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长江上游鱼类环境DNA通用引物的选择与验证

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水产学报 2024年第6期48卷 72-84页

作者：吕宏森王安香董智玲闫卉果龚志韬刘嘉豪姚维志何文平西南大学水产学院西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室

为了选择出适合使用eDNA技术对长江上游鱼类多样性进行研究的通用引物，本研究选择10对扩增序列位于12S rRNA、16S rRNA、Cytb和COⅠ基因片段的常用引物，分别为Mifish-U、AcMDB07、Teleo、12SPv、Fish16S1、Ve16S1、PSI、G、VeCB1、Fis... 详细信息

为了选择出适合使用eDNA技术对长江上游鱼类多样性进行研究的通用引物，本研究选择10对扩增序列位于12S rRNA、16S rRNA、Cytb和COⅠ基因片段的常用引物，分别为Mifish-U、AcMDB07、Teleo、12SPv、Fish16S1、Ve16S1、PSI、G、VeCB1、FishCB，对长江上游常见的32种鱼类和3种其他水域鱼类肌肉组织提取的DNA扩增。结果显示，有6对引物均能扩增出全部35种鱼类，但引物Mifish-U的扩增效果最好。进一步使用引物Mifish-U对长江上游屏山县、涪陵区和巫山县3个采样点的水样e DNA进行高通量测序，共检测到80种鱼类，包括本研究使用的32种长江上游鱼类，其辨别度较高。使用引物Mifish-U对室内养殖3种鱼类的水样eDNA进行高通量测序后定性定量分析，结果显示黄颡鱼和鲤的生物量与序列数相关性显著，引物Mifish-U进行eDNA定量分析的潜力较大。研究表明，引物Mifish-U更适合作为e DNA研究长江上游鱼类多样性的通用引物。本研究可为利用eDNA技术监测长江上游鱼类多样性的引物选择提供参考。

关键词：鱼类 eDNA 通用引物 Mifish-U 长江上游

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硬骨鱼类虹彩细胞的研究进展

水产学报 2024年第1期48卷 3-18页

作者：田浚杉唐雨馨王晨旭王德寿西南大学生命科学学院淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室

虹彩细胞是硬骨鱼中一类常见的色素细胞，含有大量的虹彩小体，其内含有由鸟嘌呤晶体构成的高折射率的反射小板，反射小板与低折射率的细胞质交替排列形成交替层的结构，光被交替层反射后通过多层薄膜干涉，使细胞呈现出彩虹般的颜色。... 详细信息

虹彩细胞是硬骨鱼中一类常见的色素细胞，含有大量的虹彩小体，其内含有由鸟嘌呤晶体构成的高折射率的反射小板，反射小板与低折射率的细胞质交替排列形成交替层的结构，光被交替层反射后通过多层薄膜干涉，使细胞呈现出彩虹般的颜色。虹彩细胞能在激素、交感神经系统或外界环境刺激的作用下通过改变反射小板的间距来实现颜色的变化。鸟嘌呤是虹彩细胞呈色和颜色变化的基础，其合成途径已被详细解析。虹彩细胞由多能的神经嵴细胞分化而来，从神经嵴细胞分化为成熟的虹彩细胞的谱系特化过程受到多个基因的调控，目前已在模式生物斑马鱼中发现了一些关键基因，并通过对这些基因间相互作用的研究初步解析了控制虹彩细胞特化的核心基因调控网络，同时也发现了其他影响虹彩细胞特化、分化及存活的基因和信号通路。本文综述了硬骨鱼类虹彩细胞呈色及颜色变化的机制、鸟嘌呤合成途径及调控基因以及影响虹彩细胞发育和存活的基因和信号通路的研究进展，并对未来的研究方向进行了展望，期望能对虹彩细胞有更深入的认识，并为研究虹彩细胞发育过程的基因调控提供参考。

关键词：硬骨鱼类模式鱼类虹彩细胞鸟嘌呤合成颜色变化谱系特化基因调控信号通路

甘蔗类钙调素ScCML13与SCMV运动蛋白P3N-PIPO的互作研究

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作物学报 2024年第7期50卷 1855-1866页

作者：玉泉馨杨宗桃张海程光远焦文迪曾康罗廷绪黄国强王璐徐景升福建农林大学/农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗工程技术研究中心/教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福建福州350002

类钙调素(Calmodulin-like,CML)是植物特有的钙信号感受器蛋白之一,参与植物生长发育和响应外界环境信号转导。甘蔗(Saccharum ***)中CML应答甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)侵染尚未见报道。本研究从甘蔗热带种Badila(***)... 详细信息

