皮提取物、葡萄籽提取物与酚氧化酶溶液按1∶1 (vv)的比例混合,室温下反应30 min后与底物L-DOPA溶液 (15 mmol·L–1,去离子水溶解) 混合,45 ℃水浴中孵育3 min,测定其475 nm处的动力学曲线。对照组以去离子水代替。试验结果以相对于酚氧化酶最大酶活的百分比表示。1个酶活力单位(U)定义为,在475 nm波长下,单位体积酶溶液 (mL) 在单位时间 (min) 内使酶促反应吸光度值增加0.001,用U·mL–1酶液表示。

    预试验发现,焦亚硫酸钠溶液质量浓度不超过15 g·L–1时,处理对虾体内的SO2残留量低于0.1 g·kg–1;4-HR溶液质量浓度不超过50 mg·L–1时,4-HR残留量不高于1 mg·L–1。基于预试验结果,并参照文献[12],选取抗坏血酸、竹叶抗氧化物、焦亚硫酸钠、4-HR,分别设置质量浓度为1.0~5.0 g·L–1、1.0~5.0 g·L–1、13.0~15.0 g·L−1、30.0~50.0 mg·L–1。采用4因素、3水平L9 (34) 正交试验 (表1) 对复合保鲜剂的配比进行优化。以中国对虾酚氧化酶活性为指标,对照组以去离子水代替,每组取3次平行样。

    表  1  复合保鲜剂配方正交试验设计
    Table  1.  Orthogonal experiment design of compound anti-blackening preservative
    水平
    Level
    A:抗坏血酸
    Ascorbic acid/(g·L–1)
    B:竹叶抗氧化物
    Bamboo leaf antioxidant/(g·L–1)
    C:焦亚硫酸钠
    Sodium metabisulfite/(g·L–1)
    D:4-HR
    4-hexylresorcinol/(mg·L–1)
    11.01.013.030.0
    23.03.014.040.0
    35.05.015.050.0
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    按1.3.3得到的复合保鲜剂的最佳配比配制成溶液,虾与保鲜剂的比例为1∶4 (mv),浸泡时间为1 min,浸泡后沥水2~3 min。

    按照1.3.4的方法处理后,于4 ℃条件下贮藏,分别在第0、第24、第48、第72、第96、第120、第144 小时取样,同时对照组以去离子水浸泡后于同一条件下取样,进行黑变评分并测定相关指标。

    参考Montero等[6]的方法,由6名经培训的感官品评人员采用表2的标准对样品的黑变情况进行评分。

    表  2  中国对虾黑变评分标准
    Table  2.  Evaluation criteria for blakening of F. chinensis
    分值
    Score
    黑变情况
    Condition of blackening
    0 无黑变,即体表完全没有黑点
    0.1~1.0 轻微黑变,即体表有少量黑点或整体黑变面积较小
    1.1~2.0 中等黑变,即体表有较多的黑点或整体黑变面积稍大
    2.1~3.0 严重黑变,即体表有大量黑点或整体黑变面积大
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    TBARS值的测定参照GB 5009.181—2016 《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》中第二法 分光光度法,结果以mg·kg−1表示。

    TVB-N值参照GB 5009.228—2016《食品中挥发性盐基氮的测定》中的微量扩散法测定,结果以mg·100 g–1表示。

    菌落总数参照GB 4789.2—2022《食品微生物学检验 菌落总数测定》,采用平板计数,计数单位为lg CFU·g–1

    将经复合保鲜剂处理后的中国对虾于4 ℃条件下贮藏,分别在第0、第72、第144 小时取样,分析其微生物多样性。采用HTAB (Hexadecyltrimethy ammonium bromide) 法[16]从样本中提取基因组DNA,对16S rDNA的V3–V4区进行扩增,电泳检测PCR扩增产物的纯度,用QuantiFluorTM荧光计定量,将纯化的扩增产物等量混合,连接测序接头,构建测序文库,Illumina PE250上机测序 (由广州基迪奥生物科技有限公司协助完成)[17]。参照Huptas等[18]的方法筛选数据后进行聚类分析,将一致性超过95%的序列聚类为操作分类单位 (Operational taxonomic unit, OTU) 去除聚类比对过程中的嵌合体序列,得到最终有效数据,并进行OTU丰度统计分析。

