近日，中国水产科学研究院创新团队、淡水渔业研究中心“长江特色水生动物繁养创新团队”在淡水石首鱼全人工繁育及摄食驯化研究方面取得新进展。
近年来，随着人民生活水平的不断提高，高品质蛋白源成为膳食结构中极为重要的部分。其中，脂肪含量低但富含不饱和脂肪酸的水产品是高品质蛋白源的重要来源。然而，在目前水产养殖结构中，90%的养殖产量仅来源于27个主要养殖品种；鉴于此，驯化生物学特性好、营养价值高、极具社会及经济价值的水产动物新品种对水产养殖可持续发展具有重要意义。
淡水石首鱼又称淡水大黄鱼，原产于北美洲，是石首鱼科唯一终生生活在淡水的品种。淡水石首鱼具有肉质鲜美、营养价值高（蛋白质、氨基酸及不饱和脂肪酸含量高），可食用率高，无肌间刺，适宜加工等优点，是一种优质水产动物蛋白源。2016年，淡水中心从美国引进淡水石首鱼原种，由徐跑研究员带队开展科研攻关，2019年在全球范围内首次突破人工繁育技术。2022年，在新冠疫情不断反复情况下，徐跑研究员和闻海波研究员带领团队克服重重困难，通过对F1代亲本驯化培育，获得F2代淡水石首鱼苗种，实现了苗种全人工规模化繁育，为我国淡水石首鱼苗种规模化繁育和养殖产业化发展奠定了坚实基础。
一直以来，野生物种的食性驯化是困扰动物界的重大难题。淡水石首鱼为偏肉食性鱼类，在自然界中主要以底栖生物和鱼类为食，因此人工配合饲料的摄食驯化是制约淡水石首鱼人工养殖的一大难题。课题组经过科研攻关，设计池塘驯化模式对孵化后21天的淡水石首鱼幼苗进行4个月人工配合饲料驯化实验。结果发现，摄食配合饲料组（DOM）鱼体末重是未摄食组（WT）的21.66倍；且DOM鱼体对糖类、脂肪和蛋白质的消化能力显著增强，食欲和感知能力显著增强。转录组分析发现DOM显著提高了鱼体蛋白质消化吸收能力，并通过AGE-RAGE信号抑制细胞凋亡，通过Relaxin信号激活细胞外基质重塑；肠道微生物分析发现DOM组假单胞菌属丰度显著升高，成为优势菌群。通过转录组和肠道微生物联合分析，研究人员进一步确认，假单胞菌属及其调控的摄食感知、蛋白利用和细胞内稳态的互作是摄食驯化的潜在调控机理。结果表明，假单胞菌属及其调控的摄食相关基因是改变淡水石首鱼摄食的潜在靶点，为摄食驯化提供了重要理论基础。在此基础上，课题组还筛选了可有效调控假单胞菌属的诱食剂，进行科学有效的摄食驯化及食性转化研究。
相关研究论文“Gut Microbes Reveal Pseudomonas Medicates Ingestion Preference via Protein Utilization and Cellular Homeostasis Under Feed Domestication in Freshwater Drum, Aplodinotus grunniens”发表在微生物领域权威期刊Frontiers in Microbiology（影响因子6.064，JCR一区）。生物技术研究室基因中心宋长友博士为第一作者，李红霞副研究员和徐跑研究员为通讯作者。全文链接：https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.861705
日期：2022-07-14
