全雄大型黄 croaker(Larimichthys crocea)的养殖及其耐温性和耐缺氧性的评估

《Animal Reproduction Science》:Cultivation of all-male large yellow croaker ( Larimichthys crocea) and evaluation of its temperature tolerance and hypoxia tolerance

【字体: 时间:2025年11月16日 来源:Animal Reproduction Science 3.3

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  利用17β-estradiol诱导 YY超雄黄颡鱼性逆转获得伪雌鱼,通过伪雌鱼与超雄鱼杂交获得纯合YY超雄种群,再与正常雌鱼杂交培育出全雄性XY种群。实验表明全雄鱼在高温(>28℃)和低氧(<1.78mg/L)环境下存活率显著高于雌雄混养对照组,且生长性能、性激素水平及相关基因表达与正常雄鱼无差异。本研究为黄颡鱼全雄种群培育提供了新方法,其环境适应性优势具有重要养殖应用价值。

  在水产养殖领域,单性养殖技术因其显著的经济优势而受到广泛关注。单性养殖不仅可以提高养殖产量,还能增强个体体型的均匀性,避免繁殖过程中的能量消耗,并提升饲料的利用率。近年来,科学家们在一些经济鱼类中成功应用了性别控制技术,培育出单性群体,例如全雄黄颡鱼、全雄黄鳝、全雌罗非鱼等。然而,目前对于单性养殖的研究多集中于生长优势的提升,而对性别差异带来的其他优良性状,如体型、体色或环境适应能力等方面的研究相对较少。因此,有必要进一步探索单性养殖是否能够继承和放大这些潜在的优良性状。

大黄鱼(*Larimichthys crocea*)是中国重要的经济性海水鱼类之一,其养殖产量在2023年达到281万吨。目前,大黄鱼的养殖主要依赖于雌雄混养,但单性养殖(全雌或全雄)能够在一定程度上提升经济收益。由于雌鱼的生长速度明显快于雄鱼,全雌养殖可以缩短养殖周期并实现早期上市。而雄鱼因体型优势更受消费者青睐,从而提高其市场价值。因此,全雄养殖也是提高养殖效益的有效途径。目前,全雌大黄鱼的养殖技术已经相对成熟,但全雄大黄鱼的培育仍处于探索阶段。如何利用性别控制技术培育全雄大黄鱼,成为本研究的重要课题。

在鱼类性别决定系统中,XY/XX系统是常见的类型。对于这类系统,外源性激素常被用于诱导单性群体的形成。例如,17β-雌二醇(E?)是一种常用于鱼类性别控制的激素,它能够影响鱼类早期性腺的分化方向,并在诱导性别反转过程中发挥关键作用。在水产养殖领域,通过E?诱导使雄鱼产生假雌鱼和YY超级雄鱼,是建立全雄鱼群体的重要手段。然而,外源性激素的使用可能对鱼类的生长产生不利影响,例如抑制生长、导致性腺发育异常等。为了解决这些问题,可以通过交叉培育的方法,先利用YY假雌鱼与YY超级雄鱼进行杂交,获得遗传上纯合的YY超级雄鱼群体,再将其与正常的XX雌鱼进行配对,从而生成全雄XY后代。

在鱼类的生长过程中,温度和溶解氧是影响其生存、生长和繁殖的重要环境因素。温度的变化直接影响鱼类体内各种酶的活性,并对鱼类的代谢过程起决定性作用。在适宜的温度范围内,鱼类的代谢水平与温度呈正相关。当温度超出适宜范围时,鱼类的摄食、生长甚至生命活动会受到抑制。与此同时,大量研究表明,缺氧也会严重抑制鱼类的基本生理代谢,导致生长减缓和免疫力下降。例如,大黄鱼的适宜生长温度为18-28°C,当水中溶解氧低于1.78 mg/L时,鱼类会出现浮头现象。因此,在将新品种引入商业养殖之前,评估其对温度和溶解氧的耐受极限是一项重要的步骤。

大黄鱼是一种典型的XX-XY性别决定鱼类,其性别可以通过特定的分子标记进行识别。近年来,科学家们已经成功开发了适用于大黄鱼的性别特异性分子标记,使得性别鉴定成为可能。这为大黄鱼的单性养殖提供了坚实的理论基础。本研究采用E?诱导的方法,对YY超级雄鱼进行性别反转,生成YY假雌鱼。随后,通过YY假雌鱼与YY超级雄鱼的杂交,获得遗传上纯合的YY超级雄鱼群体。最后,将这些纯合的YY超级雄鱼与正常的XX雌鱼进行配对,从而生成全雄XY后代。