    试验重复2次,每次取3次平行样,结果以“平均值±标准差 ($\bar x $±s)”表示。采用t-检验进行组间差异显著性分析,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。使用Origin Pro 2022b软件作图。

    抗坏血酸、葡萄籽提取物、石榴皮提取物、竹叶抗氧化物对酚氧化酶的抑制作用见图1。当抗坏血酸的质量浓度为3.0 g·L–1时,可抑制90%以上的酚氧化酶活性。抗坏血酸可以通过还原黑变过程中的中间产物-醌类物质来阻断黑变进程[19],抗坏血酸还可以作为竞争性抑制剂与酚氧化酶的双铜活性中心结合,减少酶与底物的接触,进而抑制黑变[20]。在试验选定的浓度范围内,葡萄籽提取物对酚氧化酶的抑制作用与其质量浓度几乎呈线性相关,但过高浓度的葡萄籽提取物溶液颜色过深,对虾的感官品质有不良影响,因此不适宜作为复合保鲜剂的配方。石榴皮提取物对酚氧化酶的抑制作用有限,当质量浓度提高至7.0 g·L–1时,也仅能将相对酶活控制在70%左右。竹叶抗氧化物质量浓度为3.0 g·L–1时几乎可以完全抑制酚氧化酶活性,竹叶提取物由黄酮、酚类、酸类等物质构成,具有良好的抑菌和抗氧化作用[21]。因此,后续试验选择抗坏血酸和竹叶抗氧化物作为复配组分。

    图  1  不同物质对中国对虾酚氧化酶活性的抑制作用
    Figure  1.  Inhibitory effect of different substances on phenoloxidase activity of F. chinensis

    将筛选出的抗坏血酸、竹叶抗氧化物与焦亚硫酸钠、4-HR复配,以酚氧化酶活性为指标进行正交试验 (表3)。结果显示极差:RC> RD> RA> RB,说明在选定的浓度范围内,对酚氧化酶活性影响大小依次为焦亚硫酸钠>4-HR>抗坏血酸>竹叶抗氧化物。较优方案为A2B3C3D3,即复合保鲜剂的最优配比为:抗坏血酸质量浓度3.0 g·L–1、竹叶抗氧化物质量浓度5.0 g·L–1、焦亚硫酸钠质量浓度15.0 g·L–1、4-HR质量浓度50.0 mg·L–1

    表  3  L9 (34) 正交试验结果
    Table  3.  L9 (34) orthogonal test results
    序号
    No.
    A:抗坏血酸
    Ascorbic acid
    B:竹叶抗氧化物
    Bamboo leaf antioxidant
    C:焦亚硫酸钠
    Sodium metabisulfite
    D:4-HR
    4-hexylresorcinol
    酚氧化酶活性
    PO activity/(U·L−1)
    11111115.00
    2123246.67
    3132385.00
    4213324.67
    52221103.33
    6231281.67
    7312296.67
    83213110.00
    9333151.67
    K1246.67236.33306.67270.00
    K2209.67260.00285.00225.00
    K3258.34218.33123.00219.67
    k182.2278.78102.2290.00
    k269.8986.6795.0075.00
    k386.1172.7841.0073.22
    R48.6723.67162.0050.33
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    中国对虾经复合保鲜剂处理后的黑变情况见图2。对照组在冷藏期间黑变评分迅速上升,贮藏第24小时,头胸和躯干部出现黑斑;第48小时黑变加重;第72小时黑斑遍布对虾全身,这与郭芳等[22]的观察结果基本一致。经复合保鲜剂处理后,中国对虾在整个贮藏期间的黑变评分均显著低于对照组 (P<0.05),尤其是前96 h仅发生了轻微黑变,即使在贮藏144 h后虾的感官品质也在可接受范围内,表明复合保鲜剂有效延缓了中国对虾黑变进程,这与其含有的抑菌成分和抗氧化成分有效抑制黑变过程中腐败菌的生长以及酚氧化酶氧化反应有关[23]。此外,徐扬等[24]和López-Caballero等[25]研究发现焦亚硫酸钠对虾类的黑变控制效果有限,仅在贮藏前期起到控制黑变的效果,贮藏后期 (4~5 d) 与未处理之间无显著性差异。然而,本研究中复合保鲜剂处理组在贮藏期内与对照组差异显著 (P<0.05),说明研制的复合保鲜剂的抑菌和抗氧化活性更强,从而抑制虾类黑变的效果更优,可有效延长虾类的货架期。

