• 2021年第42卷第3期文章目次
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    • 封面和封底

      2021, 42(3).

      摘要 (1872) HTML (513) PDF 2.85 M (3517) 评论 (0) 收藏

      摘要:

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      2021, 42(3).

      摘要 (1683) HTML (104) PDF 162.87 K (1826) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >综述
    • 水产动物种质创制新技术及在海参、海胆遗传育种中的应用

      2021, 42(3):1-16. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201208003

      摘要 (3217) HTML (793) PDF 530.24 K (3897) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着现代遗传育种理论和生物技术的不断发展与创新,水产育种技术也开始从传统的选择育种、杂交育种技术,逐渐向与分子标记辅助育种、细胞工程育种、全基因组选择育种、分子设计育种、性别控制、基因转移以及基因编辑等现代分子辅助育种技术相结合的方向发展。虽然,我国水产种业已经形成并蓬勃发展,但仍存在良种覆盖率低、研究深度不够等问题和挑战。本文在国内外研究的基础上,重点综述了棘皮动物(海参和海胆)的种质资源概况、水产养殖育种新技术及在经济棘皮动物中的应用,并对海参、海胆养殖业提出了建议,以期为合理开发我国经济棘皮动物种质资源提供参考,推动水产养殖业绿色发展。

    • 微藻饵料在经济棘皮动物养殖中的应用及研究进展

      2021, 42(3):17-25. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201207002

      摘要 (2272) HTML (762) PDF 459.90 K (3384) 评论 (0) 收藏

      摘要:棘皮动物因其富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸和其他生理活性物质,有较高的食用及药用价值,是我国一类重要的水产经济动物,需求日益提升,因此,发展棘皮动物养殖研究及其产业化十分紧迫。微藻富含蛋白质、碳水化合物、维生素、类胡萝卜素和丰富的多不饱和脂肪酸等营养物质,在新型水产饲料资源开发中备受关注。微藻作为幼体动物的鲜活饵料,在促进幼体生长、提高存活率方面显著优于人工饵料,在棘皮动物养殖中也得到广泛应用。本文对近年来微藻及其生物活性物质在经济棘皮动物(海参和海胆)养殖中的应用及研究进展进行概括总结,首次围绕微藻在经济棘皮动物生长、发育、变态过程中的作用以及微藻饵料在经济棘皮动物养殖中的应用进行综述,概括了经济棘皮动物养殖常用微藻种类,分析了微藻对海参、海胆脂肪酸组成以及免疫功能的影响,对经济棘皮动物养殖中存在的问题进行探讨并提出建议,以期为我国海参、海胆养殖业的发展提供参考。

    • 棘皮动物精子超低温冷冻保存技术研究进展

      2021, 42(3):26-37. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201222002

      摘要 (2375) HTML (754) PDF 1.24 M (3963) 评论 (0) 收藏

      摘要:棘皮动物(Echinodermata)是无脊椎动物中进化地位最高等的类群,其海参纲(Holothurioidea)和海胆纲(Echinoidea)的一些物种具有非常高的经济价值和营养价值。由于受到人类活动的影响,很多棘皮动物物种数量和生物多样性遭到了严重破坏,种质资源保存迫在眉睫。超低温冷冻保存是种质资源长期保存的重要方法,具有突破地理隔离、实现远缘杂交、保护种质资源、解决种质退化和保护濒危物种等作用。本文综述了海胆、海参和海星3种主要棘皮动物的精子超低温冷冻保存研究进展,并展开描述了精子收集、稀释剂和抗冻剂制备、平衡、冷却、解冻和质量评价等精子冷冻保存过程的各个步骤,以期为棘皮动物种质资源保存的进一步研究及产业化应用提供参考。

    • >研究论文
    • 基于MSAP技术的刺参选育群体基因组表观与序列遗传多样性分析

      2021, 42(3):38-45. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201204001

      摘要 (2354) HTML (233) PDF 475.02 K (2420) 评论 (0) 收藏

      摘要:抗逆选育引起的遗传变化不仅源于DNA序列的变化,也有来自于表观层面的修饰改变。为探究刺参(Apostichopus japonicus)耐高温新品系育种过程中的选育基础群体与选育群体的遗传多样性,运用MSAP技术分析了选育基础群体F、选育F1代和选育F4代的基因组遗传多样性。结果显示,10对引物获得的806个位点中,多态性位点为698个,多态性百分比达到86.60%;基于非甲基化位点的遗传分析,选育F4代香农多态性指数为0.3981,Nei基因多样度为0.2264;基于甲基化敏感位点分析,选育F4代香农多态性指数为0.5873,Nei基因多样度为0.2598,均高于基础群体;表观遗传多样性均大于非甲基化位点变异产生的序列遗传多样性,表明表观变异出现频率高于序列遗传变异。MSAP甲基化模式分析显示,选育F1和F4代经过选育后获得了一些甲基化水平和模式的改变,说明经温度胁迫选育,改变了刺参群体的基因组的甲基化状态。选育F4代获得的类型Ⅱ的条带数最多,为161条,明显高于未选育刺参,为选育获得表观遗传特征。研究结果从遗传物质基础角度揭示了选育群体的遗传改变与进展,可为抗逆新品种选育中的表观遗传研究提供参考。

