高煒燁 費(fèi)樹站 劉昊昆 韓 冬 , 楊云霞 金俊琰 朱曉鳴 張志敏 解綬啟 ,

(1. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淡水生態(tài)與生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049;3. 湖北省水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料工程技術(shù)研究中心, 武漢 430072)

投喂策略是指養(yǎng)殖中為獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益而采取的一系列投喂技術(shù)[1]?，F(xiàn)階段大多數(shù)投喂策略針對(duì)商品魚的生產(chǎn)而設(shè)計(jì), 為追求快速生長(zhǎng), 投喂水平一般較高。這些投喂策略應(yīng)用于親魚養(yǎng)殖時(shí)往往造成投喂過(guò)量, 進(jìn)而導(dǎo)致親魚脂肪異常沉積、繁殖性能降低, 同時(shí)使環(huán)境污染增加、養(yǎng)殖成本上升[2,3]。例如Xiong等[4]發(fā)現(xiàn)持續(xù)過(guò)量投喂黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)親魚52d后其產(chǎn)卵率、受精率和孵化率均顯著下降; Rodrigues等[5]發(fā)現(xiàn)過(guò)量投喂斑馬魚(Danio rerio)會(huì)顯著提高后代的死亡率和畸形率。由此可見, 設(shè)計(jì)針對(duì)親魚的投喂策略是十分必要的。

有研究表明, 適度降低投喂水平, 能維持甚至提升親魚的繁殖能力。例如Carvalho和Urbinati[6]將石脂鯉(Brycon cephalus)的投喂水平降到飽食組的40%, 對(duì)其繁殖能力沒(méi)有顯著影響; Sliverstein和Shimma[7]發(fā)現(xiàn)適度降低投喂水平可以加快三文魚(Oncorhynchus mason)親魚的性成熟; 在養(yǎng)殖生產(chǎn)中, 已經(jīng)性成熟的親魚所需的最適投喂水平也普遍低于幼魚[8]。同時(shí), 低投喂水平的投喂策略還能降低飼料成本, 在親魚養(yǎng)殖中有巨大的應(yīng)用價(jià)值。

補(bǔ)償生長(zhǎng)是指“受環(huán)境條件限制而經(jīng)過(guò)一段時(shí)期生長(zhǎng)停滯或負(fù)生長(zhǎng)的動(dòng)物在環(huán)境條件恢復(fù)正常后所表現(xiàn)出的超常生長(zhǎng)”[9]。采用饑餓再恢復(fù)投喂的投喂策略是激發(fā)補(bǔ)償生長(zhǎng)的普遍方式, 補(bǔ)償生長(zhǎng)可以使魚的體重超過(guò)同時(shí)正常投喂的同類[10], 生長(zhǎng)率甚至能達(dá)到其兩倍[11]。推測(cè)基于補(bǔ)償生長(zhǎng)的投喂策略對(duì)親魚養(yǎng)殖有以下益處: 一方面, 親魚的繁殖力隨體型增加而增加[12], 那么補(bǔ)償生長(zhǎng)可能會(huì)同時(shí)提高親魚的生長(zhǎng)和繁殖性能[13]; 另一方面, 魚類性成熟可能存在體型上的閾值, 那么補(bǔ)償生長(zhǎng)可能通過(guò)加速生長(zhǎng)使親魚提前性成熟[14]。然而上述理論目前仍缺乏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)隸屬于鯰形目、鲿科、黃顙魚屬, 是一種優(yōu)質(zhì)名貴經(jīng)濟(jì)魚類。目前在養(yǎng)殖中降低投喂水平對(duì)黃顙魚母本的影響尚不明確, 未見專門針對(duì)黃顙魚母本設(shè)計(jì)的投喂策略文獻(xiàn)報(bào)道。本文主要探究黃顙魚母本生長(zhǎng)、體成分、繁殖能力和性激素合成與投喂策略的關(guān)系,同時(shí)嘗試探討基于補(bǔ)償生長(zhǎng)的投喂策略在親魚養(yǎng)殖中的應(yīng)用, 篩選黃顙魚母本養(yǎng)殖的適宜投喂策略,為親魚養(yǎng)殖管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)魚和實(shí)驗(yàn)飼料

