生态养殖模式下杂交鲫鱼(日本白鲫♀×红鲫♂)睾丸发育特征比较及其生殖调控机制研究

本研究针对传统池塘、莲藕-鱼共生及稻-鱼共作三种生态养殖模式对杂交鲫鱼(日本白鲫♀×红鲫♂)睾丸发育的影响展开系统研究。通过组织学分析、激素检测及转录组测序(RNA-seq)技术，发现三种模式下雄性个体均具备正常生育能力，但莲藕塘(LP)组精母细胞比例显著增高，而稻田(RP)组睾酮(T)水平最低。研究揭示了LH-T轴调控及meiosis相关基因(如sycp3、dmc1)的差异表达模式，为生态养殖模式下的鱼类种质资源保护提供了重要理论依据。

　　

在全球水产养殖业快速发展的背景下，传统高密度池塘养殖模式带来的水质恶化、种质退化等问题日益凸显。与此同时，莲藕-鱼共生和稻-鱼共作等生态养殖模式在中国南方迅速推广，但其对鱼类生殖功能的影响机制尚不明确。杂交鲫鱼(日本白鲫♀×红鲫♂，WR)作为具有重要经济价值的新品种，其种质资源保护直接关系到后续育种工作。湖南师范大学的研究团队在《Reproduction and Breeding》发表的研究，首次系统比较了传统池塘(TP)、莲藕塘(LP)和稻田(RP)三种模式下WR的睾丸发育特征。

研究采用多组学技术联用策略：通过H&E染色和免疫荧光标记(检测Cyclin A、VASA等标志物)分析睾丸组织学特征；ELISA测定血清FSH、LH、T、E₂
水平；基于DNBSEQ-T7平台的RNA-seq解析转录组差异；qPCR验证nanog、sycp3等9个关键基因表达。

研究结果显示：

1. 睾丸形态学比较：三组睾丸均呈乳白色正常发育，RP组性腺指数(GSI)最高(2.77±1.08%)，显著高于TP组(P<0.05)。
2. 生精细胞分布特征：LP组精母细胞比例最高(PCNA信号最强)，而TP和RP组充满大量精子细胞，显示LP组处于IV-V期过渡阶段。
3. 激素水平差异：RP组T浓度(166.7±28.61 pg/mL)显著低于其他组(P<0.05)，LP组LH水平(34.00±2.10 mIU/mL)显著高于TP组。
4. 转录组特征：LP vs TP比较发现9589个差异基因(DEGs)，其中cilium morphogenesis相关基因(如ccdc39、dnaaf2)和meiotic cell cycle基因(如aurka、dmc1)显著上调。
5. 关键基因验证：TP组nanog、gpr125等干细胞标记基因高表达，而LP组meiosis标志物sycp3表达最高，与组织学结果一致。

讨论部分指出，莲藕塘的遮荫环境可能通过延长光周期敏感性延缓减数分裂完成，而稻田较浅的水深和强光照加速了精子成熟进程。LH-T轴的差异调控与不同模式下水温、光照等环境因子密切相关。特别值得注意的是，尽管TP组采用商业饲料喂养，但其睾丸发育阶段反而落后于天然饵料为主的生态养殖组，提示高氨氮水质可能抑制精子发生效率。

该研究首次从生殖内分泌-转录调控网络角度阐明了生态养殖模式对鱼类睾丸发育的影响机制，为WR种质资源的科学保护提供了重要依据。研究发现LP模式能维持更活跃的精子发生过程，而RP模式则促进精子快速成熟，这些结论对优化养殖模式选择具有直接指导价值。未来研究可进一步解析环境因子与HPG轴互作的具体分子通路，为生态养殖的标准化提供理论支撑。