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口服染料木黄酮诱导养殖小体鲟(Acipenser ruthenus)性腺雌性化的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月17日 来源:Fisheries Science 1.4
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为解决鲟鱼子酱生产中雌性单性养殖效率低下的问题,日本近畿大学渔业研究所团队通过为期180天的饲料添加实验,首次证实1000μg/g剂量的染料木黄酮(GS)能有效诱导小体鲟遗传雄性(ZZ)个体性逆转为功能性雌性,为可持续鲟鱼养殖提供了新型植物雌激素替代方案。
鲟鱼子酱作为顶级食材,其生产完全依赖雌性鲟鱼的卵巢发育。然而野生鲟鱼资源因过度捕捞濒临枯竭,养殖鲟鱼成为主要来源。当前通过雌核发育技术培育全雌群体的方法存在瓶颈——小体鲟等部分鲟种具有ZZ/ZW型性别决定系统,雌核发育仍会产生约9%的雄性后代。传统激素诱导法使用的17β-雌二醇(E2)存在胚胎毒性等安全隐患,而大豆异黄酮染料木黄酮(Genistein, GS)因其弱雌激素效应成为潜在替代品。日本近畿大学渔业研究所的Toshinao Ineno团队在《Fisheries Science》发表研究,首次证实口服高剂量GS可诱导小体鲟遗传雄性完全雌性化。
研究采用PCR基因分型、组织学分析和卵母细胞测量等关键技术,对56日龄幼鱼进行180天梯度剂量GS喂养(10/100/1000μg GS/g饲料),并以E2处理组(10μg/g)和空白对照组为参照。
在【遗传性别鉴定】部分,通过特异性引物TmS_ArZW_f/r实现ZZ/ZW基因型精准区分,证实实验群体性别比例未受人为干预影响。【性腺发育评估】显示,1000μg GS/g组所有遗传雄性(ZZ)均发育为卵巢组织,其卵母细胞直径与对照组无显著差异,而低剂量组(10/100μg GS/g)雄性仍保持精巢结构。【生长性能】数据显示E2组体长体重显著受限,但GS处理组仅在高剂量(1000μg GS/g)出现轻微生长抑制,表明植物雌激素安全性更优。【性腺指数】分析发现GS处理组性腺重量虽略低,但卵母细胞发育正常,提示不影响长期生殖潜力。
该研究突破性地证实:1) 1000μg GS/g饲料可实现小体鲟遗传雄性完全性逆转;2) GS的雌激素效应强度约为E2的1/25-1/500,与受体结合实验数据吻合;3) 性逆转个体的卵巢发育质量与自然雌性相当。这为水产养殖提供了可规避E2毒性的性别控制方案,同时揭示大豆原料替代鱼粉的可行性——尽管需注意配方中植物蛋白比例对生长的潜在影响。持续追踪这批性逆转个体的性成熟和繁殖能力,将成为验证其商业价值的关键下一步。
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