基于水体及胃含物DNA宏条形码技术的斑鳠幼鱼食性分析

蒙庆米, 马兰, 陈继位, 莫显义, 姚俊杰, 杨立

蒙庆米, 马兰, 陈继位, 莫显义, 姚俊杰, 杨立. 基于水体及胃含物DNA宏条形码技术的斑鳠幼鱼食性分析[J]. 南方水产科学, 2024, 20(5): 149-158. DOI: 10.12131/20240065
引用本文: 蒙庆米, 马兰, 陈继位, 莫显义, 姚俊杰, 杨立. 基于水体及胃含物DNA宏条形码技术的斑鳠幼鱼食性分析[J]. 南方水产科学, 2024, 20(5): 149-158. DOI: 10.12131/20240065
MENG Qingmi, MA Lan, CHEN Jiwei, MO Xianyi, YAO Junjie, YANG Li. Food habits study of Mystus guttatus juvenile based on water body analysis and DNA macro barcode technology for stomach contents[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(5): 149-158. DOI: 10.12131/20240065
Citation: MENG Qingmi, MA Lan, CHEN Jiwei, MO Xianyi, YAO Junjie, YANG Li. Food habits study of Mystus guttatus juvenile based on water body analysis and DNA macro barcode technology for stomach contents[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(5): 149-158. DOI: 10.12131/20240065

基于水体及胃含物DNA宏条形码技术的斑鳠幼鱼食性分析

基金项目: 贵州省科技支撑计划项目 (黔科合支撑〔2022〕一般093,黔科合支撑〔2023〕一般015)
详细信息
    作者简介:

    蒙庆米 (1996—),女,硕士研究生,研究方向为水产动物遗传育种。E-mail: 1967814568@qq.com

    通讯作者:

    姚俊杰 (1968—),男,教授,博士,研究方向为水产动物遗传育种。E-mail: junjieyao@163.com

  • 中图分类号: S 917.4

Food habits study of Mystus guttatus juvenile based on water body analysis and DNA macro barcode technology for stomach contents

  • 摘要:

    为摸清斑鳠 (Mystus guttatus) 幼鱼的食性和生物学特征,为其资源保护和种群恢复提供科学依据,采用DNA宏条形码技术分析了贵州省罗甸县斑鳠保种场河道中的斑鳠幼鱼胃含物及水体的物种特征。结果显示:1) 在斑鳠幼鱼胃含物中共鉴定出109种生物,分属于15个门,12大类。从门水平看,节肢动物门相对丰度最高,其次是轮虫动物门、绿藻门、脊索动物门。从属水平看,中镖水蚤属 (Sinodiaptomus) 相对丰度最高,其次是臂尾轮虫属 (Brachionus)、鲃属 (Barbus) 和Paralamyctes。2) 在斑鳠幼鱼生存的河道中,共获得193个物种,分属于18个门。从门水平来看,节肢动物门相对丰度最高,其次是绿藻门。从属水平来看,中镖水蚤属的相对丰度最高,其次是衣藻属 (Chlamydomonas),占比较高的还有臂尾轮虫属、筒壳虫属 (Tintinnidium)和单壳缝藻属 (Monoraphidium)。节肢动物门、轮虫动物门和绿藻门在斑鳠幼鱼胃含物中和水体中都是相对丰度较高的类群。在水体中,脊索动物门相对丰度较低 (第15位),而在胃含物中列第4位。研究揭示了斑鳠幼鱼食性选择受水域环境食物的易得性及其喜好性两方面的影响。从能量收支效益的角度来看,斑鳠幼鱼在摄食过程中遵循以最小的能量投入获取最大收益的原则,利于幼鱼存活与生长。

    Abstract:

    To characterize the diet and biology of juvenile Mystus guttatus, and to provide a scientific basis for its resource conservation and population restoration, we applied DNA macro barcode technology to analyze the species characteristics of stomach contents of M. guttatus juvenile and water body in the river channel of M. guttatus conservation farm in Luodian County, Guizhou Province. The results show that: 1) A total of 109 species of organisms were identified in the stomach contents of M. guttatus juvenile, belonging to 15 phyla and 12 major categories. On phylum level, the relative abundance of Arthropods was the highest, followed by Rotifera, Chlorophyta and Chordata. On genus level, the relative abundance of Sinodiaptomus was the highest, followed by Brachionus, Barbus and Paralamyctes. 2) A total of 193 species belonging to 18 phylum were obtained in the river channel where M. guttatus juvenile fish lived. On phylum level, the relative abundance of Arthropods was the highest, followed by Chlorophyta. On genus level, the relative abundance of Sinodiaptomus was the highest, followed by Chlamydomonas. Other genus with higher relative abundance were Brachionus, Tintinnidium and Monoraphidium. Arthropoda, Rotifera and Chlorophyta were relatively abundant groups in the stomach contents of M. guttatus juvenile and water body. The relative abundance of Chordate was low, ranking 15th in the water body, and 4th in the stomach contents. The results indicate that the dietary selection of M. guttatus juvenile is influenced by both the availability of food in water environment and the preference of juvenile. From the perspective of energy balance benefits, the feeding process of M. guttatus juvenile follows the principle of obtaining maximum benefits with minimal energy input, which is beneficial for its survival and growth.