类钙调素(Calmodulin-like,CML)是植物特有的钙信号感受器蛋白之一,参与植物生长发育和响应外界环境信号转导。甘蔗(Saccharum ***)中CML应答甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)侵染尚未见报道。本研究从甘蔗热带种Badila(***)中克隆了一个CML基因,命名为ScCML13。该基因开放读码框(open reading frame,ORF)长度为519 bp,编码172 aa。生物信息学分析表明,ScCML13属于稳定的亲水脂溶蛋白,无跨膜结构域,有4个结合Ca2+的EF-hand结构域;系统进化树分析表明,该蛋白在单子叶和双子叶植物中及单子叶C3和C_(4)植物中具有明显分化;酵母双杂交(yeast two-hybrid,Y2H)和双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)试验表明,ScCML13与SCMV的运动蛋白P3N-PIPO互作。亚细胞定位试验表明ScCML13定位于内质网和细胞核。共定位试验发现ScCML13会干扰SCMV-P3N-PIPO的质膜(plasma membrane)或胞间连丝(plasmodesmata)定位。实时荧光定量PCR(Real Time Quantitative PCR,RT-qPCR)分析发现,ScCML13基因主要在甘蔗叶片中表达,在节间和根中的相对表达量低;ScCML13基因在感染SCMV后2 h显著上调,随后下调至与对照组相比的水平,而在感染后期上调。

关键词：类钙调素甘蔗花叶病毒 P3N-PIPO 蛋白互作

代谢范围对中华倒刺鲃空间位置和群体行为的影响

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重庆师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王春花毕瑾秋凌鸿蒲德永曾令清重庆师范大学进化生理与行为学实验室动物生物学重庆市重点实验室西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室

为考察代谢范围(aerobic scope，AS)对中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)空间位置和群体行为的影响，在(25.4±0.2) ℃条件下，测定该鱼种的代谢率，并计算AS。结果显示：随着摄食量的增加，中华倒刺鲃耗氧率明显增加，预测该鱼种剩余A... 详细信息

为考察代谢范围(aerobic scope，AS)对中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)空间位置和群体行为的影响，在(25.4±0.2) ℃条件下，测定该鱼种的代谢率，并计算AS。结果显示：随着摄食量的增加，中华倒刺鲃耗氧率明显增加，预测该鱼种剩余AS与摄食量呈统计学意义上的负相关关系(P学意义上的差异，但低AS个体在群体1号位的占比高于高AS个体在群体1号位的占比，且差异具有统计学意义(P学意义上的增加(P学意义上降低(P<0.05)。上述结果提示AS对中华倒刺鲃个体的空间位置有明显影响；低AS个体占据群体领先地位的时间更长；摄食后，群体中个体成员的凝聚力降低，群体协调性也降低。

关键词：代谢范围空间位置群体行为中华倒刺鲃

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基于性别操控的昆虫不育技术研究进展

昆虫学报 2024年第9期67卷 1262-1274页

作者：彭威欧阳湘琴文雯赵语佳刘星雨杨芾袁正鹏湖南师范大学蛋白质化学与鱼类发育生物学教育部重点实验室淡水鱼类发育生物学国家重点实验室动物肠道功能调控湖南省重点实验室湖南省动物肠道生态与健康国际科技创新合作基地长沙410081

昆虫不育技术(sterile insect technique, SIT)是一种通过释放经辐射不育的雄性至野外与野生雌性交配从而产生不能孵化后代的害虫防治技术。随着分子生物学技术如基因编辑技术CRISPR/Cas9的不断发展,基于性别操控的昆虫不育技术如精确... 详细信息

昆虫不育技术(sterile insect technique, SIT)是一种通过释放经辐射不育的雄性至野外与野生雌性交配从而产生不能孵化后代的害虫防治技术。随着分子生物学技术如基因编辑技术CRISPR/Cas9的不断发展,基于性别操控的昆虫不育技术如精确引导昆虫不育技术(precision-guided SIT, pgSIT)、昆虫不相容技术和昆虫不育技术相结合(incompatible insect technique and sterile insect technique, IIT-SIT)以及昆虫性比扭转(sex ratio distortion, SRD)已成功应用于多种农业害虫和媒介昆虫的防控。本文综述了pgSIT, IIT-SIT和SRD的研究现状,并对这些基于性别操控的昆虫不育技术的优缺点进行了讨论。介绍了细菌和病毒介导的杀雄分子机制及其在害虫防治中的应用潜力,以期为靶向昆虫性别的害虫不育防治技术提供理论支持。