在本研究中,首先通过E?诱导对YY超级雄鱼进行性别反转,生成YY假雌鱼。实验过程中,选择了6500条YY超级雄鱼进行处理,其中4121条鱼存活下来,存活率为63.4%。在激素处理结束后,对82条鱼进行了基因型鉴定和性别分析,结果全部为YY假雌鱼,并且这些YY假雌鱼具有正常的卵巢发育。接下来,通过YY假雌鱼与YY超级雄鱼的杂交,获得了遗传上纯合的YY超级雄鱼群体。该群体的生长性能、温度耐受能力和缺氧耐受能力均得到了评估,以判断其在水产养殖中的潜力和环境适应能力。

在实验过程中,对全雄大黄鱼的生长性能进行了详细观察。结果表明,纯合的YY超级雄鱼与正常雄鱼在生长速度、睾丸发育阶段、性类固醇激素水平以及与睾丸发育相关的基因表达水平上均无显著差异。这说明,通过性别反转技术获得的全雄大黄鱼在生长性能方面与正常雄鱼相似,具备良好的生长潜力。此外,在温度耐受性实验中,全雄大黄鱼群体在高温和低温胁迫下均表现出显著高于对照组的存活率。这表明,全雄大黄鱼在应对极端温度环境时具有更强的适应能力,能够更好地生存和繁殖。

在缺氧耐受性实验中,全雄大黄鱼的呼吸耗氧率随着水中溶解氧的降低而显著下降,其窒息点也更低。这说明,全雄大黄鱼在缺氧环境下更容易受到影响,导致呼吸功能减弱和生存能力下降。然而,这一现象也可能反映出全雄大黄鱼在正常环境条件下的适应性更强,能够更高效地利用氧气资源。因此,尽管全雄大黄鱼在缺氧环境中的耐受性较低,但其在常规养殖条件下的表现仍然优于对照组。

通过本研究的实验数据可以看出,利用性别反转技术培育全雄大黄鱼是可行的。首先,通过E?诱导使YY超级雄鱼转变为YY假雌鱼,再通过杂交获得纯合的YY超级雄鱼群体,最后将其与正常雌鱼配对,生成全雄XY后代。这一过程不仅能够提高大黄鱼的单性养殖比例,还能确保其在生长、温度耐受和缺氧耐受等方面的优良性状得以保留和放大。此外,通过性别特异性分子标记的分析,可以更准确地鉴定性别和基因型,为大黄鱼的单性养殖提供可靠的遗传依据。

在水产养殖中,提高鱼类的环境适应能力是提升养殖效益的重要手段。全雄大黄鱼在高温和低温胁迫下表现出更高的存活率,说明其在极端温度环境下的适应性更强。这一特性对于改善养殖环境、减少环境压力对鱼类的影响具有重要意义。同时,全雄大黄鱼在生长性能方面的表现也表明,其具备良好的生长潜力,能够适应常规养殖条件。因此,全雄大黄鱼的培育不仅能够提高养殖产量,还能增强其对不良环境的适应能力,从而提升整体养殖效益。

在本研究中,除了对全雄大黄鱼的生长性能和环境适应能力进行评估,还对其遗传稳定性进行了分析。通过YY假雌鱼与YY超级雄鱼的杂交,获得的纯合YY超级雄鱼群体在基因型上具有高度一致性,能够稳定地传递优良性状。这一结果为大黄鱼的单性养殖提供了可靠的遗传基础,使得全雄大黄鱼的培育更加科学和系统化。此外,通过性别特异性分子标记的分析,可以更准确地识别性别和基因型,为大黄鱼的单性养殖提供可靠的遗传依据。

在实际应用中,全雄大黄鱼的培育不仅能够提高养殖效率,还能减少养殖过程中因性别差异带来的资源浪费。例如,全雄大黄鱼在繁殖过程中不需要进行雌雄配对,从而节省了繁殖所需的资源和时间。同时,全雄大黄鱼的体型优势使其在市场中更具竞争力,能够满足消费者对体型较大的需求。因此,全雄大黄鱼的培育不仅能够提升养殖效益,还能增强其市场价值,为水产养殖行业带来新的发展机遇。

综上所述,本研究通过性别反转技术成功培育出全雄大黄鱼群体,并对其生长性能、温度耐受性和缺氧耐受性进行了系统评估。实验结果表明,全雄大黄鱼在生长性能方面与正常雄鱼相似,但在极端温度环境下的存活率更高,说明其具备更强的环境适应能力。这些结果不仅为大黄鱼的单性养殖提供了科学依据,也为水产养殖行业提供了新的技术手段。未来,随着性别控制技术的不断发展,全雄大黄鱼的培育有望成为提升养殖效益和环境适应能力的重要方向。同时,进一步研究全雄大黄鱼在其他环境因素下的表现,将有助于更全面地了解其养殖潜力和适应性。
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