  • 三角帆蚌 (Hyriopsis cumingii) 所产珍珠占中国珍珠产量的80%以上[1],且品质良好、经济价值较高。但三角帆蚌培育珍珠的大小、光泽度等均与性别有关,在产珠性能方面雄性优于雌性[2],而人工雌雄分养情况下能促进雌性三角帆蚌的个体发育及产珠性能[3]。三角帆蚌属于雌雄异体,不存在异型染色体,目前性别决定无法从染色体层面进行研究,所以性别分化与决定相关基因的研究成为性别调控的热点,对揭示复杂的性别决定与分化机制研究及创造经济效益具有重大意义[4]

    丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 也称为细胞外信号调节激酶,受各种细胞外生长因子及受体的相互作用而被激活,会影响许多组织特异性生物活性,如细胞增殖、存活和分化[5-6]。然而,MAPK在雌性生殖细胞中不遵循这种传统的模式[7]。在卵母细胞中,MAPK独立于生长因子和酪氨酸激酶受体而被激活,独立于转录调控发挥作用[8],受特殊上游调节剂激酶 MOS的控制,在卵母细胞减数分裂中起关键作用[9-10]。Mos/MAPK通路在脊椎动物中启动卵母细胞的成熟发育[10]C-MOS基因在Mos/MAPK通路中位于MAP2K1基因的上游。MAP2K1基因作为MAPK家族的一分子,参与细胞增殖、分化、基因转录调控和发育过程[11-13]。在脊椎动物中,MAP2K1基因参与小鼠 (Mus musculus) 的卵巢发育[14],促进水牛 (Bubalus) 卵母细胞的表达与发育[15],对鹅 (Anser cygnoides orientalis) 的卵泡发育起到支持与促进作用[5]。在无脊椎动物中,MAP2K1基因对斑节对虾 (Penaeus monodon) 卵母细胞的生长发育起促进作用[14];能促进果蝇 (Drosophilid) 的卵母细胞成熟[16]

    在贝类中,紫贻贝 (Mytilus galloprovincialis)、虾夷扇贝 (Mizuhopecten yessoensis) 的MAP2K1基因均有报道[17-18]。本文对三角帆蚌MAP2K1基因进行了克隆,分析了该基因在性腺不同阶段和雌雄性腺组织中的表达模式,探讨了该基因在三角帆蚌性腺发育中的作用。

    从浙江省金华市武义实验基地选取健康的1—8月龄和1、2、3龄三角帆蚌,暂养1周后对1—8月龄个体的性腺组织、1龄和2龄个体各组织 (性腺、闭壳肌、肝胰腺、鳃、外套膜、斧足)、3龄个体的性腺组织进行取样,样本立刻放入液氮,速冻后用镊子放入样本盒,−80 ℃保存。

    按TRIzol法提取总RNA,利用NanoDrop 2000分度计进行核酸检测,通过1%琼脂糖凝胶电泳[19] (电压180 V,电流200 mA) 检查RNA完整性情况 (3条条带5.8S、18S、28S)。检查合格后将RNA保存于−80 ℃。将RNA进行反转录 (Prime ScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser试剂盒,TaKaRa, 日本) 得到cDNA模板,cDNA保存于−40 ℃。

    通过转录组库[20]中得到的序列设计3'RACE的inner和outer引物 (表1),并参照SMART 3'RACE试剂盒 (Clontech, America) 说明书进行MAP2K1基因的3'端PCR扩增。电泳 (电压180 V,电流200 mA) 检测产物,割胶回收纯化。用PMD19-T (TaKaRa,大连) 载体连接纯化产物,16 ℃下连接4 h。准备冰盒,在冰上将连接产物转化入大肠杆菌DH5α (TaKaRa,大连) 中 30 min。准备含氨苄的固体培养基 (4 ℃冰箱保存),将所得菌液均匀地涂在上面,37 ℃培养10 h。挑选白色菌株送至生工 (上海) 测序。

    表  1  本实验所需引物
    Table  1.  Primers for this study
    引物名  
    Primer's name  
    引物序列 (5'—3')    
    Primer sequence (5'−3')    
    用途   
    Purpose   
    K1-O TATTCCTACAGCAGACTCGTGATTG 3'RACE outer
    K1-I GACCTGGATTTGATAATAGATGTGGG 3'RACE inner
    K1-YG-F AACAAGCTGAATCTGACGCTG 荧光定量正向引物
    K1-YG-R GCTCCTTCAGTTTCTTGGTCAGT 荧光定量反向引物
    EFl-αF GGAACTTCCCAGGCAGACTGTGC 内参正向引物
    EFl-αR TCAAAACGGGCCGCAGAGAAT 内参反向引物
    K1-YW-F AACAAGCTGAATCTGACGCTG 原位杂交正向引物
    K1-YW-R TAATACGACTCACTATAGGGGCTCCTTCAGTTTCTTGGTCAGT 原位杂交反向引物
    M-GR-1F TTGGGTATGGTTCGCAGTT 干扰链1正向引物
    M-GR-1R GCCCTTGTAAGCTCATGTTT 干扰链1正向引物
    T7+M-GR-1F TAATACGACTCACTATAGGGTTGGGTATGGTTCGCAGTT T7+干扰链1正向引物
    T7+M-GR-1R TAATACGACTCACTATAGGGGCCCTTGTAAGCTCATGTTT T7+干扰链1反向引物
    M-GR-2F TATGAACGAACATCGGAGGC 干扰链2正向引物
    M-GR-2R CCCATACGCAACAACCC 干扰链2反向引物
    T7+M-GR-2F TAATACGACTCACTATAGGGTATGAACGAACATCGGAGGC T7+干扰链2正向引物
    T7+M-GR-2R TAATACGACTCACTATAGGGCCCATACGCAACAACCC T7+干扰链2反向引物
    M-GR-3F TAACGCCTCACGACGAC 干扰链3正向引物
    M-GR-3R CCGGCTCTTGCATTCC 干扰链3反向引物
    T7+M-GR-3F TAATACGACTCACTATAGGGTAACGCCTCACGACGAC T7+干扰链3正向引物
    T7+M-GR-3R TAATACGACTCACTATAGGGCCGGCTCTTGCATTCC T7+干扰链3反向引物
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    使用NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) 中的ORF finder预测MAP2K1基因的开放阅读框 (ORF)、Blast得到不同物种MAP2K1基因序列、Premier设计引物;蛋白基本理化性质利用ProtParam tool (https://web.expasy.org/aprotparam/) 分析;二级结构利用SOPMA (https://npsa-prabi.ibcp.fr/NPSA/npsa_sopma.html) 预测;三级结构利用I-TASSER (https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/) 预测;跨膜结构域利用TMHMM Serverv 2.0程序 (http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/) 预测并用 (http://www.genedenovo.com/news/582.html) 解读结果;信号肽利用SignalP-5.0 (http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/) 预测并用 (http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP-3.0/output.php) 解读结果,基因表达量差别利用SPSS 18.0软件分析;表达量差别条形图利用SigmaPlot 12.5绘制;NJ (邻接法) 系统进化树利用MEGA 7.0构建,Bootstrap分析其可靠性,重复1 000次。