关键词：昆虫不育技术昆虫不相容技术精确引导昆虫不育技术性比扭转

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草鱼foxo4的基因克隆及其对饲料蛋白质营养调控的响应

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中国水产科学 2024年第1期31卷 14-28页

作者：徐哲华易成琳莫郁坚杨立权左安丽杨瑞瑶张鸣宇瞿符发唐建洲刘臻曹申平长沙学院生物与化学工程学院水生动物营养与品质调控湖南省重点实验室湖南师范大学生命科学学院淡水鱼类发育生物学国家重点实验室

为探讨草鱼(Ctenopharyngodonidella)foxo4的分子特征及其对饲料蛋白营养调控响应的关系,通过同源克隆获得草鱼foxo4基因序列,其开放阅读框为1875 bp,编码624个氨基酸;系统进化树分析表明草鱼foxo4基因与黑头呆鱼(Pimephalespromelas)... 详细信息

为探讨草鱼(Ctenopharyngodonidella)foxo4的分子特征及其对饲料蛋白营养调控响应的关系,通过同源克隆获得草鱼foxo4基因序列,其开放阅读框为1875 bp,编码624个氨基酸;系统进化树分析表明草鱼foxo4基因与黑头呆鱼(Pimephalespromelas)亲缘关系最近。对foxo4进行组织表达分析,发现foxo4基因mRNA在草鱼肌肉中表达水平最高(P实验结果表明,在养殖14 d、21 d和35 d后,草鱼肠道中foxo4基因在菜粕组和鱼粉组相对于豆粕组均出现显著的上调(P养殖实验结果显示,在0.5%～2%添加量范围内，随着饲料中丙谷二肽添加比例的增加,草鱼肠道中foxo4基因的表达呈逐渐下降趋势,其中在对照组表达量最高,在1.5%丙谷二肽添加组表达量最低。综上所述,草鱼foxo4基因表达具有组织特异性,且受到饲料蛋白源和二肽水平的调控影响。本研究为揭示foxo4基因在鱼类中的分子特征及其对蛋白质营养调控的响应提供了基础数据。

关键词：草鱼 foxo4 基因克隆组织分布蛋白源丙谷二肽

鳜twist2序列特征、时空表达模式及靶向miRNAs预测分析

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中国水产科学 2024年第2期31卷 144-154页

作者：程聪益朱鑫曾维宾琴王玮褚武英张建社湖南师范大学生命科学学院省部共建淡水鱼类发育生物学国家重点实验室长沙学院生物与化学工程学院水生动物营养与品质调控湖南省重点实验室

Twist2在调控动物发育过程发挥了重要作用。为解析鳜(Siniperca chuatsi) twist2基因的表达模式以及参与肌肉发育调节的功能和机制,本研究从鳜基因组数据库获得twist2基因序列,采用生物信息学方法对Twist2蛋白特征和同源进化进行了分析... 详细信息

Twist2在调控动物发育过程发挥了重要作用。为解析鳜(Siniperca chuatsi) twist2基因的表达模式以及参与肌肉发育调节的功能和机制,本研究从鳜基因组数据库获得twist2基因序列,采用生物信息学方法对Twist2蛋白特征和同源进化进行了分析。鳜twist2基因所编码的蛋白由162个氨基酸组成,具有一个保守功能域bHLH结构域。基于氨基酸序列的多序列比对结果显示,Twist2蛋白在脊椎动物中具有较高的相似性;采用RT-qPCR技术分析了鳜twist2基因的时空表达规律,发现twist2基因在不同发育阶段存在表达差异,原肠期之前表达水平较低,从神经胚期开始显著上升,尾芽期表达最高;在鳜组织中的表达情况显示,该基因在脾脏中表达量较高,其次是脑和红肌。采用整胚原位杂交技术检测其早期胚胎不同发育阶段的twist2基因定位,发现其主要在神经胚层和体节中特异性表达。采用Targetscan和RNAhybrid工具对可能靶向鳜twist2基因的miRNAs进行预测,结果发现miR-30a、miR-30b、miR-30e-5p和miR-204可能作用于twist2 3'UTR,提示twist2是miR-30a、miR-30b、miR-30e-5p和miR-204的潜在靶基因。鳜短期饥饿胁迫实验显示,在饥饿3 d时twist2的表达与上述miRNAs的表达呈明显的负相关,表明twist2与上述4个miRNAs存在潜在的调控关系。因此,本研究结果将有助于从分子水平了解twist2基因的序列特征、时空表达规律以及其调控肌肉生长发育的潜在功能,为鱼类发育生物学以及健康养殖提供理论依据。

关键词：鳜 twist2 时空表达 miRNA 短期饥饿

生态流量泄放对小水电坝下河段底栖动物群落的影响

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生态学报 2024年第15期44卷 6457-6472页

