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我院李明教授科研团队首次探究驯养条件下异齿裂腹鱼繁殖功能障碍的营养组学研究,并筛选出引起繁殖功能障碍的关键代谢通路

发布时间:2021-10-14 10:02    浏览次数:
      本网讯(通讯员  孙桂荣)日前,我院李明教授科研团队与西藏自治区农牧科学院水产科学研究所合作,探究了人工驯养条件下异齿裂腹鱼卵母细胞和肝脏在形态、代谢物和基因表达的变化,发现与卵巢发育相关的代谢物孕烯醇酮和花生四烯酸存在明显差异。代谢组学和转录组学数据的比较表明,肝脏中不饱和脂肪酸的生物合成、淀粉和蔗糖的代谢和脂肪酸的生物合成3个代谢通路差异显著。10月8日,该研究成果在期刊Frontiers in genetics(IF=4.599),以Article形式在线发表。

      鱼类对食物存在着选择性和可塑性,鱼类栖息环境的改变导致食物组成发生改变,即改变了其营养特性,称为食性转换。野生鱼类在人工养殖条件下,生存环境发生了巨大的改变,出现了人工养殖条件下的应激,食性的转换是鱼类由野生到人工养殖最大的应激之一,其在影响卵子质量和繁殖功能方面起着至关重要的作用。异齿裂腹鱼属于裂腹鱼亚科鱼类,藏语称“棒棒鱼”,是裂腹鱼亚科中具有代表性的四倍体物种,主要分布于雅鲁藏布江干流和支流中,属于青藏高原重要的特有鱼类。目前,由于河流筑坝和过度捕捞,裂腹鱼类的野生资源已经呈逐年下降的趋势。人工养殖亲鱼的培育是异齿裂腹鱼野外资源恢复的有效手段之一,然而,在人工养殖条件下异齿裂腹鱼不能进行正常的性腺发育和成熟,导致驯养条件下异齿裂腹鱼的繁殖功能障碍。多项研究表明,鱼类繁殖功能障碍是由于人工养殖条件下的综合应激,特别是脂肪酸、维生素等营养因素对卵细胞质量和繁殖功能起着重要作用,从营养组学的角度探究驯养条件下异齿裂腹鱼繁殖功能障碍,以了解在人工驯养条件下对异齿裂腹鱼卵母细胞和肝脏的影响,为获得异齿裂腹鱼的全人工繁育提供基础数据。

      该研究首次对野生和驯养异齿裂腹鱼的肝脏和卵母细胞进行组织学比较,并通过代谢组和转录组学的联合研究。在卵母细胞中,共检测到37个差异代谢物和2条代谢通路,其中与卵巢发育相关的代谢物孕烯醇酮和花生四烯酸存在明显差异,共159个差异表达基因与卵母细胞生长和凋亡通路显著相关。在肝脏中,70个差异代谢物和5条代谢通路显著富集,2841个差异表达基因显著富集在102个通路中。代谢组学和转录组学数据的比较表明,肝脏中存在三个共同的显著富集通路,即不饱和脂肪酸的生物合成、淀粉和蔗糖的代谢和脂肪酸的生物合成,多个代谢物-基因对与5 ' -二磷酸腺苷、一磷酸腺苷和孕烯醇酮有关,这些研究结果表明,在异齿裂腹鱼的人工养殖中应特别注意脂肪酸的组成和摄入量。
      我院我院博士生周建设为论文的第一作者,李明教授和孙桂荣教授为论文的通讯作者。该研究得到了农业农村部公益性行业专项(201403012)和西藏自治区自然科学基金(XZ2019ZRG-103)的资助。

论文链接 :https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2021.677066/full