實(shí)驗(yàn)用黃顙魚來(lái)自湖北黃優(yōu)源漁業(yè)發(fā)展有限公司, 實(shí)驗(yàn)開始前在室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)2周進(jìn)行馴化。實(shí)驗(yàn)采用商品飼料, 經(jīng)測(cè)定其蛋白含量為39.40%、脂肪含量為8.46%。暫養(yǎng)期間飽食投喂, 每天投喂2次,時(shí)間為9:00和15:00。在正式實(shí)驗(yàn)前, 實(shí)驗(yàn)魚饑餓24h, 選取體格健壯、規(guī)格均勻的雌性個(gè)體[初始均重(86.60±0.41) g], 稱重后隨機(jī)放入16個(gè)養(yǎng)殖缸(水體積400 L)中, 每缸15尾。

1.2 實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行, 使用充氣頭在非投喂期間連續(xù)充氣增氧。使用LED燈作為光源, 光照周期為12L∶12D (8:00—20:00)。養(yǎng)殖期間水溫變化為(25.7±1.0)℃, 水體溶氧＞7.5 mg/L, 氨氮＜0.1 mg/L, pH為6.5—7.0。

1.3 飼養(yǎng)管理

實(shí)驗(yàn)周期65d。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)處理, 分別為飽食投喂的AS (Apparent satiety)組、80%飽食投喂的80AS組、50%飽食投喂的50AS組及先饑餓后飽食的HAS組, 每組4個(gè)平行。每天9:00和15:00投喂, 依據(jù)AS組當(dāng)天每缸的投喂量確定80AS 組和50AS 組第二天每缸的投喂量, 按此方法投喂至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。HAS組連續(xù)饑餓34d后恢復(fù)飽食投喂31d至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

1.4 實(shí)驗(yàn)取樣

在HAS恢復(fù)飽食投喂前1天取中期樣, 在實(shí)驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天取末期樣, 取樣前各組饑餓24h。每缸魚計(jì)數(shù)稱重, 然后取2尾魚測(cè)量體重和體長(zhǎng), 并用0.2%肝素鈉潤(rùn)過(guò)的注射器進(jìn)行尾部取血, 在4℃下3000 r/min離心10min (Eppendorf 5417R, Germany),取上清血漿存于-80℃冰箱。隨后置于冰盤上解剖取背肌和性腺存于-20℃冰箱中用于組分分析, 取性腺經(jīng)液氮速凍后存于-80℃冰箱中, 用于提取總RNA。此外, 末期取樣還取了用于測(cè)定繁殖性能的卵樣品: 卵稱重后用1 mL 4%多聚甲醛固定并轉(zhuǎn)入4℃冰箱保存。

1.5 樣品分析

參考AOAC[15]的方法測(cè)定基本組分, 樣品在冷凍干燥機(jī)(ALPHA 1-2 LD plus, Christ, Germany)中凍干48h測(cè)定干物質(zhì)含量; 使用凱氏定氮儀(2300 Kjeltec Analyzer Unit, FOSS TECATOR, Sweden)測(cè)定粗蛋白含量; 使用索氏抽提法脂肪測(cè)定儀(Soxtec system HT6, Tecator, Haganas, Sweden)以乙醚為溶劑測(cè)定粗脂肪; 使用馬弗爐(湖北英山縣建力電爐制造廠, 湖北英山)中以550℃充分灼燒樣品測(cè)定灰分含量。

血漿總甘油三酯(TG)、總膽固醇(TCHO)、總葡萄糖(GLU)、總蛋白(TP)、低密度脂蛋白(LDLC)、高密度脂蛋白(HDL-C)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)及谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)采用商品試劑盒進(jìn)行測(cè)試(南京建成生物工程研究所, 中國(guó)南京)。

對(duì)卵樣品進(jìn)行計(jì)數(shù)和稱重, 計(jì)算絕對(duì)和相對(duì)繁殖力。使用立體熒光顯微鏡(M205FA, Leica, Germany)測(cè)量每管樣品中至少35個(gè)卵的直徑。

