近日，中國水產科學院創新團隊淡水漁業研究中心“長江特色水生動物繁養創新團隊”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，高品質蛋白源成為膳食結構中極為重要的部分。其中，脂肪含量低但富含不飽和脂肪酸的水產品是高品質蛋白源的重要來源。然而，在目前水產養殖結構中，90%的養殖產量僅來源于27個主要養殖品種；鑒于此，馴化生物學特性好、營養價值高、極具社會及經濟價值的水產動物新品種對水產養殖可持續發展具有重要意義。
圖1 徐跑研究員帶隊攻關淡水石首魚全人工繁育
淡水石首魚又稱淡水大黃魚，原產于北美洲，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鮮美、營養價值高（蛋白質、氨基酸及不飽和脂肪酸含量高），可食用率高，無肌間刺，適宜加工等優點，是一種優質水產動物蛋白源。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，2019年在全球范圍內首次突破人工繁育技術。2022年，在新冠疫情不斷反復情況下，徐跑研究員和聞海波研究員帶領團隊克服重重困難，通過對F1代親本馴化培育，獲得F2代淡水石首魚苗種，實現了苗種全人工規模化繁育，為我國淡水石首魚苗種規模化繁育和養殖產業化發展奠定了堅實基礎。
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殖的一大難題。課題組經過科研攻關，設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。結果發現，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、脂肪和蛋白質的消化能力顯著增強，食欲和感知能力顯著增強。轉錄組分析發現DOM顯著提高了魚體蛋白質消化吸收能力，并通過AGE-RAGE信號抑制細胞凋亡，通過Relaxin信號激活細胞外基質重塑；腸道微生物分析發現DOM組假單胞菌屬豐度顯著升高，成為優勢菌群。通過轉錄組和腸道微生物聯合分析，研究人員進一步確認，假單胞菌屬及其調控的攝食感知、蛋白利用和細胞內穩態的互作是攝食馴化的潛在調控機理。結果表明，假單胞菌屬及其調控的攝食相關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。在此基礎上，課題組還篩選了可有效調控假單胞菌屬的誘食劑，進行科學有效的攝食馴化及食性轉化研究。
圖2 假單胞菌屬調控淡水石首魚攝食的分子機制
相關研究論文“Gut Microbes Reveal Pseudomonas Medicates Ingestion Preference via Protein Utilization and Cellular Homeostasis Under Feed Domestication in Freshwater Drum, Aplodinotus grunniens”發表在微生物領域權威期刊Frontiers in Microbiology（影響因子6.064，JCR一區）。生物技術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
（院長江特色水生動物繁養創新團隊、生物技術研究室、水產養殖研究室 供稿）