    选取EF-1α为内参基因,使用CFX96 TouchTM Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad) 仪器进行定量分析。定量体系 (20 μL) 为cDNA (使用前混合均匀) 1.6 μL,2×TB Green Premix ExTaq 10 μL,F (上游引物) 0.8 μL,R (下游引物) 0.8 μL,RNase Free Water 6.8 μL。定量程序为95 ℃ 3 min;95 ℃ 5 s,60 ℃ 30 s,循环40次。

    原位杂交的引物具有特异性,上游引物保持不变,将T7启动子序列 (TAATACGACTCACTATAGGG) 加入到下游引物5'端前。三角帆蚌性腺cDNA作为模板进行扩增,得到目的条带割胶回收,纯化后作为模板,使用T7 (T7 High Efficiency Transcription) 试剂盒和DIG RNA Labeling Mix得到标记探针,cDNA 1 µL,4 μL 5×T7 Transcription Reaction、8 μL 10 mmol·L−1 NTP Mix,2 μL T7 Transcription Enzyme Mix,RNase-free water 5 μL。反应程序为37 ℃,2 h。将所得探针纯化后保存于−80 ℃。

    取2龄健康雌、雄三角帆蚌的性腺组织 (组织上连带少许表皮),将其在4%多聚甲醛与DEPC中固定2 h,转移至70%乙醇中,在乙醇中可保存约10 d。进而进行组织梯度脱水、组织透明、浸蜡、包埋、切片 (厚度控制在6~8 μm)、粘片。利用DIG nucleic acid detection kit进行原位杂交,并进行封片处理,在显微镜下观察杂交信号并拍照。

    使用Primer Premier 5.0软件在C-MOS基因的ORF区设计3对引物,在上下游引物前加上T7序列,将每组中正常引物与加有T7序列的引物交叉重组,共形成6对引物,分别进行PCR扩增,扩增后回收纯化cDNA序列 (质量浓度≥167 ng·μL−1)。利用T7 High Efficiency Transcription 试剂盒 (全式金,北京) 将cDNA逆转录成单链RNA,混匀,37 ℃ PCR孵育2 h。将同一片段的两管单链RNA在冰上等量混匀,将混匀物放置在70 ℃ PCR仪中反应10 min,反应结束立刻取出后室温静置20 min。向每20 μL的反应液加入1 μL RNase A (用无酶水稀释200倍) 和1 μL DNase I,放置在37 ℃ PCR仪中反应30 min。这一步骤是为了去除DNA,使之退火合成dsRNA。将所得溶液中加入1/10体积的3 mol·L−1醋酸铵和等量异丙醇,冰中静置5 min;放置离心机中12 000 r·min−1、4 ℃、10 min。弃上清,70%乙醇洗涤沉淀;12 000 r·min−1、4 ℃离心10 min。超净工作台内风干15 min;加入100 μL RNase-free water溶解。检测dsRNA的质量和浓度,−80 ℃保存。

    取1龄三角帆蚌按照每组15只分为4组 (干扰链1、干扰链2、干扰链3和对照组),实验组每只注射50 μL (200 ng·μL−1) 干扰链,阴性对照组每只注射50 μL (200 ng·μL−1) 生理盐水 (Normal saline, NS)。在第12、第24和第48小时提取性腺组织并立刻放置于液氮中。利用TRIzol法提取总RNA,试剂盒将其反转为cDNA,将反转后的cDNA作为模板进行荧光定量实验,检测直接干扰C-MOS基因后在性腺中的表达量情况及下游基因MAP2K1的表达量情况。

    本实验克隆得到三角帆蚌MAP2K1基因cDNA的序列,其中5' 非编码区 (UTR) 为145 bp,3'UTR为2 070 bp,开放阅读框 (ORF) 1 194 bp,编码397个氨基酸 (图1)。预测相对分子质量44.24 kD,等电点为6.81,平均亲水系数为−0.379,推测为亲水蛋白。根据MAP2K1蛋白既不具备跨膜结构、也不具备信号肽的特点,推测其不属于膜蛋白,而属于胞内蛋白。通过SOPMA分析得到MAP2K1基因具有S-TKC结构域 (72—372 aa,图2-a),通过I-TASSER预测MAP2K1基因的蛋白质三级结构 (图2-b)。