血漿雌二醇、睪酮、促黃體生成素和卵泡刺激素含量由北京中同藍(lán)博臨床檢驗(yàn)所(中國(guó)北京)測(cè)定, 采用125I放射性免疫檢測(cè)法, 使用北京北方生物技術(shù)研究所(中國(guó)北京)的試劑盒, 檢測(cè)流程遵循Zhang等[16]的方法。

根據(jù)GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中已公布的黃顙魚序列設(shè)計(jì)引物, 由武漢擎科創(chuàng)新生物科技有限公司(中國(guó)武漢)合成, 使用TRIzol (Invitrogen, USA)提取性腺組織的總RNA, 用Nanodrop 2000超微量分光光度計(jì)(Thermo Fisher Scientific, USA)和1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)RNA質(zhì)量, 并用M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶 (Promega, USA)反轉(zhuǎn)錄(體系20 μL)成cDNA。在Light Cycle 480 Ⅱ PCR儀(Roche, Germany)上進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量反應(yīng)。以黃顙魚β肌動(dòng)蛋白為內(nèi)參基因,引物序列見表 1。PCR的具體程序詳見Su等[17], 結(jié)果計(jì)算方法詳見Vandesompele等[18]。

表1 實(shí)時(shí)熒光定量引物Tab. 1 Primers for qPCR

1.6 數(shù)據(jù)計(jì)算及統(tǒng)計(jì)處理

測(cè)定生長(zhǎng)和形體指標(biāo)的計(jì)算公式為:

日攝食量DFI (g/d)=干物質(zhì)總攝食量/攝食天數(shù)

增重率WGR (%)=100×(終末體重-初始體重)/初始體重

飼料效率FE (%)=100×(終末體重-初始體重)/攝食量

絕對(duì)繁殖力=樣品卵粒數(shù)目×卵巢重/樣品重

相對(duì)繁殖力=絕對(duì)繁殖力/終末體重

采用SPSS 23.0(IBM SPSS Statistics 23.0, IBM,USA)經(jīng)正態(tài)檢驗(yàn)及方差齊性檢驗(yàn)后, 同一時(shí)期不同處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA), 若各組之間存在顯著差異(P＜0.05)則進(jìn)行Duncan’s多重比較; 同一處理不同時(shí)期的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)(Matched samplesT-test)。

2 結(jié)果

2.1 生長(zhǎng)、飼料利用

由表 2可知, AS、80AS和50AS三組的總攝食量基本符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比例并有顯著差異, HAS組恢復(fù)攝食期間的日攝食量最高。中期體重隨著投喂水平降低呈現(xiàn)降低趨勢(shì), 且80AS組與AS組無(wú)顯著差異; 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)HAS組體重和增重率與80AS組和50AS組無(wú)顯著差異(P＞0.05)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間80AS組的體重、增重率和飼料效率與AS組沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)。HAS組的飼料效率低于其他各組(P＜0.05)。

表2 不同投喂策略對(duì)黃顙魚生長(zhǎng)和飼料利用的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Tab. 2 Effects of different feeding regime on growth and feed utilization of yellow catfish (mean±SE)

2.2 肌肉、性腺基本組分

表3顯示, 在實(shí)驗(yàn)中期, HAS組的肌肉粗蛋白含量最低, 各處理組的肌肉粗脂肪含量無(wú)顯著差異;在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí), AS組和80AS組的肌肉粗脂肪含量顯著高于另外兩個(gè)處理組, 肌肉粗蛋白含量隨投喂水平的降低而降低, HAS組的肌肉粗蛋白含量顯著高于中期(P＜0.05)。

表3 不同投喂策略對(duì)黃顙魚肌肉生化組成的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Tab. 3 Effects of different feeding regime on chemical composition in the muscle of yellow catfish (mean±SE)

