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瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color),俗称“田鱼”,是浙江省瓯江流域广泛养殖的一种兼具食用和观赏性能的鲤科鱼类。在生产实践和前期的研究工作中发现,四种体色(“全红”WR、“大花”RB、“粉玉”WW、“粉花”WB)瓯江彩鲤在生长和抗病力等方面存在一定差异。迄今为止,人们对于不同体色瓯江彩鲤生长差异的原因与机理尚不清楚,其生长差异是否与消化生理特征,如摄食率、呼吸代谢率、相关消化酶的活性以及免疫强度有关呢?均未见相关报道。另一方面,如何从基因组水平解释不同体色瓯江彩鲤在感病或抗病性方面存在差异性,也非常值得关注。本文以来源于同一家系的四种体色瓯江彩鲤为材料,借助养殖生物学、生物行为学、组织病理学以及分子生物学、转录组学等研究手段来探讨这些问题。具体研究结果如下:一、四种体色瓯江彩鲤的摄食率和消化酶比较本章对四种体色瓯江彩鲤在两个月内的摄食及增重情况进行了分析。结果表明,“大花”体色瓯江彩鲤(RB)的绝对增重率和特定增重率均最高,显著高于其他3种体色(P<0.05),“粉花”(WB)和“全红”(WR)的特定增重率无显著差异(P>0.05),而“粉玉”(WW)的绝对增重率和特定增重率均显著低于其他体色(P<0.05)。试验期间,“大花”(RB)和“粉花”(WB)体色瓯江彩鲤的日摄食量显著高于“全红”(WR)和“粉玉”(WW)(P<0.05),而“全红”(WR)和“粉玉”(WW)之间的日摄食量不存在显著差异(P>0.05)。从日摄食率看,“大花”(RB)显著高于“全红”(WR)(P<0.05),“粉玉”(WW)显著低于其他体色(P<0.05)。总体上,日摄食量和日摄食率差异顺序为:“大花”(RB)>“粉花”(WB)>“全红”(WR)>“粉玉”(WW)。四种体色瓯江彩鲤的白天摄食率均高于夜间,其中具有红色体色的“全红”(WR)和“大花”(RB)的白天与夜间摄食率差异显著(P<0.05),属于白天摄食类型;而具有白色体色的“粉玉”(WW)和“粉花”(WB)的白天与夜间摄食率无显著差异(P>0.05),属于无明显摄食节律型。通过对3种消化酶活力测定表明,“全红”(WR)的脂肪酶(LPS)活性均高于其他3种体色,“粉玉”(WW)体色的LPS活力最低;“大花”(RB)和“粉花”(WB)体色的胰蛋白酶(TSP)活性显著高于“全红”(WR)和“粉玉”(WW)体色(P<0.01);四种体色的α-淀粉酶(AMS)活性不存在显著性差异(P>0.05)。相关性分析表明,胰蛋白酶活性(TSP)和摄食率均与特定增重率呈极显著相关性(P<0.01),脂肪酶活性(LPS)与特定增重率的相关性达到边缘显著性(P=0.056),α-淀粉酶(AMS)与特定增重率无显著相关性(P>0.05);摄食率与脂肪酶活性(LPS)呈极显著相关性(P<0.01),与胰蛋白酶活性(TSP)呈显著相关性(P<0.05),而摄食率与α-淀粉酶活性(AMS)无显著相关性(P>0.05)。以上结果反映了四种体色瓯江彩鲤的生长差异是与其相关代谢生理基础相关联的,为瓯江彩鲤的进一步种质改良与育种提供了理论依据。二、四种体色瓯江彩鲤呼吸耗氧率测定运用专业的loligo system呼吸测试仪,测定四种体色瓯江彩鲤呼吸耗氧率,发现“粉玉”(WW)体色能最快达到静息呼吸状态。“大花”(RB)的呼吸耗氧率最高[(109.75±6.61)mgO2/(kg·h)],“全红”(WR)[(98.74±3.49)mgO2/(kg·h)]较高,“粉花”(WB)[(86.13±4.39mgO2/(kg·h)]第三,而“粉玉”(WW)的值最低[(74.82±2.83)mgO2/(kg·h)],四种体色瓯江彩鲤间呼吸耗氧率差异水平显著(P<0.05)。三、四种体色瓯江彩鲤感染前后脾脏组织学观察与转录组学分析用嗜水气单胞菌人工感染后,感病组的瓯江彩鲤出现明显败血病症状,如腹部红肿,鳃盖、鳞片、尾鳍、腹鳍出现红血丝,肛门肿大并有白色浆液流出,其中“粉玉”(WW)体色个体死亡率为100%,其它3种体色个体死亡率相近。脾脏组织切片的结果表明,四种体色彩鲤瓯江彩鲤的对照组的切片胞质分布均匀,细胞核密度相当,总体上无区别。而感病组的细胞胞质间隙明显变宽,出现较大面积的空腔,细胞核分布密度降低,体积增大,其中“粉玉”(WW)体色表现最为明显。运用第二代测序技术(Illumina)对脾脏的转录组进行测序,共获得1316,059,478条原始数据。转录本功能注释中,GO注释发现共有34249个Unigene与生物过程有关,66452个Unigene与细胞组分相关,105949个Unigene与分子功能相关,注释比为42%。KEGG功能注释显示,环境信息处理组分中参与信号传导功能的Unigene为7335个,占比为68.67%;在生物体系统组别中,内分泌系统和免疫系统Unigene分别为3107、3958个,各占该组分的18.47%、25.53%,本转录组注释到的Unigene为19828个。经表达量分析后发现,在四种体色瓯江彩鲤的感病组中显著性表达的基因数为933个,其中共同表达上调的基因有619个,共同表达下调基因数为311个,且多注释到补体、凝集素、白细胞介素、TOLL样受体和免疫球蛋白等众多与免疫相关通路中。相对表达量比较分析可知,四种体色瓯江彩鲤个体在面对外源病菌侵入时,都能表现出较强的免疫特性,其中“粉玉”(WW)体色个体对外源性病菌的侵入最为敏感,表现出强应激性,其他三种体色总体相近。