    图  2  复合保鲜剂对中国对虾冷藏期间防黑效果评价
    Figure  2.  Evaluation of anti-blackening effect of compound preservative on F. chinensis

    TBARS值可用于评估水产品的脂肪氧化程度,氧化程度越高,TBARS值越大[26]。中国对虾的初始TBARS值为0.067 mg·kg–1。冷藏过程中,两组对虾TBARS值的增长趋势相似 (图3-a)。相较对照组,处理组增长趋势较为缓慢,且在整个贮藏期间TBARS值均显著低于对照组 (P<0.05),表明复合保鲜剂能够有效延缓中国对虾脂质氧化,这与其中的抗坏血酸、竹叶抗氧化物等成分都具有良好的抗氧化作用有关[27-28],有效抑制了脂质氧化引起的对虾在贮藏过程中的品质劣变。杨峰等[29]通过对南极磷虾 (Euphausia superba) 的保鲜研究同样发现复配后的保鲜剂能够显著抑制脂质氧化,与单一抑黑剂相比效果更优。

    图  3  中国对虾冷藏期间TBARS值、TVB-N值和菌落总数变化
    Figure  3.  Changes in TBARS value, TVB-N value, and total bacterial counts during storage of F. chinensis

    TVB-N值是评价水产品鲜度的重要指标[30]。中国对虾冷藏期间TVB-N值变化见图3-b。在冷藏过程中,两组样品的TVB-N值呈增加趋势。冷藏24 h以及后续的取样点,处理组的TVB-N值均显著低于对照组 (P<0.05)。根据GB 2733—2015,对虾的TVB-N的限量值为30.0 mg·100 g–1。冷藏第144 小时,对照组TVB-N值达32.65 mg·100 g–1,而此时此处理组TVB-N值仅为24.83 mg·100 g–1。复合保鲜剂中的成分对微生物的生长有抑制作用,减少了微生物对蛋白质的降解,导致TVB-N值增加缓慢,这与Gokoglu等[31]观察不同抑黑剂处理红虾 (Aristaeomorpha foliacea) 后的TVB-N值变化结果一致。此外,Senapati等[32]研究发现经4-HR处理后凡纳滨对虾 (Litopenaeus vannamei) 的TVB-N值低于焦亚硫酸钠处理组。加之,竹叶抗氧化物中的黄酮类化合物成分以及抗坏血酸低pH的特性使其均具有抑制微生物生长的作用[33-34],表明研制的复合保鲜剂可以更有效地控制中国对虾在贮藏过程中的品质变化。

    菌落总数是评定水产品鲜度的重要指标,水产品腐败与微生物的生长繁殖密切相关[35]。如图3-c所示,对照组、处理组的初始菌落总数分别为2.69和2.45 lg CFU·g–1。在冷藏前48 h,两组对虾的菌落总数增长迅速,48 h后增长趋缓。冷藏过程中对照组的菌落总数均显著高于处理组 (P<0.05)。冷藏第120小时,对照组的菌落总数已达5.11 lg CFU·g–1,此时处理组的菌落总数仅为4.65 lg CFU·g–1,仍在一级鲜度范围内[36],说明复合保鲜剂能够在一定程度上抑制微生物的繁殖,这与复合保鲜剂中的4-HR[37]、焦亚硫酸钠[38]、竹叶抗氧化物[39]、抗坏血酸[40]4种组分均具备一定的抑菌作用有关。因此,研制的复合保鲜剂可有效延缓中国对虾的菌落总数升高,一定程度上延长了对虾的货架期。

