Page 154 - 《水产学报》2023年第1期
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李谣,等 水产学报, 2023, 47(1): 019611
出了多种氧气水平的适应策略,如改变代谢途径、 入氮气。实验过程中,观察长吻鮠的活动,当所
[3]
呼吸方式、呼吸器官结构等 ,并通过增强糖酵 有鱼开始因 DO 降低而浮上水面吞食水体表面的
解和无氧呼吸来应对 ATP 紧缺,最大限度延长其 空气时,则到达“浮头点”。当 DO 降到 0.64 mg/L
[4]
在低氧环境中的存活时间 。在常氧环境中,线 时,浮头现象明显。本实验为了使长吻鮠获得一
粒体进行正常的有氧呼吸会产生较少的活性氧 个不影响其正常生存的低氧环境,因此,选择
(ROS),随着低氧时间的延长机体内 ROS 逐渐积 0.8 mg/L 作为低氧胁迫的条件。
累,导致脂质过氧化、DNA 损伤等,对机体产生
1.3 实验设计与样品采集
不利影响 。尽管鱼类可通过一些急性应激反应
[5]
来应对水体短期低氧,以维持其正常生理活动, 实验设置低氧组 [(0.8±0.1) mg/L] 和常氧恢复
但当水体出现严重低氧时,仍会引起鱼类瞬间大 组 [(7.3±0.5) mg/L],每组 3 个重复。低氧组:直
量窒息死亡。有研究表明在低氧胁迫下鱼类脑组 接充入氮气约 30 min,使 DO 从 (7.3±0.5) mg/L 降
[6]
织细胞的凋亡,是导致“泛池”的主要原因之一 , 至 (0.8±0.1) mg/L,之后调节氮气充入量使 DO 维
阐明低氧环境下鱼类脑组织的低氧应答机制具有 持在 (0.8±0.1) mg/L 持续 6 h。常氧恢复组:在低
氧胁迫 6 h 后停止充入氮气开始充入空气,使 DO
十分重要的意义。
长吻鮠(Leiocassis longirostris) 是我国特色经 恢复至 (7.3±0.5) mg/L 维持 6 h。在正式低氧处理
济鱼类,主要分布于中国东部的长江、辽河、淮 前,首先从常氧状态 [(7.3±0.5) mg/L] 的3 个玻璃
河、闽江至珠江等水系,具有肉质鲜美,营养丰 缸中随机各取出 4 尾长吻鮠脑组织作为常氧对照
(标示为 C),共计 12 尾,待 DO 降至 (0.8±0.1) mg/L
富,生长速率较快等特点 ,据《中国渔业统计
[7]
年鉴》统计,2020 年与 2021 年其养殖产量均超 后的 0、2、4 和 6 h 和 DO 恢复至 (7.3±0.5) mg/L
后的 2、4 和 6 h 进行低氧组和常氧恢复组取材
过 2 万 t,且 2021 年比 2020 年增产 4.91% 。目
[8]
(标示为 H0、H2、H4、H6 和 R2、R4、R6),每个
前国内外对长吻鮠的研究主要集中在其繁养殖技
时 间 点 解 剖 12 尾 长 吻 鮠 脑 组 织 并 用 生 理 盐 水
术、疾病防治等方面 ,关于该鱼脑组织对低氧
[9]
(0.8%,4 °C) 润洗,放置于 1.5 mL 冻存管中,经
胁迫的应答机制未见报道。因此,对长吻鮠开展
液氮处理后−80 °C 保存;其中 9 尾鱼的脑组织
低氧胁迫研究有助于揭示该鱼脑组织的低氧响应
(同 1 个缸的 3 尾鱼脑组织混为 1 个样本) 用于检
机制,为后续开展该鱼集约化健康养殖和耐低氧
测基因表达量和生理生化指标,另外 3 尾鱼脑组
新品种选育提供一定的理论依据,促进长吻鮠产
织保存于多聚甲醛离心管中,用于苏木精-伊红
业可持续发展。
(H.E) 染色切片和 TUNEL 检测。实验过程中使用
1 材料与方法 溶解氧测定仪 (LDO101,上海鑫嵩公司) 每 5 min
检测 1 次水体中 DO。
1.1 实验材料 此外,另选用 12 个玻璃缸,分别测定低氧
实验用长吻鮠采自江苏省南京市水产科学研 胁迫 [DO:(0.8±0.1) mg/L] 后 0、2、4 和 6 h 长吻
究所禄口基地,选取健康的长吻鮠[(12±1.1) cm, 鮠的摄食率,计算公式:
(30±2.3) g] 1 500 尾,随机分配到 30 个具有生物过 摄食率 (%)=[ 总投饵量 (g)−总余饵量 (g)]/[ 实
滤装置的水循环养殖玻璃缸 (长×宽×高为 1.2 m × 验喂养时长 (h)×平均体重 (g)]
0.85 m × 0.55 m) 中,每个玻璃缸 50 尾,饲养条件 式中,平均体重=(实验前初始体重+实验结
为:水流速率为 5 L/min,温度为 (27±1) °C,pH 为 束体重)/2。
7.5±0.2,溶解氧含量 (DO) 维持在 (7.3±0.5) mg/L, 1.4 脑组织氧传感蛋白、细胞凋亡和食欲相关
每天 9:00 和 17:00 投喂人工配合饲料,驯养
基因表达量检测
14 d,实验前禁食 24 h。
从本课题组所测得的转录组序列中获取相关
1.2 浮头点测定
基因 CDs 序列片段,使用 Premier 5.0 软件分别设
选用 3 个玻璃缸,使用溶解氧测定仪 (LDO101, 计 基 因 的 荧 光 定 量 PCR(qRT-PCR) 上 下 游 引 物
上海鑫嵩公司) 检测水体中 DO。低氧胁迫开始前 (表 1),其中 β-actin 为内参基因。采用 qRT-PCR
水中的 DO 为 (7.3±0.5) mg/L。低氧实验开始后, 检测氧传感蛋白相关基因:低氧诱导因子 (HIF-1α、
停止曝气和进水,整个玻璃缸用透明膜密封并充 HIF-2α)、脯氨酸羟化酶 (PHD1、PHD2、PHD3)
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