    图  1  三角帆蚌MAP2K1基因核苷酸序列及氨基酸序列
    Figure  1.  MAP2K1 gene nucleotide sequence and amino acid sequence of H. cumingii
    图  2  三角帆蚌MAP2K1基因二级、三级结构预测
    Figure  2.  Secondary and tertiary structure prediction of MAP2K1 gene in H. cumingii

    利用GeneDoc进行不同物种之间的序列比对,结果显示来自多种物种的MAP2K1基因结构域重合度很高 (图3),说明在多种物种之间,MAP2K1基因进化和结构具有保守性,推断其具有功能相似性。

    图  3  三角帆蚌与其他物种MAP2K1基因的蛋白序列比对
    Figure  3.  Protein sequence comparison of MAP2K1 gene between H. cumingii and others

    根据同源性比对结果分析,三角帆蚌MAP2K1基因与紫贻贝、虾夷扇贝、泥蚶 (Tegillarca granosa) 的同源性较高,同源性分别为85.52%、82.65%、80.59%。与智人 (Homo sapiens)、北美属兔 (Ochotona princeps) 等同源性较低,同源性分别为72.27%、72.53%。系统进化树显示三角帆蚌与紫贻贝、虾夷扇贝、泥蚶聚为一支,亲缘关系较近 (图4)。

    图  4  不同物种MAP2K1基因的氨基酸序列构建的NJ系统进化树
    Figure  4.  NJ phylogenetic trees constructed from amino acid sequences of MAP2K1 gene in different species

    在雌雄三角帆蚌的不同组织中,MAP2K1基因均有一定的表达量,但是MAP2K1基因在雌性性腺中的相对表达量高于另5个组织,雌雄差异也比较显著 (P<0.05,图5)。

    图  5  三角帆蚌MAP2K1基因在雌雄各组织中的表达
    注:*表示存在显著性差异 (*. P<0.05, **. P<0.01) ;图7图9图10图11同此。
    Figure  5.  Expression of MAP2K1 gene in both male and female tissues of H. cumingii
    Note: *. Significant difference (*. P<0.05, **. P<0.01); the same case in Fig. 7, Fig. 9, Fig. 10 and Fig. 11.

    在三角帆蚌幼龄 (1—8月) 性腺发育阶段过程中,MAP2K1基因均有一定程度的表达 (图6)。说明MAP2K1基因在三角帆蚌幼龄性腺发育阶段起到一定作用。

    图  6  三角帆蚌MAP2K1基因在早期性腺组织中的表达
    注:柱上不同字母表示存在显著性差异 (P<0.05) ;相同字母表示无显著性差异。
    Figure  6.  Expression of MAP2K1 in various tissues of female and male adults of H. cumingii
    Note: Different letters indicate significant difference (P<0.05), while the same letters indicate insignificant difference.

    三角帆蚌1龄性腺中,雌性相对表达量显著高于雄性 (P<0.01),但在雄性中也有一定表达 (图7);等到2龄左右,性腺相对表达量雌雄差异极显著 (P<0.01),雄性中几乎不表达;在3龄性腺中,雌雄表达量均处于非常低的水平。结果表明,MAP2K1基因在三角帆蚌2龄卵巢发育过程中起到非常重要的作用。

    图  7  MAP2K1基因在1—3龄三角帆蚌性腺中的相对表达
    Figure  7.  Relative expression of MAP2K1 gene in gonads ofH. cumingii of 1−3 years old

    结果显示,实验组中三角帆蚌雌性性腺的卵母细胞、卵子上,蓝紫色杂交信号非常显著。实验组中三角帆蚌雄性性腺的精原细胞、精母细胞上,蓝紫色杂交信号存在极少,雌性及雄性阴性对照组中均未出现杂交信号 (图8)。根据结果推测,MAP2K1基因可能参与三角帆蚌的卵巢发育过程。

    图  8  三角帆蚌MAP2K1基因在2龄三角帆蚌性腺原位杂交
    注:a. 雌性阴性对照组;b. 雌性实验组;c. 雄性阴性对照组;d. 雄性实验组。
    Figure  8.  MAP2K1 in situ hybridization in gonads of 2-year-old H. cumingii
    Note: a. Female of negative control group; b. Female of experimental group; c. Male of negative control group; d. Male of experimental group.

    三条干扰链的干扰结果为,干扰链1在雌性和雄性中的干扰率分别为88.43%和77.90%;干扰链2在雌性和雄性中的干扰率分别为93.10%和78.10%;干扰链3在雌性和雄性中的干扰率分别为96.39%和86.26% (图9)。干扰率结果显示干扰链3对C-MOS基因的干扰效果最佳,为此选择干扰链3进行实验,检测C-MOS基因在12、24和48 h干扰后在性腺中的表达情况,结果显示干扰链3在第24小时的干扰效率最佳 (图10)。

    图  9  三角帆蚌C-MOS基因干扰后表达情况
    Figure  9.  Expression of C-MOS gene of H. cumingii after interference
    图  10  干扰链3随时间变化的干扰情况
    Figure  10.  Variation of Interference chain 3 with time