作者：王领贺王松毅冉艳王强西南大学生命科学学院淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室、水产科学重庆市市级重点实验室重庆400715

泄放生态流量是修复小水电坝下减水河段生态系统的重要手段。大型底栖动物对环境变化敏感,是水生生态系统修复效果的重要指示生物类群。2021年,在重庆市巴南区一品河、五布河上共选择8座典型小水电,调查减水河段前端浅滩(评估点)的流量... 详细信息

泄放生态流量是修复小水电坝下减水河段生态系统的重要手段。大型底栖动物对环境变化敏感,是水生生态系统修复效果的重要指示生物类群。2021年,在重庆市巴南区一品河、五布河上共选择8座典型小水电,调查减水河段前端浅滩(评估点)的流量、河流生境、水质、底栖动物,并与近自然河段浅滩(参照点)对比,以评价生态流量泄放后减水河段的生态修复效果,探究影响底栖动物群落恢复的生态机制。结果显示:只有1座小水电的泄放量完全达到设计值。未达标泄放量的达成度平均值为41.0%。评估点河道湿润率平均值为47.6%。评估点和参照点的水质并无明显差异。底栖动物密度、大多数评估点的水生昆虫生物量和丰富度指数均显著低于参照点,平均值分别为参照点的25.8%、24.5%、43.2%。Shannon-Wiener多样性指数、Pielou指数与参照点无显著差异。评估点底栖动物以EPT昆虫(蜉蝣目、襀翅目、毛翅目昆虫)为优势,功能摄食类群以收集者和刮食者为优势,与参照点一致,但评估点各功能摄食类群密度普遍显著低于参照点。评估点底栖动物密度、丰富度、EPT昆虫密度与河道湿润率呈显著线性正相关。研究表明:泄放生态流量后,小水电近坝浅滩生境水质、底栖动物群落多样性、群落结构、功能摄食类群等与参照点无显著差异。底栖动物密度、水生昆虫生物量和丰富度、EPT昆虫密度等指标的恢复效果并不显著。减水河段的生态修复效果整体尚未达到预期。泄放量不足是阻碍底栖动物群落恢复的重要原因。

关键词：引水式小水电水坝河流修复减水生物多样性

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不同光色环境对中华倒刺鲃幼鱼群体行为的影响

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重庆师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期41卷 37-46页

作者：毕瑾秋何衍王春花刘小玲陈欢蒲德永曾令清重庆师范大学进化生理与行为学实验室动物生物学重庆市重点实验室重庆401331 西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室重庆400715

为探究不同光色环境对鲤科(Cyprinidae)鱼类群体行为的影响,以喜集群的中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为实验对象,将体型相近且身体健康的实验鱼随机平均分到白光组(对照组)、绿光组、红光组等3个不同光色处理组中,每组包括20个... 详细信息

为探究不同光色环境对鲤科(Cyprinidae)鱼类群体行为的影响,以喜集群的中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为实验对象,将体型相近且身体健康的实验鱼随机平均分到白光组(对照组)、绿光组、红光组等3个不同光色处理组中,每组包括20个鱼群,每个鱼群包含6尾实验鱼。在水温为(27.2±0.3)℃的开放水域环境下拍摄每个光色处理组的实验鱼群行为并分析它们的个体行为和群体行为特征参数。结果显示:1)与白光处理下的实验鱼群相比,在绿光和红光处理下实验鱼群的个体游泳速度和个体移动总距离均具有统计学意义上的增大(p实验鱼群的这2项参数增幅更大;2)与白光处理相比,红光处理使实验鱼群的个体游泳同步性有统计学意义上的降低(p实验鱼群该项参数没有统计学意义上的影响;3)与白光处理下的实验鱼群相比,红光处理下实验鱼群的个体间距离和最近邻距离具有统计学意义上的增大(p实验鱼群的这2项参数则有统计学意义上的减小(p实验鱼群的群体运动速度同在白光处理下相比均具有统计学意义上的增大(p实验鱼群的群体运动时间百分比具有统计意义上的差异(p实验鱼群的群体极性具有统计学意义上的差异(p实验鱼群的该项参数则无统计学意义上的差异。上述结果提示:与白光处理相比,红光处理可引起中华倒刺鲃幼鱼鱼群的群体协调性和凝聚力降低,群体表现更加松散和杂乱;绿光处理则能明显提高该鱼种幼鱼的群体协调性和凝聚力,这可能与绿光处理对群体运动中个体成员间的信息交流具有积极影响有关。

关键词：群体排列光色环境集群凝聚力协调性

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