【摘 要】
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我国是水产养殖业大国,对于饲料的需求量巨大。近年来,我国水产饲料占商品饲料产量的比重达到10%左右,2018年我国水产饲料产量增长至2211万吨,且产量还在逐年上升。尼罗罗非鱼俗称非洲鲫鱼,属鲈形目丽鱼科,由我国后期引进而来,罗非鱼环境适应性强、养殖周期短、生长速度快、营养丰富且肉质鲜美,因此在全世界的养殖行业内颇受青睐,其在科研领域常作为养殖模式生物。维生素E是一种脂溶性维生素,在鱼类饲料配方的
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我国是水产养殖业大国,对于饲料的需求量巨大。近年来,我国水产饲料占商品饲料产量的比重达到10%左右,2018年我国水产饲料产量增长至2211万吨,且产量还在逐年上升。尼罗罗非鱼俗称非洲鲫鱼,属鲈形目丽鱼科,由我国后期引进而来,罗非鱼环境适应性强、养殖周期短、生长速度快、营养丰富且肉质鲜美,因此在全世界的养殖行业内颇受青睐,其在科研领域常作为养殖模式生物。维生素E是一种脂溶性维生素,在鱼类饲料配方的应用中是不可或缺的重要因素,维生素E缺乏会导致养殖鱼类产生例如肌肉营养不良、血红蛋白分解等症状或疾病。目前,针对维生素E抗氧化及免疫调节特性,在水产领域的研究较为广泛,但从分子水品探讨维生素E对鱼类影响的研究较少。因此本实验第一部分是从维生素E缺乏的角度探讨维生素E缺乏对罗非鱼肝脏转录组的影响。第二部分是以高含量的维生素E的添加,探讨高含量维生素E以及养殖时间对罗非鱼肠道菌群的组成是否会产生影响。在本实验的第一部分中,对尼罗罗非鱼饲喂0维生素E添加量的配合饲料以及50mg/kg维生素E添加量的配合饲料,进行为期8周的养殖实验,然后利用RNA-Seq技术对尼罗罗非鱼肝脏转录组进行测序,测序结果总共获得了12809764条clean reads,并且筛选出359个发生显著差异表达的基因,其中189个差异表达基因发生显著上调,170个差异基因发生显著下调。其中Ubc7,Ubc6,Hrd1,UBE2G2,HRD1,Ubc H5,TAK1,MHC,Cyt C,APC,PKA,APOB,APOA等基因显着上调,PRSS,CTRL,CELA,CPA,CPB,p53,STAT,IRF6,Ins等发生显著下调变化。这些差异表达的基因与免疫功能以及脂质转运和累积有非常密切的关系。随后通过q PCR方法对转录组结果进行了验证。针对于差异表达基因功能的进一步研究发现,差异基因主要富集与分子功能（Molecular function）和生物学过程（Biological process）两个GO功能类别。通过对差异基因的KEGG pathway富集分析发现,差异基因主要富集于与抗氧化和免疫相关的途径,包括胰腺分泌途径、内质网中的蛋白质加工途径、脂质消化和吸收途径、单纯疱疹病毒感染途径、HTLV-I感染途径。表明维生素E缺乏对于尼罗罗非鱼免疫调节的抗病毒机制方面可能产生比较显著的影响。本实验结果将有助于更好地理解维生素E在鱼饲料配制中的应用,并提高水产养殖动物的生产效率。本实验第二部分以100mg/kg的维生素E添加量制作罗非鱼饲料,进行为期20天的养殖实验,并采用间隔两天时间的采样方式分别对三批鱼进行采样,将样品分为不同的时间梯度,探讨高水平维生素E的添加量以及不同的养殖时间是否会对罗非鱼的肠道菌群结构产生显著影响。通过对各组样品进行alpha多样性分析和Beta多样性分析发现,不同养殖时期中的单个样品中的微生物丰度和多样性的差异并不显著。通过对实验组和对照组的组间差异进行分析后发现,阿克曼菌属（AKKermansia）在实验组和对照组中的变化差异显著,是体现两组间差异性的生物标志。结论:维生素E缺乏对尼罗罗非鱼的抗病毒能力具有显著影响,其作用可能是通过p53、STAT1、IRF6三个关键基因产生影响。另外,维生素E缺乏可能会使多种胰消化酶的表达基因产生差异表达,从而使尼罗罗非鱼对营养物质的消化吸收产生障碍。在肠道微生物方面,以100mg/kg的维生素E添加量的配合饲料进行喂养后,对于尼罗罗非鱼肠道菌群的结构和组成不会产生显著性影响。
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