    中国对虾经复合保鲜剂处理后,在冷藏过程中的菌群结构变化情况见图4。第0天的对照组与处理组的初始菌群略有差别,对照组中别弧菌属 (Aliivibrio)、黏着杆菌属 (Tenacibaculum)、交替假单胞菌属 (Pseudoalteromonas) 比例相对较高,而处理组则是别弧菌属、黄杆菌属 (Flavobacterium)、弧菌属 (Vibrio) 比例占优。

    图  4  中国对虾冷藏过程属水平上的细菌分布堆叠图
    注:C. 对照组;T. 处理组;C72. 对照组贮藏72 h的样品,以此类推。
    Figure  4.  Stacked map of bacteria species distribution of F. chinensis at genus level during storage
    Note: C. Control group; T. Treatment group; C72. Samples stored for 72 h in the control group, and so on.

    对照组中的别弧菌属在贮藏前期比例迅速增加,第72小时达54%,而贮藏后期比例减少;发光杆菌属 (Photobacterium) 随冷藏时间的延长占比逐渐升高,第144小时占比增至45%,成为中国对虾的优势菌属。Kuuliala等[41]在大西洋银鳕 (Gadus morhua) 中也观察到发光杆菌属在冷藏过程中比例持续增长的现象,说明发光杆菌属可能是导致水产品腐败的重要菌属,其生长代谢产物是中国对虾冷藏后期不良气味形成的主要来源。处理组中的优势菌属为致腐能力相对较弱的别弧菌属,其比例随着贮藏时间的延长持续增加,而致腐能力较强的发光杆菌属在冷藏后期明显减少,表明复合保鲜剂可有效抑制发光杆菌属的繁殖。因此,复合保鲜剂的抑菌活性可达到延缓水产品在贮藏过程中快速腐败的目的。Peng等[42]研究表明一种新型的羟基吡喃酮-氨基硫脲衍生物对虾体内的副溶血性弧菌 (V. parahaemolyticus) 表现出强烈的抑菌活性,有效延长了虾类的货架期,与本研究结果相似。

    本研究经对选取的多种具有抑黑作用的物质进行单因素试验和正交试验,最终确定复合防黑保鲜剂较优配比为:抗坏血酸质量浓度3.0 g·L–1、竹叶抗氧化物质量浓度5.0 g·L–1、焦亚硫酸钠质量浓度15.0 g·L–1、4-HR质量浓度50.0 mg·L–1。经复合保鲜剂处理后,中国对虾黑变被明显抑制,同时该保鲜剂具有抑制细菌生长、延缓脂质氧化的作用。微生物多样性分析结果表明,发光杆菌属和别弧菌属是中国对虾冷藏过程的优势菌属,而复合保鲜剂可以有效抑制发光杆菌属的生长繁殖。因此,研制的复合保鲜剂具有良好的抑黑保鲜效果,具有较好的应用前景。

  • 图  1   都昌刀鲚2014年 (□) 和2019年 (△) 采样站位

    Figure  1.   Sampling sites of C. nasus caught in Duchang waters in 2014 (□) and 2019 (△)

    图  2   鄱阳湖都昌水域刀鲚耳石锶含量面分布特征以及锶钙比特征

    A. 2014DCCN锶含量面分布;B. 2019DCCN锶含量面分布;a. 2014DCCN锶钙比;b. 2019DCCN锶钙比;a、b中虚线分别为锶钙比3和7,黑色实线为锶钙比平均线,红色实线为锶钙比平均线的趋势转换线,蓝色区域为对应标准差,灰色点为测量点。

    Figure  2.   Characteristics of Sr concentration mapping and Sr/Ca ratio fluctuation in otolith of C. nasus caught from Duchang Waters in Poyang Lake

    A. Sr concentration mapping of 2014DCCN; B. Sr concentration mapping of 2019DCCN; a. Sr/Ca ratio of 2014DCCN; b. Sr/Ca ratio of 2019DCCN; dot line. Sr/Ca ratio of 3 and 7; black line. Mean; red line. Shift; blue region. Standard deviation; grey points. Measurement points.