    干扰C-MOS基因后,荧光定量检测其下游基因MAP2K1的表达量情况 (图11)。结果显示,MAP2K1基因在雌性中的表达量下降了82.31%,在雄性中的表达量下降了73.60%。说明在三角帆蚌中,C-MOS基因对MAP2K1基因有显著的调控作用。

    图  11  三角帆蚌C-MOS基因干扰后MAP2K1基因表达情况
    Figure  11.  Expression of MAP2K1 gene of H. cumingii after C-MOS gene interference

    本研究克隆了三角帆蚌MAP2K1基因的cDNA序列,编码一个长为1 194 bp的ORF。蛋白质结构预测分析显示,MAP2K1基因中含有S-TKC催化结构域。蛋白苏氨酸/丝氨酸激酶是十分常见的一类蛋白激酶[21],主要作用是蛋白磷酸化、去磷酸化,有利于细胞内活性[22]。S-TKC是这类激酶中一个位于核心部位重要的催化结构域[23]。在S-TKC中有一个极其保守的区域,在催化结构域它已被证明是涉及ATP的结合,即赖氨酸残基附近N-末端的一个富含甘氨酸的残基。在S-TKC的中间区域,存在一个天冬氨酸残基,在催化结构域它已被证明对酶的催化活性起显著作用[24-26]。拥有S-TKC催化结构域的基因通常参与许多生理生化过程[27-30],若其构造折叠或变化,会对丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶产生影响,从而对个体的生殖发育过程造成极大损害[31],这说明MAP2K1基因可能参与了三角帆蚌个体的生殖发育过程。

    不同物种之间的序列比对结果显示,MAP2K1基因在三角帆蚌中的氨基酸序列与其他物种结构域重合度较高,说明与其他物种相似度较高,尤其与虾夷扇贝等软体动物相似度更高,由此推断在进化过程中,MAP2K1基因呈现高度保守状态。各组织、早期发育阶段、不同发育时期的定量结果说明,MAP2K1基因在卵巢中特异性高表达,在1—8月龄时期均有不同程度的表达,在1、2、3龄卵巢中的表达量均高于睾丸,对小鼠[14]、水牛[15]、鹅[5]、斑节对虾[14]及果蝇[16]MAP2K1基因的研究中,均发现雌性表达量高于雄性,与本实验结果相近,由此推测MAP2K1基因是三角帆蚌中的偏雌性基因,既参与了三角帆蚌的早期发育阶段,也参与了卵巢发育过程。根据原位杂交的探针定位显示,MAP2K1基因在卵母细胞及卵子上存在明显的信号,推测MAP2K1基因可能参与了三角帆蚌的卵巢发育过程。

    RNA干扰结果显示,3条干扰链中干扰链2和干扰链3对C-MOS基因起到抑制作用,但是干扰链3的干扰效果最佳,在雌性和雄性中的干扰率分别为84.21%和96.87%。在选取干扰链3观察干扰C-MOS基因后MAP2K1基因的表达情况中,MAP2K1基因在雌性中的表达量下降了82.31%,在雄性中的表达量下降了73.60%。结果显示在三角帆蚌中,C-MOS基因对MAP2K1基因有显著的调控作用。在脊椎动物卵母细胞MAPK信号通路中,MAPK独立于生长因子和酪氨酸激酶受体而被激活,受特殊上游调节剂激酶MOS的控制,在卵母细胞减数分裂中起关键作用[9]。综上,推测在三角帆蚌中,MAP2K1基因可能参与了三角帆蚌的卵巢发育过程,是偏雌性基因。

  • 图  1   斑鳠保种场采样点

    Figure  1.   Sampling sites in conservation farm of M. guttatus juvenile

    图  2   斑鳠幼鱼胃含物门水平相对丰度

    Figure  2.   Relative abundance of stomach contents of M. guttatus juvenile fish on phylum level

    图  3   斑鳠幼鱼胃含物属水平相对丰度

    Figure  3.   Relative abundance of stomach contents of M. guttatus juvenile fish on genus level

    图  4   水样门水平相对丰度

    Figure  4.   Relative abundance of water sample on phylum level

    图  5   水样生物属水平相对丰度

    Figure  5.   Relative abundance of water sample on genus level

    表  1   有效序列数及OTU数统计

    Table  1   Statistics of number of effective sequences and OTU

    样品
    Sample
    原始序列数
    Number of original sequences
    有效序列数
    Number of valid sequences
    有效序列平均长度
    Average length of effective sequence/bp
    最短序列长度
    Minimum sequence length/bp
    最长序列长度
    Longest sequence length/bp
    OTU总数
    Total number of OTU
    斑鳠幼鱼胃含物
    Stomach contents of juvenile M. guttatus
    46 116 37 169 438 310 474 239
    河道水环境样品
    Sample of river channel water
    84 413 70 343 416 303 475 441
    下载: 导出CSV

    表  2   斑鳠幼鱼胃含物饵料生物种类

    Table  2   Types of stomach content of M. guttatus juvenile

    门   
    Phylum   
    属水平种类数
    Number of species on genus level
    绿藻门 Chlorophyta 31
    纤毛虫门 Ciliophora 22
    轮虫动物门 Rotifera 11
    节肢动物门 Arthropoda 11
    丝足虫门 Cercozoa 8
    硅藻门 Bacillariophyta 7
    线虫动物门 Nematoda 6
    脊索动物门 Chordata 3
    链型植物门 Streptophyta 3
    Endomyxa 2
    腹毛动物门 Gastrotricha 1
    Haptista 1
    Imbricatea 1
    扁形动物门 Platyhelminthes 1
    环节动物门 Annelida 1
    总计Total 109
    下载: 导出CSV