由表 4可知, 中期HAS組的性腺粗蛋白含量最低(P＜0.05), 末期性腺粗蛋白含量無(wú)顯著差異, AS組、80AS組和HAS組的末期性腺粗蛋白顯著高于中期。各組中期性腺粗脂肪含量隨投喂水平降低而降低,末期性腺粗脂肪含量無(wú)顯著差異(P＞0.05), HAS組末期性腺粗脂肪顯著大于中期性腺粗脂肪(P＜0.05)。

表4 不同投喂策略對(duì)黃顙魚性腺生化組成的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Tab. 4 Effects of different feeding regime on chemical composition in the gonald of yellow catfish (mean±SE)

2.3 血漿生理生化指標(biāo)

表5數(shù)據(jù)表明, 中期各組的血漿甘油三酯含量隨投喂水平降低而降低, 末期除50AS組外三個(gè)組的血漿甘油三酯含量無(wú)顯著差異, 且均顯著高于中期(P＜0.05)。各組在中期、末期血漿膽固醇含量均隨投喂水平降低而降低。中期HAS組的血漿總蛋白最低, 末期各組間血漿總蛋白含量無(wú)顯著差異(P＞0.05), 除AS組外三個(gè)組的末期血漿總蛋白含量均顯著高于中期(P＜0.05), 中期各組的血漿低密度脂蛋白含量隨投喂水平的降低而降低, HAS組最低,末期HAS組、80AS組與AS組無(wú)顯著差異(P＞0.05)。中期HAS組血漿高密度脂蛋白含量最低, 末期各組血漿高密度脂蛋白含量無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

表5 不同投喂策略對(duì)黃顙魚血漿生化組成的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Tab. 5 Effects of different feeding regime on plasma metabolites of yellow catfish (mean±SE)

2.4 繁殖性能

如圖 1所示, 中期HAS組的腺體比最低(P＜0.05),末期各組腺體比無(wú)顯著差異(P＞0.05), 80AS組、50AS組和HAS組末期腺體顯著高于中期(P＜0.05)。末期80AS組的卵直徑與AS組沒(méi)有顯著差異(P＞0.05),均顯著低于HAS組(P＜0.05)。各組末期絕對(duì)和相對(duì)繁殖力無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

圖1 不同投喂策略對(duì)黃顙魚繁殖指標(biāo)的影響Fig. 1 Effects of different feeding strategies on reproductive indexes of Pelteobagrus fulvidraco

2.5 性激素分泌

如圖 2所示, 中期各處理組血漿促黃體生成素含量無(wú)顯著差異, 末期80AS組促黃體生成素含量顯著低于AS組(P＜0.05), 50AS組和HAS組與AS組無(wú)顯著差異(P＞0.05)。各組中期、末期促卵泡激素含量無(wú)顯著差異(P＞0.05), HAS組促卵泡激素含量顯著下降(P＜0.05)。睪酮與雌二醇的趨勢(shì)類似, 中期兩種激素血漿含量隨投喂水平降低而降低, 末期各組血漿睪酮和雌二醇含量無(wú)顯著差異(P＞0.05),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中50AS組和HAS組的血漿睪酮含量及HAS組的血漿雌二醇含量顯著上升(P＜0.05)。

圖2 不同投喂策略對(duì)黃顙魚性激素分泌的影響Fig. 2 Effects of different feeding strategies on sex hormone secretion of Pelteobagrus fulvidraco

2.6 性激素合成及相關(guān)基因表達(dá)

如圖 3所示, 中期時(shí)AS組的sf-1、3β-hsd和erβ的相對(duì)表達(dá)量顯著高于其他各組。80AS組的star和cyp19a1表達(dá)量與AS組無(wú)顯著差異, 并顯著高于其他兩組。HAS組的ar相對(duì)表達(dá)量最低。末期時(shí)各組的上述基因相對(duì)表達(dá)量無(wú)顯著差異。

圖3 黃顙魚中期和末期性腺發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)Fig. 3 Expression of genes involved in the gonadogenesis of the yellow catfish during the middle and the end of experiment