    图  3   鄱阳湖水域刀鲚洄游履历模式

    Figure  3.   Migration patterns of C. nasus in Poyang Lake

    表  1   鄱阳湖都昌水域刀鲚标本信息

    Table  1   Sampling details of C. nasus caught from Duchang waters in Poyang Lake

    标本
    Sample
    采样时间
    Sampling date
    全长
    Total length/cm
    体长
    Body length/cm
    体质量
    Body mass/g
    头长
    Head length/mm
    14DCCN012014/7/2219.718.024.530.1
    14DCCN022014/7/2226.924.660.740.1
    19DCCN012019/9/730.427.569.943.8
    19DCCN022019/9/734.131.199.248.8
    19DCCN032019/9/727.024.844.538.0
    19DCCN042019/9/727.625.344.039.9
    19DCCN052019/7/128.726.541.340.3
    19DCCN062019/7/134.632.395.649.6
    19DCCN072019/7/132.029.092.446.8
    19DCCN082019/7/134.631.998.750.0
    19DCCN092019/7/132.129.585.545.9
    19DCCN102019/7/132.129.786.746.2
    19DCCN112019/7/127.725.645.339.5
    19DCCN122019/7/130.828.772.539.9
    19DCCN132019/7/130.528.370.744.4
    19DCCN142019/7/127.525.643.336.7
    19DCCN152019/7/129.427.351.141.0
    19DCCN162019/7/129.227.178.641.1
    19DCCN172019/10/2429.027.071.739.1
    标本
    Sample
    采样时间
    Sampling date
    上颌骨长
    Supermaxilla
    length/mm
    上颌骨/头长
    Length ratio of
    supermaxilla to head
    年龄
    Age
    性成熟度
    Gonad maturity
    14DCCN012014/7/2236.91.232♀ III
    14DCCN022014/7/2248.01.203♀ IV
    19DCCN012019/9/748.41.103♀ III
    19DCCN022019/9/749.31.014♀ III
    19DCCN032019/9/744.31.173♂ III
    19DCCN042019/9/744.71.123♂ II
    19DCCN052019/7/143.31.073♂ II
    19DCCN062019/7/153.41.084♂ III
    19DCCN072019/7/154.11.164♂ III
    19DCCN082019/7/154.71.094♀ III
    19DCCN092019/7/150.81.113♀ III
    19DCCN102019/7/154.61.183♀ II
    19DCCN112019/7/143.31.103♂ II
    19DCCN122019/7/151.21.284♂ II
    19DCCN132019/7/146.41.053♂ II
    19DCCN142019/7/141.51.133♂ III
    19DCCN152019/7/145.81.123♂ II
    19DCCN162019/7/145.51.114♂ III
    19DCCN172019/10/2443.21.103♂ II
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    表  2   鄱阳湖都昌水域刀鲚耳石锶钙比变化

    Table  2   Fluctuation of Sr/Ca ratios in otolith of C. nasus caught from Duchang waters in Poyang Lake

