大口黑鲈脑转录组和代谢组联合分析揭示饲料转化效率调控机制

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Aquaculture 3.9

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  为探究大口黑鲈(Micropterus salmoides)饲料转化效率(FCE)调控机制,研究人员对高、低 FCE 组个体脑进行转录组与代谢组联合分析。发现高 FCE 组抗氧化、免疫等能力更强,相关代谢通路活跃,为其选育提供理论依据。

  在水产养殖领域,饲料成本一直是制约产业经济效益的关键因素,其投入占总成本的 30% 至 70%。近年来,水产饲料原料资源供应日益紧张,尤其是鱼粉价格持续上涨,进一步推高了养殖成本。在此背景下,提高水产动物的饲料转化效率(Feed Conversion Efficiency, FCE)成为降低成本、提升效益的关键。FCE 是衡量动物将饲料转化为体重增长能力的重要指标,解析其调控机制对水产养殖品种的遗传选育具有重要意义。然而,目前关于大口黑鲈(Micropterus salmoides)这一我国重要经济淡水鱼类 FCE 调控机制的研究尚不深入。
为填补这一研究空白,来自国内的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Aquaculture》上,为大口黑鲈的高效养殖和品种改良提供了重要的理论支撑。

研究人员采用了转录组和代谢组联合分析的技术方法。首先,从广东梁氏水产种业有限公司获取 500 尾大口黑鲈幼鱼,经 7 天适应性养殖后,选取 240 尾个体用商品饲料单独养殖 60 天,计算每尾鱼的 FCE,根据 FCE 值将其分为高 FCE 组和低 FCE 组,随后对两组个体的脑组织进行转录组和代谢组分析。

生长性能和饲料利用


研究发现,养殖 60 天后,高 FCE 组的末体重(FBW)、体重增长率(WGR)和特定生长率(SGR)均显著高于低 FCE 组(P<0.01)。在饲料利用方面,高 FCE 组的摄食量(FI)、饲料转化效率(FCE)和蛋白质效率比(PER)也显著高于低 FCE 组(P<0.01),表明高 FCE 组在生长和饲料利用上具有明显优势。

转录组分析


通过转录组分析,筛选出差异表达基因(DEGs)。这些 DEGs 主要与超氧化物代谢过程、超氧化物生成 NADPH 氧化酶激活剂活性、心肌细胞肾上腺素能信号传导、神经活性配体 - 受体相互作用以及 MAPK 信号通路相关。这表明高 FCE 组在抗氧化、抗炎、免疫和细胞信号转导方面具有更强的能力。此外,pik3r5、lrrc3l、carl、chrm4b 和 plaat1l 等关键 DEGs 可能在 FCE 调控中发挥重要作用。

代谢组分析


代谢组分析显示,高 FCE 组中与氨基酸代谢、碳水化合物代谢和脂质代谢等代谢通路相关的差异代谢物(DMs)显著上调,表明营养代谢水平的提高可能是高 FCE 的原因之一。转录组和代谢组的联合分析表明,醚脂代谢和嘌呤代谢的显著上调以及代谢物 Pro-Glu 含量的增加可能有助于 FCE 的提高。

结论与讨论


本研究通过转录组和代谢组的联合分析,揭示了大口黑鲈 FCE 的调控机制。研究结果表明,高 FCE 组增强的营养代谢、免疫反应和抗氧化能力是其 FCE 提高的重要原因。这些发现不仅加深了我们对不同 FCE 调控机制的理解,还为大口黑鲈的水产养殖和人工选育提供了理论基础。未来,可基于这些研究结果,开展针对性的遗传选育工作,培育具有更高 FCE 的大口黑鲈品种,这将有助于降低养殖成本、提高经济效益,并促进水产养殖业的可持续发展。

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