雄性蓝鲶鱼（Ictalurus furcatus）在青春期及成年早期发育阶段中的精子发生、激素波动以及睾丸基因表达变化

《BMC Genomics》：Spermatogenesis, hormonal fluctuations, and testicular gene expression changes in male blue catfish, Ictalurus furcatus, throughout pubescent and early adult stages of development

蓝鲶鱼雄性繁殖研究显示，4.2岁个体精子活性达70%，血浆雄激素、渗透压及离子浓度随年龄呈现波动，睾丸发育和基因表达（如cfap61、dmrt2a等）与年龄显著相关，为水产养殖提供理论依据。

　　

摘要

雄性蓝鲶鱼（Ictalurus furcatus）在4至7岁时性成熟，且无法通过人工方法提取精液，因此采集精液是一个具有致命风险的过程。此外，精液的质量和数量也存在较大差异。我们对这些雄性蓝鲶鱼进行了34个月的监测（年龄范围为2.3至4.9岁），以量化其体型参数、血浆雄激素水平、渗透压、离子成分、睾丸发育状况以及基因表达的变化。鱼的体重和体长分别介于0.6±0.2千克至3.2±0.2千克以及35.2±2.1厘米至58.9±1.9厘米之间。睾丸重量和性腺体指数（GSI）在不同采样点之间存在显著差异：最大睾丸重量为6.95克（4.7岁鱼），GSI为39.9%（3.7岁鱼）。随着年龄的增长，睾丸发育情况发生显著变化，其中3.11至4.9岁鱼的精子生成成熟度最高（0.31–0.73），而2.3岁（0.13）和2.11岁（0.12）鱼的精子生成成熟度最低。在3.3岁、4.2岁至4.9岁的鱼体内均检测到了精子。4.2岁鱼的精子比例最高（70%）。雄激素水平在3.11岁时达到峰值，这与它们的繁殖季节相吻合。3.11至4.5岁鱼的渗透压（mOsm/kg）先上升后下降。在整个发育过程中，K⁺、Na⁺和Cl^?离子的含量始终最高。转录组分析显示，2.9岁、3.1岁、3.9岁和4.2岁鱼之间存在6,317个差异表达的基因。与2.9岁鱼相比，3.1岁（2,348个基因）和4.2岁（2,689个基因）鱼的许多基因表达发生了变化。与精子生成和发育相关的基因（cfap61、hsf5、rsph9、dmrt2a、LOC128611646、usp21、gstt1b）的表达会受到年龄和季节的影响。这些发现有助于我们更好地了解这种重要养殖动物的繁殖过程。