3 討論

3.1 投喂策略對(duì)黃顙魚生長(zhǎng)和飼料利用的影響

大量研究發(fā)現(xiàn), 適度降低投喂水平不會(huì)抑制魚類生長(zhǎng), 例如, 75%飽食的烏蘇里擬鲿(Pseudobagrus ussuriensis)的特定生長(zhǎng)率和增重率與飽食組無(wú)顯著差異[19], 80%飽食的大菱鲆(Scophthalmusmaximus)的生長(zhǎng)率與飽食組無(wú)顯著差異[20]。但過(guò)度降低投喂水平則會(huì)造成生長(zhǎng)停滯, 例如攝食率0.5% (體重/日)組的鳚(Eleginops maclovinus)的體重體長(zhǎng)均顯著低于2% (體重/日)組[21], 攝食率2% (體重/日)組的虹鱒(Oncorhynchus mykiss)的體重和特定生長(zhǎng)率均顯著低于5% (體重/日)組[22]。在本實(shí)驗(yàn)中, 80AS組的增重率和末期體重與AS組無(wú)顯著差異, 并顯著高于50AS組, 說(shuō)明在投喂水平降至80%飽食不會(huì)抑制黃顙魚母本的生長(zhǎng)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)HAS組的體重顯著低于AS組而與80AS組無(wú)差異, 表明HAS組發(fā)生了補(bǔ)償生長(zhǎng), 但補(bǔ)償生長(zhǎng)沒(méi)有使黃顙魚母本體重達(dá)到或超過(guò)同時(shí)期飽食組的水平。該現(xiàn)象原因可能是恢復(fù)攝食的時(shí)間過(guò)短, 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)補(bǔ)償生長(zhǎng)尚未結(jié)束; 也可能是實(shí)驗(yàn)魚補(bǔ)償生長(zhǎng)能力不足, 雖然有黃顙魚補(bǔ)償生長(zhǎng)后重量超過(guò)正常投喂組的報(bào)道[23,24], 但是魚類補(bǔ)償生長(zhǎng)的能力會(huì)隨季節(jié)[25]和發(fā)育階段[26]等因素變化; 還可能是親魚將更多的物質(zhì)能量分配給繁殖過(guò)程, 進(jìn)而導(dǎo)致生長(zhǎng)抑制[14]; 需要對(duì)黃顙魚母本發(fā)生不完全補(bǔ)償生長(zhǎng)的具體機(jī)制進(jìn)行分析以優(yōu)化基于補(bǔ)償生長(zhǎng)的投喂策略的效果。

3.2 投喂策略對(duì)黃顙魚肌肉和性腺基本組分和血漿生化指標(biāo)的影響

一般而言, 營(yíng)養(yǎng)匱乏時(shí)親魚會(huì)動(dòng)員體內(nèi)物質(zhì)維持性腺發(fā)育[27]。血漿甘油三酯和膽固醇是血脂的主要組成部分, 低密度脂蛋白能向外周組織轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì)[28], Cardona等[29]和Chatzifotis等[30]認(rèn)為繁殖期上述指標(biāo)的上升是性腺發(fā)育促進(jìn)體內(nèi)脂質(zhì)動(dòng)員的結(jié)果。在本實(shí)驗(yàn)中, 除50AS組外三個(gè)組的血漿甘油三酯含量顯著上升, AS組和80AS組膽固醇顯著上升, HAS組的末期低密度脂蛋白顯著大于中期, 這說(shuō)明各組動(dòng)員了體內(nèi)脂肪以滿足性腺的營(yíng)養(yǎng)需求。各處理組的末期肌肉粗脂肪和粗蛋白隨投喂水平呈現(xiàn)降低趨勢(shì), 而末期性腺粗脂肪和粗蛋白無(wú)顯著差異, 類似的, Karlsen等[31]發(fā)現(xiàn)繁殖期饑餓的鱈(Gadus morhua)動(dòng)員肝臟脂肪和肌肉蛋白質(zhì)維持性腺發(fā)育, 在大西洋鮭(Salmo salar)[32]和河川沙塘鱧(Odontobutis potamophila)[33]中也有相似的現(xiàn)象,以上發(fā)現(xiàn)說(shuō)明, 食物匱乏時(shí)親魚會(huì)將營(yíng)養(yǎng)優(yōu)先供給性腺以保證性腺發(fā)育。

