罗希塔鲦鱼（Labeo rohita）的热耐受性和免疫能力：评估不同品种在水产养殖中的气候适应性差异

《Fish & Shellfish Immunology》：Thermal tolerance and immune competence in Labeo rohita: Evaluating stock-specific variations for climate-resilient aquaculture

罗非鱼不同种群的热耐受性及免疫响应研究。通过五个孵化场（TWK-S、MC-S、SP-S、RWL-S、MDN-S）的半密集养殖系统，评估其热耐受临界温度（CTMin/CTMax）、免疫指标及HSP70/HSP90基因表达。结果显示TWK-S高温耐受性最强（CTMax 40.90±0.08℃），RWL-S低温耐受最佳（CTMin 38.96℃）。免疫分析表明TWK-S具有最强非特异性免疫响应，RWL-S在低温应激下HSP表达显著上调。建议TWK-S与RWL-S杂交育种以优化环境适应性。

　　本研究探讨了在不同环境条件下，印度大麻鱼（*Labeo rohita*）五个不同种群在热应激和免疫反应方面的表现。这些种群分别来自巴基斯坦的不同地区，包括Tawakkal Tilapia Hatchery（TWK-S）、Fish Seed Hatchery Mian Channu（MC-S）、Farooqabad Fish Hatchery Sheikhupura（SP-S）、Rawal Fish Seed Hatchery Islamabad（RWL-S）以及Charbanda Fish Hatchery Mardan（MDN-S）。研究的目的是通过评估这些种群在可控环境下的生理性能、免疫反应和热应激耐受性，找到最适合用于水产养殖的种群，以应对气候变化带来的挑战。

印度大麻鱼作为一种重要的经济鱼类，广泛养殖于巴基斯坦的淡水环境中，其市场价值较高，且对环境变化具有一定的适应能力。然而，随着全球气候变化的加剧，水温波动、病害爆发以及环境压力等因素对水产养殖业构成了严峻的挑战。因此，研究不同种群的热应激耐受性和免疫反应能力，有助于筛选出适应性强、生长快、抗病能力高的种群，从而提升水产养殖的可持续性和经济效益。

研究采用半集约化养殖模式，在共用的土池中对五个种群进行了为期三个月的培育。在此期间，每个种群均被分为三个重复组，以评估其在热应激、免疫反应和生理压力下的表现。通过这种方式，研究人员能够更准确地了解不同种群在面对环境变化时的适应能力，以及其基因组对这些变化的响应机制。

实验结果表明，不同种群在热应激耐受性方面存在显著差异。具体而言，TWK-S种群在高温和低温下的临界热耐受值（CTMin和CTMax）分别为40.90±0.08°C和13.75±0.28°C，表现出最强的热应激耐受能力。而RWL-S种群的CTMax和CTMin分别为38.96°C和11.16°C，显示出最低的热应激耐受性。这一结果提示，TWK-S种群在面对极端温度变化时具有更高的生存能力和适应性，而RWL-S种群则在低温条件下表现出更强的耐受性。

此外，研究还发现，不同种群在热应激条件下的热休克蛋白（HSPs）表达水平存在显著差异。HSPs是一类在生物体受到环境压力时高度表达的蛋白质，它们在维持细胞稳态、修复受损蛋白质和促进细胞存活方面发挥重要作用。在高温和低温应激条件下，TWK-S和RWL-S种群的HSP表达水平显著上升，表明这两个种群在应对热应激方面具有较强的生理调节能力。相比之下，其他种群在应激条件下的HSP表达水平相对较低，说明它们在应对极端温度变化时的适应能力较弱。

在免疫反应方面，研究结果显示，TWK-S种群表现出更强的免疫能力。具体而言，该种群在吞噬活性、呼吸爆发和溶菌酶活性等方面均优于其他种群。这表明TWK-S种群在面对病原体侵袭时具有更高的防御能力，从而减少了疾病爆发的可能性。相比之下，RWL-S种群的免疫反应较弱，但其在低温条件下的耐受性较强。这种差异可能与种群的遗传背景、生长环境以及管理方式有关。

进一步分析表明，不同种群的热应激耐受性和免疫反应能力与其生长性能密切相关。在生长性能方面，所有种群均表现出一定的差异，其中TWK-S种群在最终体重、体重增长、体重增长率和存活率等方面均优于其他种群。这一结果支持了研究的假设，即不同种群在面对环境压力时可能表现出不同的生理和免疫反应能力，这种差异可能受到遗传因素和管理实践的影响。

研究还指出，环境因素在鱼类生长和健康中起着重要作用。自然种群通常具有更高的遗传多样性，这有助于其在面对环境变化时保持较强的适应能力。然而，人工孵化过程中，由于繁殖者的数量有限，导致基因多样性降低，这可能是影响鱼类健康和生长性能的重要因素。因此，为了提高鱼类的适应能力和生长性能，有必要在人工孵化过程中引入自然种群的基因资源，以增强种群的遗传活力。

此外，研究强调了热应激耐受性在水产养殖中的重要性。随着气候变化的加剧，水温波动成为影响鱼类生长和健康的主要因素之一。热应激耐受性高的种群能够更好地适应温度变化，从而减少因环境压力导致的生长迟缓和疾病爆发。因此，筛选出具有高热应激耐受性的种群对于提高水产养殖的稳定性至关重要。

本研究还发现，不同种群的HSP表达水平与其热应激耐受性密切相关。HSPs的表达不仅反映了鱼类对环境压力的适应能力，还可能作为评估鱼类健康状况的重要指标。在高温和低温应激条件下，TWK-S和RWL-S种群的HSP表达水平显著上升，表明它们在面对环境变化时能够迅速启动生理调节机制，以维持细胞功能和整体健康。

总体而言，本研究揭示了不同种群在热应激和免疫反应方面的显著差异。TWK-S种群表现出较高的热应激耐受性和免疫反应能力，而RWL-S种群则在低温条件下具有更强的适应能力。基于这些发现，研究建议通过将TWK-S和RWL-S种群进行杂交，以培育出具有更强适应能力和更高生长性能的优质种群。这种杂交策略不仅可以提高鱼类对环境变化的耐受性，还能增强其免疫能力，从而减少疾病风险，提高水产养殖的经济效益。

在实际应用中，选择具有高热应激耐受性和免疫反应能力的种群对于应对气候变化和环境压力具有重要意义。通过合理的种群选择和杂交策略，可以培育出适应性强、生长快、抗病能力高的鱼类，为水产养殖业提供可靠的解决方案。此外，研究还强调了环境因素在鱼类健康和生长中的作用，提示在养殖过程中应关注环境条件的优化，以提高鱼类的整体性能。

本研究的成果不仅为水产养殖业提供了重要的参考，也为进一步研究鱼类的生理适应机制和免疫反应能力奠定了基础。通过深入了解不同种群的适应能力和基因表达特征，可以为未来的种群改良和遗传育种提供科学依据。同时，研究也提醒养殖者，在面对环境变化时，应采取相应的管理措施，以减少对鱼类健康和生长性能的负面影响。

总之，本研究通过对五个不同种群的评估，揭示了热应激耐受性和免疫反应能力在鱼类适应性中的重要性。研究结果表明，TWK-S种群在高温和低温条件下均表现出较强的适应能力，而RWL-S种群则在低温条件下具有更高的耐受性。通过将这两个种群进行杂交，可以培育出具有更强适应能力和更高生长性能的优质种群，为应对气候变化和环境压力提供可行的解决方案。这一研究不仅具有重要的理论价值，也对实际水产养殖业的发展具有重要的指导意义。