水库网箱养殖密度对虹鳟福利状况的影响及生理机制

【摘要】本实验野外部分在甘肃省刘家峡水库进行，首先将体重为（115.72±8.9g实验鱼随机分配为三个密度，每个密度组设3个重复，实验用网箱规格为3m×3m×3m。三个组的初始密度分别为4.5kg/m3、6.6kg/m3和8.6kg/m3，分别命名为密度组1（SD1）、密度组2（SD2）和密度组3（SD3）。实验时间开始于2011年5月，结束于2012年3月。研究结果如下；1．网箱养殖密度对虹鳟生长指标、体组分和血清皮质醇含量的影响主要研究了不同密度网箱养殖对虹鳟的生长指标、体组分和血清皮质醇含量的影响。实验结束时三个密度处理组鱼的平均体重分别为（751.5±40.8）g、（657.2±39.2）g和（587.8±31.8）g，并且三个组间存在显著性差异（P<0.05），随着密度升高鱼产量（FB）越低；在9-7月份和翌年3-1月份采样时发现SD1的特定生长率（SGR）显著高于其他两个处理组（P<0.05）；在9-7月份时，三个密度处理组的食物转化率（FCR）存在显著性差异（P<0.05），并且在翌年3-1月份时，SD1的FCR也显著高于其他两个处理组（P<0.05）。体组分方面，灰分含量和水分含量没有明显的规律；在翌年1月份和3月份时粗蛋白含量随着密度的升高而升高，而粗脂肪的含量却随着密度的升高而降低；血清皮质醇在翌年1月份时SD3的含量显著升高，随着密度进一步增大在翌年3月份时三个密度处理组间存在显著性差异（P<0.05）。2．网箱养殖密度对虹鳟甲状腺激素及血脂指标的影响主要研究了网箱养殖密度对虹鳟血液中游离甲状腺激素T3（FT3）、游离甲状腺激素T4(FT4)、甘油三酯（TG）和总胆固醇（TC）含量的影响以及对肝脏和肠中IGF-Ⅰ和肝脏和肾脏中TR-α表达的影响。结果显示，随着养殖密度的升高FT3和FT4的含量逐渐降低，并且在11月份之前含量与养殖时间成正相关性；血清中TG含量随着密度的升高而降低，TC随着密度升高而升高，并且与温度存在负相关性，在11月份时SD3中的TG含量显著低于SD1，翌年1月份时三个密度处理组间都存在显著性差异（P<0.05）；而IGF-Ⅰ和TR-α也随着养殖密度的增加表达量逐渐降低。结果说明高密度网箱养殖作为一种环境胁迫因子使得血清中FT3和FT4含量降低，从而影响虹鳟鱼的生长发育，这一现象与特定生长率（SGR）的变化趋势一致。甲状腺激素含量的降低使得TR-α表达量降低，实验中IGF-Ⅰ的表达与甲状腺激素含量也存在相关性，甲状腺激素是否调控IGF-Ⅰ的表达有待于进一步的研究。3．网箱养殖密度对虹鳟维生素D受体α(VDR-a)基因表达的影响及与血液中Ca2+含量的关系从虹鳟肾脏组织中克隆得到维生素D受体α（VDR-a）基因的全长cDNA序列。结果表明，虹鳟VDR-a的cDNA全长为2606bp，共编码797个氨基酸，主要包括A/B区、C区、D区以及E/F区。实时定量PCR分析表明，高密度网箱养殖使得虹鳟肾脏和肝脏中VDR-amRNA的表达降低，并且随着养殖时间延长和养殖密度的增加VDR-amRNA的表达减少更加显著；血液中Ca2+含量随着养殖密度的升高而降低，养殖密度升高使得Ca2+的主动运输过程减弱，因此高密度养殖能导致产生低浓度血Ca2+，对应的VDR-amRNA的表达也降低。说明养殖时间对VDR-amRNA表达的影响是通过养殖密度的变化来实现的。4．网箱养殖密度对虹鳟血液生理生化组分及对免疫相关基因表达的影响研究了网箱养殖密度对虹鳟血液生理生化指标和免疫相关基因表达的影响。实验过程中，随着养殖密度的升高白细胞含量升高。在翌年1月份和3月份，SD3组的血小板、血红蛋白含量和红细胞数量显著高于其他两个密度处理组（P<0.05）；7月份、9月份和11月份，总蛋白含量随着密度的升高而显著降低（P<0.05），而尿素含量和肌酸激酶的活性却随着密度的升高而显著升高（P<0.05）；通过半定量PCR技术发现，MHC-Ι在9个组织中都有表达，然而IgM几乎不在心、胃、脑和肠中表达；荧光定量PCR结果显示，7月份时MHC-Ι在四个组织中表达，SD3的表达量显著高于其他两个组的表达量（P<0.05）。翌年3月份时，头肾和脾脏中，随着密度升高IgM的表达量也显著升高（P<0.05）。结果说明不同密度网箱养殖能对虹鳟产生影响，并且高密度作为一种胁迫因子能产生负面影响。5．网箱养殖密度对虹鳟葡萄糖-6-磷酸酶基因表达的影响及与血糖的关系从虹鳟肝脏组织中克隆得到G6Pase基因的全长cDNA序列。结果表明,虹鳟G6Pase的cDNA全长1728bp，共编码364个氨基酸。实时定量PCR分析表明，肝脏G6Pase的表达随着密度升高而升高，在11月份和翌年3月份时SD3和SD2的基因表达量显著高于SD1（P<0.05）；在肾脏中基因的表达趋势与在肝脏中类似，翌年3月份SD3和SD2的基因表达量显著高于SD1（P<0.05）。血糖含量随着密度升高而降低，在11月份和翌年3月份时SD1的含量显著高于SD2和SD3的血糖含量（P<0.05）。由此可知，随着密度升高通过增加G6Pase的表达来增加糖异生作用，而密度的增加使得鱼体对能量的需求增加，因此血糖含量减少。
【作者】刘群；
【导师】温海深；
【作者基本信息】中国海洋大学，水产养殖，2014，博士
【关键词】虹鳟；福利；生长；免疫；代谢；

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