3.3 投喂策略對(duì)黃顙魚繁殖性能的影響

卵直徑在一定程度上能夠反應(yīng)卵的質(zhì)量[34], 在本實(shí)驗(yàn)中, 末期AS組和80AS組卵直徑無(wú)顯著差異,且顯著大于50AS組, HAS組的卵直徑最大, 這與尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)[35]的情況類似, 表明恢復(fù)攝食對(duì)卵生長(zhǎng)有補(bǔ)償效應(yīng)。據(jù)前期報(bào)道, 較低的投喂水平不一定會(huì)導(dǎo)致繁殖性能下降, 如攝食率0.75%(體重/日)組的小體鱘(Acipenser ruthenus)的卵孵化率和存活率高于攝食率1%組[36]; 同樣的,低投喂組的齊氏羅非魚(Tilapia zillii)的腺體比和卵直徑與高投喂組無(wú)顯著差異[37]。饑餓對(duì)繁殖的負(fù)面影響也可以在攝食后恢復(fù), 如經(jīng)歷過(guò)饑餓的鳙(Aristichtys nobilis)在恢復(fù)攝食后相對(duì)繁殖力與正常投喂雌性無(wú)顯著差異[38]。在本實(shí)驗(yàn)中, 80AS組、50AS組和HAS組的末期腺體比顯著大于中期, 且均與AS組末期腺體比無(wú)差異。各處理組的末期絕對(duì)繁殖力和相對(duì)繁殖力也無(wú)顯著差異。這說(shuō)明不同程度限飼的投喂策略并未降低黃顙魚母本的繁殖性能。

3.4 投喂策略對(duì)黃顙魚性激素合成和分泌的影響

由垂體分泌的促性腺激素(Gonadotropin hormone, GtH)作用于性腺, 促進(jìn)性激素的合成與分泌[39]。促卵泡激素(Follicle-stimulating hormone, FSH)和促黃體生成素(Luteinizing hormone, LH)是兩種主要GtH, 二者以連續(xù)、協(xié)同的方式在卵子發(fā)生、卵母細(xì)胞發(fā)育和性激素分泌等過(guò)程中發(fā)揮調(diào)控作用[40,41]。在本實(shí)驗(yàn)中各處理組的血漿FSH和LH含量并未表現(xiàn)出隨投喂水平變化的規(guī)律, 這與慈鯛(Cichlasoma dimerus)[42]、金魚(Carassius auratus)[43]的情況一致, 表明本實(shí)驗(yàn)的投喂策略對(duì)黃顙魚LH和FSH分泌影響較小。

性激素合成通路中相關(guān)因子和酶基因的表達(dá)能夠反映合成速率[44]。合成過(guò)程始于類固醇急性調(diào)節(jié)蛋白(Steroidogenic acute regulatory protein,Star)將膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體, 同時(shí)伴隨著膽固醇轉(zhuǎn)化為孕烯醇酮, 這是通路中最慢的限速步驟[45];3β-羥基類固醇脫氫酶(3β-hydroxysteroid dehydrogenase, 3β-hsd)直接參與雌二醇和睪酮合成的中間步驟[46]; Cyp19a1(又名芳香化酶, aromatase)催化睪酮向雌二醇的轉(zhuǎn)化, 被認(rèn)為性腺發(fā)育調(diào)控最關(guān)鍵的酶[47]。本實(shí)驗(yàn)80AS、50AS及HAS組的star、3βhsd和cyp19a1基因表達(dá)由中期的顯著低于AS組上調(diào)至末期與AS組無(wú)顯著差異, 表明三組的性激素合成能力隨時(shí)間逐漸提升。類固醇生成因子-1(Steroidogenic factor 1, Sf-1)是性激素合成通路的主要調(diào)控因子之一, 能加強(qiáng)合成相關(guān)的酶基因轉(zhuǎn)錄[48]。本實(shí)驗(yàn)各組sf-1表達(dá)隨時(shí)間和處理變化的趨勢(shì)與以上基因一致, 印證了80AS、50AS及HAS組性激素合成能力的提升。