    标本
    Sample
    变化阶段
    Significant
    fluctuation phase
    距核心距离
    Distance from
    core/μm
    测定点数
    Detected
    point
    锶钙比
    Sr/Ca×1 000
    1 0~680 69 1.45±0.79
    14DCCN01 2 680~1 410 74 4.76±0.94
    3 1 410~1 570 17 1.95±0.71
    1 0~370 38 1.67±0.92
    2 370~690 33 3.47±0.94
    14DCCN02 3 690~820 14 2.21±0.60
    4 820~1 620 81 3.53±1.38
    5 1620~1 690 8 1.13±0.88
    1 0~690 70 1.79±0.73
    19DCCN01 2 690~2 050 137 4.54±1.04
    3 2 050~2 140 10 1.28±0.71
    1 0~720 73 1.41±0.73
    19DCCN02 2 720~2 120 141 4.95±1.15
    3 2 120~2 250 14 1.37±0.71
    1 0~1080 109 1.32±0.66
    19DCCN03 2 1 080~1 800 73 4.00±0.90
    3 1 800~1 970 18 1.92±0.68
    1 0~920 93 1.32±0.65
    19DCCN04 2 920~1 700 79 4.62±1.08
    3 1 700~1 960 27 1.15±0.71
    1 0~980 99 1.32±0.71
    19DCCN05 2 980~1 850 88 3.58±0.94
    3 1 850~2 020 18 1.21±0.61
    19DCCN06 1 0~900 91 1.44±0.75
    2 900~1 800 91 4.34±0.88
    3 1 800~2 340 55 3.45±0.81
    4 2 340~2 530 20 1.85±1.17
    1 0~810 82 1.57±0.58
    19DCCN07 2 810~2 310 151 4.67±1.21
    3 2 310~2 430 13 1.29±0.60
    1 0~770 78 1.48±0.60
    2 770~1 860 110 4.45±1.04
    19DCCN08 3 1 860~2 030 18 1.30±0.82
    4 2 030~2 530 51 4.10±0.72
    5 2 530~2 620 10 1.18±0.65
    1 0~970 98 1.17±0.69
    19DCCN09 2 970~2 010 105 3.75±0.85
    3 2 010~2 190 19 1.05±0.78
    1 0~640 65 1.26±0.70
    19DCCN10 2 640~1 890 126 3.19±1.04
    3 1 890~2 080 20 0.78±0.77
    1 0~1 000 101 1.91±0.66
    19DCCN11 2 1 000~2 130 114 5.62±1.11
    3 2 130~2 230 11 1.57±0.67
    1 0~720 73 1.20±0.75
    19DCCN12 2 720~1 690 98 3.50±0.92
    3 1 690~1 850 17 1.54±1.03
    1 0~1 050 106 1.05±0.61
    19DCCN13 2 1 050~1 960 92 3.91±1.07
    3 1 960~2 240 29 1 00±0.76
    1 0~630 64 1.59±0.79
    19DCCN14 2 630~1 760 114 3.63±0.86
    3 1 760~1 880 13 1.16±0.61
    1 0~520 53 1.87±0.57
    19DCCN15 2 520~1 680 117 5.06±1.32
    3 1 680~1 950 28 1.21±0.43
    1 0~840 85 1.21±0.69
    19DCCN16 2 840~2 020 119 4.59±0.95
    3 2 020~2 030 2 1.35±0.61
    1 0~1 100 111 1.08±0.66
    19DCCN17 2 1 100~2 020 93 3.59±0.74
    3 2 020~2 270 26 1.05±0.86
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  • [1] 郭弘艺, 张旭光, 唐文乔, 等. 长江靖江段刀鲚捕捞量的时间变化及相关环境因子分析[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(12): 1850-1859.
    [2]

    LI Y X, XIE S G, LI Z J, et al. Gonad development of an anadromous fish Coilia ectenes (Engraulidae) in lower reach of Yangtze River, China[J]. Fish Sci, 2007, 73: 1224-1230. doi: 10.1111/j.1444-2906.2007.01459.x

    [3] 姜涛, 周昕期, 刘洪波, 等. 鄱阳湖刀鲚耳石的两种微化学特征[J]. 水产学报, 2013, 37(2): 239-244.
    [4]

    JIANG T, YANG J, LU M J, et al. Discovery of a spawning area for anadromous Coilia nasus Temminck et Schlegel, 1846 in Poyang Lake, China[J]. J Appl Ichthyol, 2017, 33: 189-192. doi: 10.1111/jai.13293

