【摘 要】
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近年来,捕捞诱导的鱼类适应性进化受到广泛关注。研究证明,商业捕捞,特别是选择性捕捞,可能引起物种生活史策略的变化,以及个体大小、生长和性成熟等生物学特征的变化,这些表型性状可以在短时间内发生改变,并且具有可遗传的特性。为研究不同捕捞策略对鱼类适应性进化的影响,以海洋模式物种—海水青鳉(Oryzias melastigma)为研究对象,设置了90%大个体捕捞(H-B)、90%随机捕捞(H-R)、75
【基金项目】
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国家重点研发计划(2017YFE0104400); 山东省泰山学者工程专项和中国水产科学研究院黄渤海渔业资源与生态创新团队(2020TD01);
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近年来,捕捞诱导的鱼类适应性进化受到广泛关注。研究证明,商业捕捞,特别是选择性捕捞,可能引起物种生活史策略的变化,以及个体大小、生长和性成熟等生物学特征的变化,这些表型性状可以在短时间内发生改变,并且具有可遗传的特性。为研究不同捕捞策略对鱼类适应性进化的影响,以海洋模式物种—海水青鳉(Oryzias melastigma)为研究对象,设置了90%大个体捕捞(H-B)、90%随机捕捞(H-R)、75%大个体捕捞(M-B)、75%随机捕捞(M-R)、50%大个体捕捞(L-B)、50%随机捕捞(L-R)、75%小个体捕捞(M-S)等7种不同选择性捕捞策略,研究了不同选择性捕捞策略对其F1、F2和F3代生长和繁殖的影响,分析了GH-IGF1生长轴及其相关基因在不同选择性捕捞策略下F2代不同组织的表达情况。具体结果如下:(1)不同选择性捕捞策略对早期存活的影响。不同选择性捕捞策略条件下,卵径在不同世代间差异极显著(P<0.01),F1代至F3代卵径呈增大趋势,相同捕捞策略不同世代间,F2代卵径均大于F1代,其中,90%随机捕捞策略差异最大,其次为75%大个体捕捞策略;90%捕捞策略组卵径增加幅度最大,从F1到F3代差异逐渐增大。90%捕捞策略组在孵化率上明显高于其他捕捞策略组,75%和50%捕捞策略组在两代之间差异较小。仔鱼(1-9日龄)全长不同世代之间有极显著性差异(P<0.01),在相同捕捞策略下,不同世代间差异性最大的为75%捕捞策略组,而50%捕捞策略组卵径和仔鱼全长差异均最小。(2)不同选择性捕捞策略对生长的影响。90%捕捞策略组仔鱼生长率略低于其他捕捞策略组,并且仔鱼生长率随着日龄增加而降低,尤其是90%捕捞策略组,而其他捕捞策略组生长率变化相对较小。50%捕捞策略组不同世代40-60日幼鱼生长率高于其他捕捞策略组。随着世代增加,90%捕捞策略组极限体长逐渐减小,体长从F1代25-26mm到F3代18-19mm;捕捞小个体策略组其体长逐渐增大,k值从F1代到F3代逐渐增加,50%捕捞策略组从F1代到F3代极限体长和k值差异较小。90%和75%捕捞策略组F2代肥满度差异较大,并且90%捕捞策略组F1代和F3代肥满度指数较小。各捕捞策略组F1代优势体长组为20cm,组间差异较小;F2-F3代,90%捕捞策略组优势体长组由20mm变为18-19mm,呈现小型化,50%捕捞策略组和捕捞小个体策略组优势体长在F2代变化不大,但在F3代,捕捞小个体策略组优势体长为21-22mm。(3)不同选择性捕捞策略对繁殖的影响。不同捕捞策略条件性别比例发生了明显变化,F1代,各随机捕捞策略组和75%捕捞小个体策略组雌雄比例大于1;F2代,只有75%随机捕捞策略组和75%捕捞小个体策略组雌雄比例大于1。F1代,体长、全长和体重在各捕捞策略组间差异显著(P<0.01),其中,90%捕捞策略组和捕捞小个体策略组与其它组差异极显著(P<0.01);75%捕捞小个体策略组绝对繁殖力和性腺成熟系数明显高于其他捕捞策略组。F2代,75%捕捞小个体策略组体长、全长和体重与其他策略组差异极显著(P<0.01),90%捕捞策略组卵巢重量略高于75%和50%捕捞策略组,捕捞小个体策略组卵粒数量明显高于其他捕捞策略组。F2代繁殖力和肥满度低于F1代,并且捕捞小个体策略组与其他捕捞策略组差异显著(P>0.05)。(4)不同选择性捕捞策略下GH-IGF1轴及相关基因在F2代不同组织的表达。肝脏组织中,L-B和M-S策略组GH、GHR、IGF1和IGF1-b表达量相对较高,但H-B策略组GHR和IGF1-b表达量显著高于其他捕捞策略组;脑组织中,GH、GHR、IGF1和IGF1-b均在L-B策略组表达量最高,M-S策略组仅次于L-B策略组;肌肉组织中,四种基因在L-B策略组表达量较高。根据形态学测量数据与基因表达量对比,H-B、M-B、L-B与M-S等策略组在体长、全长和体重均存在显著性差异(P<0.05),GH在M-S策略组表达量最高,并且M-S策略组体长也处于最大值。综上所述,捕捞小个体策略条件下可以刺激青鳉生长激素的分泌,生长加速,体长增加。
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