    表  3   斑鳠幼鱼胃含物饵料生物表

    Table  3   Biota of bait in stomach contents of M. guttatus juvenile

    饵料类别 (数量百分比、种类)
    Bait category
    (Percentage, Category)
    门水平
    Phylum level
    纲水平
    Class level
    属水平
    Genus level
    属水平相对丰度
    Relative abundance on genus level/%
    甲壳类 Crustacean
    (56.38%, 9)
    节肢动物门 甲壳纲 明镖水蚤属 Heliodiaptomus 0.01
    中剑水蚤属 Mesocyclops 0.03
    新鳋属 Neoergasilus 0.28
    美丽猛水蚤属 Nitokra 0.10
    中镖水蚤属 Sinodiaptomus 54.85
    温剑水蚤属 Thermocyclops 0.21
    日猛水蚤属 Tisbe 0.22
    软甲纲 沼虾属 Macrobrachium 0.66
    对虾属 Penaeus 0.02
    轮虫 Rotifer
    (12.37%, 11)
    轮虫动物门 真轮纲 Adineta 0.03
    晶囊轮属 Asplanchna 1.04
    臂尾轮虫属 Brachionus 10.19
    Collotheca 0.01
    狭甲轮虫属 Colurella 0.21
    聚花轮虫属 Conochilus 0.13
    三肢轮虫属 Filinia 0.59
    巨腕轮属 Hexarthra 0.04
    旋轮虫属 Philodina 0.04
    多肢轮虫属 Polyarthra 0.02
    异尾轮属 Trichocerca 0.07
    藻类 Algae
    (11.83%, 39)
    Haptista Centroplasthelida Choanocystis 0.01
    硅藻门 硅藻纲 菱形藻属 Nitzschia 0.03
    圆筛藻纲 Acanthoceras 0.02
    直链藻属 Aulacoseira 0.01
    碟星藻属 Discostella 0.32
    Stephanocyclus 2.20
    尾管藻属 Urosolenia 0.25
    间藻纲 无管眼藻属 Extubocellulus 0.01
    绿藻门 绿藻纲 负蝗属 Atractomorpha 0.06
    荀球藻属 Bracteacoccus 0.01
    四鞭藻属 Carteria 0.22
    衣藻属 Chlamydomonas 2.66
    绿梭藻属 Chlorogonium 0.04
    空星藻属 Coelastrum 0.27
    Dangeardinia 0.04
    迪森藻属 Deasonia 0.07
    链带藻属 Desmodesmus 0.14
    异形藻属 Dysmorphococcus 0.15
    胶胞藻属 Gloeomonas 0.32
    Gungnir 0.08
    Hamakko 0.04
    软壳藻属 Microglena 1.34
    单针藻属 Monoraphidium 1.40
    麦可属 Mychonastes 0.03
    Neochlorosarcina 0.14
    润衣藻属 Oogamochlamys 0.01
    介壳藻属 Phacotus 0.11
    杂球藻属 Pleodorina 0.17
    Rotundella 0.01
    四角藻属 Tetraedron 0.04
    维衣藻属 Vitreochlamys 0.01
    平藻纲 单鞭藻属 Pedinomonas 0.01
    共球藻纲 小球藻属 Chlorella 0.56
    索囊藻属 Choricystis 0.56
    Jaagichlorella 0.03
    Myrmecia 0.22
    卵囊藻属 Oocystis 0.11
    微绿藻属 Picochlorum 0.07
    石莼纲 石莼属 Ulva 0.06
    鱼类 Fish
    (6.33%, 3)
    脊索动物门 鱼纲 鲃属 Barbus 6.16
    Eutropiichthys 0.10
    翠鳞鱼属 Herklotsichthys 0.07
    多足类Myriapods
    (5.64%, 1)
    节肢动物门 唇足纲 Paralamyctes 5.64
    原生动物Protozoa
    (4.00%, 33)
    Endomyxa norank_Endomyxa 浮霉菌属 Planctomyxa 0.01
    Thalassomyxa 0.02
    Imbricatea norank_Imbricatea 奇鞭藻属 Thaumatomastix 0.48
    丝足虫门 norank_Cercozoa Cavernomonas 0.01
    无吻虫属 Clautriavia 0.12
    Massisteria 0.01
    Neocercomonas 0.11
    Paracercomonas 0.01
    Tremula 0.06
    Thecofilosea Trachyrhizium 0.04
    Ventrifissura 1.02
    纤毛虫门 Armophorea Brachonella 0.01
    异毛纲 Linostomella 0.04
    核残迹纲 Loxodes 0.03
    叶口纲 Balantidion 0.02
    串须茶属 Cyclotrichium 0.10
    Lacrymaria 0.04
    寡膜纲 草履虫属 Paramecium 0.08
    伪钟虫属 Pseudovorticella 0.04
    钟虫属 Vorticella 0.39
    叶咽纲 吸管虫属 Acineta 0.03
    壳吸管虫属 Paracineta 0.10
    前口纲 Balanion 0.07
    Hexasterias 0.03
    裸口虫属 Holophrya 0.01
    Levicoleps 0.03
    尾毛虫属 Urotricha 0.04
    旋毛纲 异列虫属 Anteholosticha 0.04
    纤毛属 Hypotrichidium 0.04
    Limnostrombidium 0.09
    侠盗虫属 Strobilidium 0.07
    筒壳虫属 Tintinnidium 0.59
    拟铃虫属 Tintinnopsis 0.22
    水生植物 Hydrophyte
    (2.90%, 3)
    链型植物门 木兰纲 Camellia 0.07
    大豆属 Glycine 2.77
    双星藻纲 新月藻属 Closterium 0.06
    线虫Nematode
    (0.27%, 6)
    线虫动物门 色矛纲 滑刃线虫属 Aphelenchoides 0.01
    Chromadorina 0.01
    异小杆属线虫 Heterorhabditis 0.10
    单宫线虫属 Monhystera 0.01
    Pellioditis 0.01
    Enoplea Viscosia 0.13
    扁形动物Platyhelminth
    (0.15%, 1)
    扁形动物门 被杆体纲 Phaenocora 0.15
    腹毛动物Gastrotricha
    (0.07%, 1)
    腹毛动物门 norank_Gastrotricha 鼬虫属 Chaetonotus 0.07
    昆虫类Hexapeopoda
    (0.03%, 1)
    节肢动物门 昆虫纲 大白蚁属 Macrotermes 0.03
    环节动物 Annelid
    (0.03%, 1)
    环节动物门 环带纲 瓢体虫属 Aeolosoma 0.03
    下载: 导出CSV