    [5] 姜涛, 杨健, 轩中亚, 等. 长江禁渔对鄱阳湖溯河洄游型刀鲚资源恢复效果初报[J]. 渔业科学进展, 2022, 43(1): 24-30.
    [6] 卢明杰, 姜涛, 刘洪波, 等. 信江发现溯河洄游型刀鲚的实证研究[J]. 中国水产科学, 2015, 22(5): 978-985.
    [7] 杨一帆, 姜涛, 高小平, 等. 赣江发现溯河洄游型刀鲚 (Coilia nasus)[J]. 湖泊科学, 2021, 33(5): 1595-1606.
    [8] 姜涛, 杨健, 刘洪波, 等. 鄱阳湖饶河口溯河洄游型刀鲚研究[J]. 科学养鱼, 2022, 4: 72-73.
    [9] 姜涛, 刘洪波, 轩中亚, 等. 长江中下游流域刀鲚 (Coilia nasus) 生态表型的划分[J]. 湖泊科学, 2020, 32(2): 518-527.
    [10]

    CHOWDHURY M, BLUST R. Strontium[C]//WOOD C, FARRELL A, BRAUNER C. Homeostasis and toxicology of non-essential metals. San Diego, USA: Elsevier Academic Press Inc, 2012: 351-390.

    [11]

    YANG J, JIANG T, LIU H B. Are there habitat salinity markers of the Sr: Ca ratio in the otolith of wild diadromous fishes? A literature survey[J]. Ichthyol Res, 2012, 58: 291-294.

    [12]

    HEIM-BALLEW H, MOODY K, BLUM M, et al. Migratory flexibility in native Hawaiian amphidromous fishes[J]. J Fish Biol, 2020, 96: 456-468. doi: 10.1111/jfb.14224

    [13]

    HÜSSY K, LIMBURG K E, DE PONTUAL H, et al. Trace element patterns in otoliths: the role of biomineralization[J]. Rev Fish Sci Aquac, 2020, 1: 1-33.

    [14]

    YANG J, ARAI T, LIU H B, et al. Reconstructing habitat use of Coilia mystus and Coilia ectenes of the Yangtze River estuary, and of Coilia ectenes of Taihu Lake, based on otolith strontium and calcium[J]. J Fish Biol, 2006, 69: 1120-1135. doi: 10.1111/j.1095-8649.2006.01186.x

    [15]

    CAMPANA S, THORROLD S. Otoliths, increments, and elements: keys to a comprehensive understanding of fish populations?[J]. Can J Fish Aquat Sci, 2001, 58: 30-38. doi: 10.1139/f00-177

    [16]

    SIH T L, WILLIAMS A J, HU Y, et al. High-resolution otolith elemental signatures in eteline snappers from valuable deepwater tropical fisheries[J]. J Fish Biol, 2022, 100: 1475-1496. doi: 10.1111/jfb.15059

    [17]

    ROHTLA M, MATETSKI L, TAAL I, et al. Quantifying an overlooked aspect of partial migration using otolith microchemistry[J]. J Fish Biol, 2020, 97(5): 1582-1585. doi: 10.1111/jfb.14522

    [18]

    PAN X D, YE Z J, XU B D, et al. Population connectivity in a highly migratory fish, Japanese Spanish mackerel (Scomberomorus niphonius), along the Chinese coast, implications from otolith chemistry[J]. Fish Res, 2020, 231: 105690. doi: 10.1016/j.fishres.2020.105690

    [19]

    WU R, LI J C, ZHANG C, et al. Fine-scale variability in otolith chemistry: application to the life history analysis of Pacific cod (Gadus microcephalus) in the Yellow Sea[J]. Estuar Coast Shelf S, 2021, 257: 107392. doi: 10.1016/j.ecss.2021.107392

    [20]