    • 刺参基因组DNA甲基化水平及模式对温度变化的响应

      2021, 42(3):46-54. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201204002

      摘要 (2412) HTML (229) PDF 631.96 K (2616) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究为了探讨刺参(Apostichopus japonicus)在不同温度胁迫下的DNA甲基化水平与甲基化模式变化,利用全基因组重亚硫酸盐测序技术(WGBS)和酶联免疫吸附法(ELISA)对刺参在3个温度下(20℃、26℃和32℃)的纵肌、呼吸树、消化道和体壁4个组织进行分析。WGBS测序结果显示,在消化道组织中,20℃、26℃和32℃温度组全基因组总甲基化水平分别为(1.70±0.01)%、(1.79±0.11)%和(1.59±0.04)%,26℃组处于休眠状态,刺参消化道基因组甲基化水平升高,而32℃组高温胁迫下,甲基化水平下降;在总甲基化位点中,CG类型是主要的甲基化修饰(96%以上),CHH和CHG位点占比较低;30%甲基化水平的甲基化位点中,CHG和CHH为本类型甲基化的最高点,且显著高于CG类型。ELISA检测结果显示,3种不同温度下,刺参呼吸树和消化道组织的甲基化水平范围为2.68%~3.29%,均高于纵肌和体壁组织;温度变化后,刺参呼吸树和消化道组织的总甲基化水平均有显著变化,而纵肌和体壁的总甲基化水平基本不变,表明DNA甲基化可能参与刺参的高温胁迫调控机制。刺参应对温度变化过程中DNA甲基化水平的研究,从表观遗传学视角解析温度升高对刺参不同组织的影响,可为丰富刺参甲基化研究内容和无脊椎动物的甲基化发生规律提供参考。

    • 热带糙海参雌、雄亲参的差异代谢物和差异代谢通路研究

      2021, 42(3):55-67. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201209001

      摘要 (2391) HTML (243) PDF 1.75 M (3655) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究基于LC-MS/MS代谢物分析方法,探究了糙海参(Holothuria scabra)体腔液中性别特异性代谢物,同时分析了代谢通路的性别差异。结果显示,与雄性糙海参(M)相比,在雌性糙海参(F)的体腔液中共筛选出1352个上调代谢物和943个下调代谢物。根据数据库比对和注释,共筛选出66个具有显著差异的代谢物(P≤0.05, VIP≥1),其中,β-胡萝卜素具有作为性别差异代谢标志物的潜力。结果还显示,体腔液中会积累其他器官需求较少的代谢产物,如亚精胺在雌性中浓度较高,而脂肪酸在雄性中种类多且含量较高,这些产物可能在体腔液中发挥其他生理功能。另外发现,雄性体腔液倾向于积累外源物质。通过KEGG进行的代谢通路分析表明,雄性糙海参的性腺发育相关通路——谷胱甘肽代谢、精氨酸脯氨酸代谢、甾类化合物生物合成和酪氨酸代谢均发生在体腔液中;雌、雄糙海参性腺发育受到性激素影响,这种影响可能受到多巴胺的调节并具有性别差异。

    • 仿刺参疣足数量SNP遗传力评估

      2021, 42(3):68-76. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201217001

      摘要 (2370) HTML (221) PDF 678.29 K (3132) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着测序技术的发展,基于单核苷酸多态性(SNP)分子标记的遗传力估计比传统法准确性更高,已被广泛应用于动植物育种中。本研究对不同地理仿刺参(Apostichopus japonicus)群体的疣足数量进行重测序全基因组水平的SNP遗传力估计,结果显示,次等位基因频率(Minor allele frequency, MAF) >0.05时,在50K SNP基础上均匀抽样,不同SNP密度的仿刺参疣足数量SNP遗传力估计均值范围为(0.566±0.022)~(0.612±0.003);MAF>0.1时,SNP遗传力估计均值范围为(0.586±0.015)~(0.615±0.016),说明50K低密度SNP标记足够捕获数量性状基因座(QTL)大效应和小效应;同时,染色体水平SNP遗传力估计值显示,单个染色体对遗传力的贡献和其长度显著相关,暗示仿刺参疣足数量是一个复杂的数量性状,与该性状相关的基因效应位点散布在各染色体,并由多基因共同作用。本研究结果可为海参低密度SNP芯片的设计开发及海参遗传参数评估提供一定的理论依据。

    • 不同季节刺参养殖池塘水体菌群结构与功能特征研究

      2021, 42(3):77-88. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20200716002