雌二醇(estradiol, E2)是調(diào)控卵巢發(fā)育最重要的性類固醇激素之一, 能夠促進(jìn)卵巢發(fā)育和卵黃蛋白原合成[39], 而睪酮(Testosterone, T)是雌性黃顙魚合成E2的重要前體物質(zhì)[49]。本實(shí)驗(yàn)80AS和50AS組中期血漿E2含量顯著高于HAS組且低于AS組, 而末期各組間E2含量無(wú)顯著差異, 與性激素合成基因表達(dá)的變化規(guī)律吻合。這表明雖然投喂策略在中期降低了除AS組外各處理的E2分泌, 但隨著基因表達(dá)上調(diào)導(dǎo)致的合成能力增強(qiáng), 末期時(shí)投喂策略對(duì)各組E2血漿含量已無(wú)影響。而E2和T血漿含量的變化與腺體比、性腺蛋白和脂肪的趨勢(shì)一致, 說(shuō)明投喂策略通過(guò)影響E2和T的含量對(duì)性腺發(fā)育進(jìn)行調(diào)控。

研究者普遍認(rèn)為, 低投喂水平或饑餓造成的應(yīng)激對(duì)生殖有抑制作用[50], 在歐洲齒舌鱸(Dicentrarchus labrax)[51]、五條鰤(Seriola quinqueradiata)[52]和銀鮭(Oncorhynchus kisutch)[53]等魚的研究發(fā)現(xiàn)低投喂水平會(huì)降低雌魚血漿E2含量, 進(jìn)而產(chǎn)生卵母細(xì)胞生長(zhǎng)減慢和卵泡閉鎖等負(fù)面影響。此外, 應(yīng)激激素被證明可以抑制繁殖相關(guān)調(diào)控通路, 如促腎上腺皮質(zhì)激素分泌能使E2分泌量下降[54], 同時(shí)血漿皮質(zhì)醇(Cortisol)含量上升導(dǎo)致cyp19a1[55]和雌激素受體基因[56]的表達(dá)下調(diào)。然而在本實(shí)驗(yàn)中, 80AS、50AS和HAS組的性激素合成、分泌及性腺發(fā)育僅在早期受到投喂策略的抑制, 在末期時(shí)相關(guān)指標(biāo)已恢復(fù)至與AS組相同的水平, 這一現(xiàn)象可能與性腺的應(yīng)激調(diào)控有關(guān), 性腺可以通過(guò)增加11β羥基類固醇脫氫酶2活性(11β-hydroxysteroid dehydrogenase2,11β-HSD2)來(lái)降解皮質(zhì)醇[57], 同時(shí)睪酮的大量分泌也可以削弱魚體的應(yīng)激響應(yīng)[58], 可能是這些過(guò)程最終使80AS、50AS及HAS組的性激素合成能力和性腺發(fā)育水平與AS組相同。

4 結(jié)論

綜上所述, 80AS組的各項(xiàng)生長(zhǎng)和繁殖指標(biāo)水平與AS組相近, 且攝食量顯著低于AS組, 說(shuō)明在達(dá)到與飽食投喂相同的生長(zhǎng)和繁殖效果的情況下,80%飽食投喂策略可以減少飼料投入, 從而節(jié)省成本, 本研究認(rèn)為80%飽食為繁殖期較為適宜黃顙魚母本的投喂策略。HAS組雖然生長(zhǎng)低于AS組, 但繁殖能力與AS組無(wú)差異且卵直徑更大, 說(shuō)明黃顙魚饑餓后恢復(fù)攝食優(yōu)先對(duì)繁殖力進(jìn)行補(bǔ)償, 故有必要按照黃顙魚母本的生理特性對(duì)基于補(bǔ)償生長(zhǎng)的投喂策略進(jìn)行重新設(shè)計(jì), 以進(jìn)一步提升黃顙魚母本的繁殖力。