    表  4   水样生物种类

    Table  4   Biological species of water sample

    门   
    Phylum   
    属水平种类数
    Number of species on genus level
    绿藻门 Chlorophyta 52
    纤毛虫门 Ciliophora 45
    硅藻门 Bacillariophyta 15
    轮虫动物门 Rotifera 14
    节肢动物门 Arthropoda 13
    线虫动物门 Nematoda 10
    丝足虫门 Cercozoa 9
    Endomyxa 6
    Tubulinea 6
    Haptista 5
    腹毛动物门 Gastrotricha 4
    链型植物门 Streptophyta 3
    环节动物门 Annelida 2
    顶复动物亚门 Apicomplexa 2
    脊索动物门 Chordata 2
    Imbricatea 2
    扁形动物门 Platyhelminthes 2
    Microsporidia 1
    总计 Total 193
    下载: 导出CSV
  • [1]

    RIEMANN L, ALFREDSSON H, HANSEN M M, et al. Qualitative assessment of the diet of European eel larvae in the Sargasso Sea resolved by DNA barcoding[J]. Biol Lett, 2010, 6: 819-822. doi: 10.1098/rsbl.2010.0411

    [2]

    ROUL S K, GANGAA U, ABDUSSAMAD E M, et al. Diet composition and feeding habits of flat needlefish Ablennes hians (Valenciennes, 1846) (Beloniformes: Belonidae) in the Southeastern Arabian Sea[J]. Indian J Geo Mar Sci, 2023, 52(1): 24-35.

    [3]

    HAMBRIGHT K D. Experimental analysis of prey selection by largemouth bass: role of predator mouth width and prey body depth[J]. Trans Am Fish Soc, 1991, 120(4): 500-508. doi: 10.1577/1548-8659(1991)120<0500:EAOPSB>2.3.CO;2

    [4]

    FLORIN A, LAVADOS G. Feeding habits of juvenile flatfish in relation to habitat characteristics in the Baltic Sea[J]. Estuar Coastal Shelf Sci, 2010, 86(4): 607-612. doi: 10.1016/j.ecss.2009.11.028

    [5]

    NAKAYA M, ABE T. Feeding habits of juvenile slime flounder Microstomus achne in the coastal area of southern Hokkaido[J]. Ichthyol Res, 2011, 58(4): 377-381. doi: 10.1007/s10228-011-0231-5

    [6]

    YAMAZAKI K, KANOU K, ARAYAMA K. Nocturnal activity and feeding of juvenile channel catfish, Ictalurus punctatus, around offshore breakwaters in Lake Kasumigaura, Japan[J]. Ichthyol Res, 2019, 66: 166-171. doi: 10.1007/s10228-018-0653-4

    [7] 龚玉艳, 陈作志, 张俊, 等. 南海北部陆坡海域秋季金鼻眶灯鱼的摄食习性[J]. 南方水产科学, 2015, 11(5): 90-99. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2015.05.011
    [8] 李晓雪, 刘伟, 唐富江, 等. 松花江哈尔滨段三种鮈亚科鱼类的食性与营养级分析[J]. 水产学杂志, 2013, 26(3): 29-33. doi: 10.3969/j.issn.1005-3832.2013.03.006
    [9] 苟妮娜, 王开锋, 边坤. 秦巴山区多鳞白甲鱼食性的初步研究[J]. 西北农业学报, 2020, 29(8): 1141-1147. doi: 10.7606/j.issn.1004-1389.2020.08.003
    [10] 梁吉, 熊中豪, 马代强, 等. 硬刺松潘裸鲤消化道结构及食性的初步研究[J]. 水产科学, 2024, 43(3): 437-444.
    [11]

    SATO T, NAKAMURA K, NISHIMOTO A, et al. Feeding ecology of juvenile Pacific bluefin tuna Thunnus orientalis in the Sea of Japan[J]. Mar Freshw Res, 2021, 73(3): 377-387. doi: 10.1071/MF21200

    [12] 严丽君, 王普, 施启龙, 等. 动物食性分析在生态学中的应用研究进展: 基于DNA宏条形码技术[J]. 生态学报, 2023, 43(8): 3007-3019.
    [13]