      摘要 (2353) HTML (235) PDF 2.06 M (3900) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解析不同季节刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘水体菌群结构与功能特征,本研究选取中国北方典型岸基半开放刺参养殖池塘为研究对象,利用高通量测序技术和生物信息学分析手段,分别构建了辽宁长海刺参养殖池塘四季水体菌群16S rRNA基因测序文库。结果显示,辽宁长海刺参养殖池塘水体菌群丰度和多样性以夏季最高,秋季最低。不同季节第一优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria),次优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)。春、夏、冬季特异性菌门分别隶属于疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);秋季与其他季节相比,无显著性差异菌门(P>0.05)。基于COGs数据库预测,水体菌群24种功能蛋白存在显著性差异(P<0.05)。其中,春、冬季均表现为功能蛋白显著上调,主要表现在能量生产与转换、核苷酸运输与代谢、碳水化合物运输与代谢、次生代谢物的生物合成、运输与分解代谢、细胞壁/膜/包膜生物发生、细胞的能动性、转录和复制等方面;夏季水体菌群在碳水化合物运输和代谢功能、翻译、核糖体结构、生物发生功能、细胞壁/膜/包膜生物方面的功能蛋白显著性下调;秋季水体菌群在细胞周期控制、细胞分裂、染色体分裂、细胞骨架、次生代谢物的生物合成、转运和分解功能蛋白显著下调,细胞外结构功能蛋白显著上调。研究表明,刺参养殖池塘水体菌群种类及丰度存在季节性差异,秋季与其他季节相比,共有菌群种类较少,相似性较低;而水体菌群结构的季节性演替则依赖于其功能的变化。研究结果以期为刺参养殖池塘水体微生态调控提供一定的理论依据。

    • 不同季节刺参养殖池塘沉积物菌群结构及其影响因素

      2021, 42(3):89-99. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201207001

      摘要 (2401) HTML (229) PDF 1.22 M (3223) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究以辽宁省营口地区刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘为研究对象,利用高通量测序技术,构建不同季节刺参养殖池塘沉积物菌群16S rRNA基因测序文库,解析刺参养殖池塘沉积物菌群的季节性差异和共性,查明影响沉积物菌群构成的主导环境因子。结果显示,营口地区刺参养殖池塘沉积物菌群的丰度和多样性以夏季最高,春秋次之,冬季最低。不同季节刺参养殖池塘沉积物差异菌群呈显著性季节演替特征(P<0.05)。其中,春季差异菌群主要隶属于拟杆菌门(Bacteroides),夏季差异菌群主要隶属于酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和浮霉菌门(Planctomycetes),秋季差异菌群主要隶属于厚壁菌门(Firmicutes),冬季差异菌群主要隶属于放线菌门(Actinobacteria)。尽管不同季节沉积物细菌组分比例不同,但第一优势菌门均隶属于变形菌门(Proteobacteria)(相对丰度>43.19%)。环境因子中,影响刺参养殖池塘沉积物菌群的主导环境因子为温度、总有机碳、总氮和pH。本研究将为刺参养殖池塘微生态调控提供理论参考。

    • 刺参池塘养殖系统中1株副干酪乳杆菌的分离及其生物学特性研究

      2021, 42(3):100-107. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20201216003

      摘要 (2279) HTML (229) PDF 885.28 K (3131) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究利用MRS培养基,从山东东营刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘环境中分离到56株乳酸菌。以刺参腐皮综合征2种重要致病菌灿烂弧菌(Vibrio splendidus)和假交替单胞菌(Pseudoalteromonas nigrifaciens)为指示菌,采用牛津杯法测定所分离的乳酸菌对2株致病菌的抑制效果,筛选出1株具有较强抑菌活性的乳酸菌CSND-6,并对该细菌的形态、胞内产物和胞外产物的抑菌活性、生理生化实验、16S rDNA序列分析、菌株生长特性及对刺参安全性进行了研究。结果显示,菌株CSND-6对灿烂弧菌和假交替单胞菌的生长具有较好的抑制作用。其中,胞内产物的抑菌圈分别为17、22 mm,胞外产物的抑菌圈分别为25、31 mm。该菌株对刺参的高浓度浸浴胁迫实验结果表明,所分离的菌株对刺参是安全的。通过生理生化和16S rDNA序列分析表明,CSND-6属于乳杆菌科(Lactobacillaceae),与副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei JCM1171)的相似性为99.83%。菌株CSND-6在30℃~44℃、pH 为6~8范围内生长较快,24 h后进入对数生长期,28~32 h时达到生长高峰,最高值达2.10×109 CFU/ml。本研究筛选的副干酪乳杆菌属于刺参池塘养殖环境中土著益生菌,对刺参的主要病原菌抑制效果较好,并表现出了较好的生长特性,可为养殖池塘刺参疾病的生态防控和乳酸菌开发提供参考。

    • 刺参“参优1号”新品种在不同盐度下的代谢特征和适应性研究

      2021, 42(3):108-115. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20200331002

      摘要 (2074) HTML (215) PDF 657.14 K (2896) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究通过测定盐度为14~40条件下,刺参“参优1号”苗种的生长、存活、呼吸代谢及非特异性免疫酶活性差异,确定其适宜和最适盐度条件及其盐度适应机制。结果显示,盐度为23~40时,30 d苗种的存活率(SR)均为100%;盐度在16以下时,苗种全部死