近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院創(chuàng)新團隊、淡水漁業(yè)研究中心“長江特色水生動物繁養(yǎng)創(chuàng)新團隊”在淡水石首魚全人工繁育及攝食馴化研究方面取得新進展。
近年來，隨著人民生活水平的不斷提高，高品質(zhì)蛋白源成為膳食結(jié)構(gòu)中極為重要的部分。其中，脂肪含量低但富含不飽和脂肪酸的水產(chǎn)品是高品質(zhì)蛋白源的重要來源。然而，在目前水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)中，90%的養(yǎng)殖產(chǎn)量僅來源于27個主要養(yǎng)殖品種；鑒于此，馴化生物學(xué)特性好、營養(yǎng)價值高、極具社會及經(jīng)濟價值的水產(chǎn)動物新品種對水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
淡水石首魚又稱淡水大黃魚，原產(chǎn)于北美洲，是石首魚科唯一終生生活在淡水的品種。淡水石首魚具有肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)價值高（蛋白質(zhì)、氨基酸及不飽和脂肪酸含量高），可食用率高，無肌間刺，適宜加工等優(yōu)點，是一種優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)動物蛋白源。2016年，淡水中心從美國引進淡水石首魚原種，由徐跑研究員帶隊開展科研攻關(guān)，2019年在全球范圍內(nèi)首次突破人工繁育技術(shù)。2022年，在新冠疫情不斷反復(fù)情況下，徐跑研究員和聞海波研究員帶領(lǐng)團隊克服重重困難，通過對F1代親本馴化培育，獲得F2代淡水石首魚苗種，實現(xiàn)了苗種全人工規(guī)?；庇?，為我國淡水石首魚苗種規(guī)模化繁育和養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
一直以來，野生物種的食性馴化是困擾動物界的重大難題。淡水石首魚為偏肉食性魚類，在自然界中主要以底棲生物和魚類為食，因此人工配合飼料的攝食馴化是制約淡水石首魚人工養(yǎng)殖的一大難題。課題組經(jīng)過科研攻關(guān)，設(shè)計池塘馴化模式對孵化后21天的淡水石首魚幼苗進行4個月人工配合飼料馴化實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攝食配合飼料組（DOM）魚體末重是未攝食組（WT）的21.66倍；且DOM魚體對糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的消化能力顯著增強，食欲和感知能力顯著增強。轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)DOM顯著提高了魚體蛋白質(zhì)消化吸收能力，并通過AGE-RAGE信號抑制細(xì)胞凋亡，通過Relaxin信號激活細(xì)胞外基質(zhì)重塑；腸道微生物分析發(fā)現(xiàn)DOM組假單胞菌屬豐度顯著升高，成為優(yōu)勢菌群。通過轉(zhuǎn)錄組和腸道微生物聯(lián)合分析，研究人員進一步確認(rèn)，假單胞菌屬及其調(diào)控的攝食感知、蛋白利用和細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的互作是攝食馴化的潛在調(diào)控機理。結(jié)果表明，假單胞菌屬及其調(diào)控的攝食相關(guān)基因是改變淡水石首魚攝食的潛在靶點，為攝食馴化提供了重要理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，課題組還篩選了可有效調(diào)控假單胞菌屬的誘食劑，進行科學(xué)有效的攝食馴化及食性轉(zhuǎn)化研究。
相關(guān)研究論文“Gut Microbes Reveal Pseudomonas Medicates Ingestion Preference via Protein Utilization and Cellular Homeostasis Under Feed Domestication in Freshwater Drum, Aplodinotus grunniens”發(fā)表在微生物領(lǐng)域權(quán)威期刊Frontiers in Microbiology（影響因子6.064，JCR一區(qū)）。生物技術(shù)研究室基因中心宋長友博士為第一作者，李紅霞副研究員和徐跑研究員為通訊作者。全文鏈接：https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.861705