    WHITE N E, GUZIK M T, AUSTIN A D, et al. Detection of the rare Australian endemic blind cave eel (Ophisternon candidum) with environmental DNA: implications for threatened species management in subterranean environments[J]. Hydrobiologia, 2020, 847(15): 3201-3211. doi: 10.1007/s10750-020-04304-z

    [14] 吴鹏, 王腾, 刘永, 等. 高通量测序分析西沙晋卿岛两种草食性鱼类对大型海藻的摄食差异[J]. 生态学杂志, 2023, 42(6): 1509-1516.
    [15]

    AlBAINA A, AGUIRRE M, ABAD D, et al. 18S rRNA V9 metabarcoding for diet characterization: a critical evaluation with two sympatric zooplanktivorous fish species[J]. Nat Ecol Evol, 2016, 6(6): 1809-1824. doi: 10.1002/ece3.1986

    [16] 陈晓雷, 李敏, 陈作志, 等. 基于宏条形码技术的南海亮眶灯鱼食性初步分析[J]. 南方水产科学, 2022, 18(3): 22-29. doi: 10.12131/20210199
    [17] 李玉龙, 陈百灵, 鲍相渤, 等. 基于DNA宏条形码技术的沙氏下鱵幼鱼食性分析[J]. 中国水产科学, 2023, 30(4): 393-405. doi: 10.12264/JFSC2023-0003
    [18] 杨家坚. 斑鳠鱼种人工培育技术研究[J]. 内陆水产, 2000(11): 5-7.
    [19] 陈涛, 于丹. 野生斑鳠幼鱼与成鱼的肌肉营养成分测定[J]. 贵州农业科学, 2015, 43(11): 120-123. doi: 10.3969/j.issn.1001-3601.2015.11.031
    [20] 胡隐昌, 陈焜慈, 李恒颂, 等. 珠江斑鳠的食性[J]. 水产学报, 2003, 27(4): 301-306.
    [21] 刘闯. 三种星虫动物的肠道内含物粒径组成和食物来源研究[D]. 海口: 海南大学, 2023: 24-25.
    [22]

    CLEMENTS K D, GERMAN D P, PICHE J, et al. Integrating ecological roles and trophic diversification on coral reefs: multiple lines of evidence identify parrotfishes as micro-phages[J]. Biol J Linn Soc, 2017, 120(4): 729-751.

    [23] 黄权, 孙兆和. 鸭绿江上游花羔红点鲑的年龄、生长、食性和繁殖的研究[J]. 水产学报, 1998, 22(1): 2-9.
    [24] 李培伦, 王继隆, 唐富江, 等. 马苏大麻哈鱼幼鱼消化系统形态学和组织学观察[J]. 水产学杂志, 2021, 34(4): 43-48. doi: 10.3969/j.issn.1005-3832.2021.04.007
    [25]

    FUJI T, KASAI A, SUZUKI K W, et al. Freshwater migration and feeding habits of juvenile temperate seabass Lateolabrax japonicus in the stratified Yura River estuary, the Sea of Japan[J]. Fish Sci, 2010, 76(4): 643-652. doi: 10.1007/s12562-010-0258-y

    [26] 方巍, 樊启学, 杨瑞斌, 等. 黄颡鱼早期发育阶段摄食研究[J]. 水生态学杂志, 2010, 31(5): 32-37.
    [27] 刘其根, 吴杰洋, 颜克涛, 等. 淀山湖光泽黄颡鱼食性研究[J]. 水产学报, 2015, 39(6): 859-866.
    [28] 郭家彤, 王腾, 陈得仿, 等. 大亚湾黑棘鲷的摄食习性[J]. 中国水产科学, 2021, 28(8): 1041-1050. doi: 10.12264/JFSC2020-0576
    [29] 张波, 李忠义, 金显仕. 许氏平鲉的食物组成及其食物选择性[J]. 中国水产科学, 2014, 21(1): 134-141.
    [30]

    GREENSTREET S P R, MCMILLAN J A, ARMSTRONG E. Seasonal variation in the importance of pelagic fish in the diet of piscivorous fish in the Moray Firth, NE Scotland: a response to variation in prey abundance[J]. ICES J Mar Sci, 1998, 55(1): 121-133. doi: 10.1006/jmsc.1997.0258

    [31] 郭斌, 张波, 戴芳群, 等. 海州湾黄鲫幼鱼的食性及其随叉长的变化[J]. 水产学报, 2010, 34(6): 921-927.
    [32] 刘雪飞, 汪晗, 余银姣, 等. 黄山殷溪河光唇鱼食性特征的初步研究[J]. 淡水渔业, 2016, 46(5): 25-29.
  • 期刊类型引用(2)

    1. 邱星宇,刘庆霞,陈作志,蔡研聪,黄洪辉. 2023年春季南沙珊瑚岛礁主要鱼类碳氮稳定同位素研究. 热带海洋学报. 2024(06): 104-113 . 百度学术
    2. 彭谦,王啟芳,宋普庆,黄丁勇,张涵,王建佳,郑新庆. 秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类营养关系的初步研究. 海洋学报. 2023(09): 91-104 . 百度学术

    其他类型引用(0)

图(5)  /  表(4)
计量
  • 文章访问数:  249
  • HTML全文浏览量:  24
  • PDF下载量:  73
  • 被引次数: 2
出版历程
  • 收稿日期:  2024-03-28
  • 修回日期:  2024-06-06
  • 录用日期:  2024-07-15
  • 网络出版日期:  2024-07-23
  • 刊出日期:  2024-10-04

目录

/

返回文章
返回