    XIONG Y, YANG J, JIANG T, et al. Temporal stability in the otolith Sr: Ca ratio of the yellow croaker, Larimichthys polyactis (Actinopterygii, Perciformes, Sciaenidae), from the southern Yellow Sea[J]. Acta Ichthyol Piscat, 2021, 51: 59-65. doi: 10.3897/aiep.51.63245

    [21]

    LI Y, CHEN J H, FENG G P, et al. Otolith microchemistry assessment: evidence of migratory Coilia nasus of Yangtze River living in the Shengsi Sea area[J]. Fishes, 2022, 7: 172. doi: 10.3390/fishes7040172

    [22]

    SOKTA L, JIANG T, LIU H B, et al. Loss of Coilia nasus habitats in Chinese freshwater lakes: an otolith microchemistry assessment[J]. Heliyon, 2020, 6: e04571. doi: 10.1016/j.heliyon.2020.e04571

    [23] 刘洪波, 姜涛, 轩中亚, 等. 日本有明海及周边水域刀鲚耳石微化学研究[J]. 水产科学, 2020, 39(4): 500-507.
    [24]

    ITAKURA H, YOKOUCHI K, KANAZAWA T, et al. Diverse downstream migration patterns of the anadromous Japanese grenadier anchovy Coilia nasus in the Chikugo River estuary and Ariake Sea, Japan[J]. Reg Stud Mar Sci, 2020, 39: 101436.

    [25]

    XUAN Z Y, JIANG T, LIU H B, et al. Otolith microchemical evidence revealing multiple spawning site origination of the anadromous tapertail anchovy (Coilia nasus) in the Changjiang (Yangtze) River Estuary[J]. Acta Ecol Sin. 2023, 42(1): 120-130.

    [26] 姜涛, 刘洪波, 卢明杰, 等. 几种前处理方法所获刀鲚(Coilia nasus)耳石年轮的效果比较[J]. 渔业科学进展, 2016, 37(2): 62-67.
    [27] 姜涛, 刘洪波, 轩中亚, 等. 刀鲚胸鳍条和耳石微化学“指纹”相似性研究[J]. 渔业科学进展, 2021, 42(1): 100-107.
    [28]

    HU Y H, JIANG T, LIU H B, et al. Otolith microchemistry reveals life history and habitat use of Coilia nasus from the Dayang River of China[J]. Fishes, 2022, 7: 306. doi: 10.3390/fishes7060306

    [29] 朱栋良. 长江刀鱼的天然繁殖与胚胎发育观察[J]. 水产科技情报, 1992, 19(2): 49-51.
    [30] 钱新娥, 黄春根, 王亚民, 等. 鄱阳湖渔业资源现状及其环境监测[J]. 水生生物学报, 2002, 26(6): 612-617.
    [31] 张敏莹, 徐东坡, 刘凯, 等. 长江下游刀鲚生物学及最大持续产量研究[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(6): 694-698.
    [32] 高小平, 吴金明, 孔赤平, 等. 鄱阳湖刀鲚繁殖群体生物学特征[J]. 水产学杂志, 2022, 35(2): 42-46.
    [33] 吴金明, 李乐康, 程佩琳, 等. 鄱阳湖刀鲚的鉴定与资源动态研究[J]. 中国水产科学, 2021, 28(6): 743-750.
    [34] 贺刚, 方春林, 吴斌, 等. 鄱阳湖刀鲚生殖群体特征及状况分析[J]. 水生态学杂志, 2017, 38(3): 83-88.
    [35] 袁传宓. 刀鲚的生殖洄游[J]. 生物学通报, 1987, 12: 1-3.
    [36]

    JIANG T, LIU H B, LU M J, et al. A possible connectivity among estuarine tapertail anchovy (Coilia nasus) populations in the Yangtze River, Yellow Sea, and Poyang Lake[J]. Estuar Coast, 2016, 39: 1762-1768. doi: 10.1007/s12237-016-0107-z

图(3)  /  表(2)
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-08
  • 修回日期:  2023-11-13
  • 录用日期:  2023-12-24
  • 网络出版日期:  2024-02-25
  • 刊出日期:  2024-06-04

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