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匙吻鲟和鳙的生长、肌肉品质比较及FAS基因克隆与表达

作　者: 施培松
导　师: 熊邦喜
学　校: 华中农业大学
专　业: 水产养殖
关键词: 匙吻鲟(Polyodon spathula) 鳙(Aristichthys nobilis) 生长 肌肉品质 FAS基因
分类号: S917.4
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本文以营养生态位相似的匙吻鲟(Polyodon spathula)和鳙(Aristichthys nobilis)为研究对象,从稚鱼、幼鱼及亚成鱼三个生长阶段,开展了匙吻鲟和鳙生长、摄食率、消化率及肌肉品质的比较,以及匙吻鲟和鳙脂肪酸合成酶(FAS)基因的克隆和FAS基因mRNA在两种鱼不同组织、三个生长阶段肌肉中的表达等研究工作。结果如下：1.匙吻鲟和鳙生长的比较在稚鱼、幼鱼及亚成鱼生长阶段,匙吻鲟净增重、日增重、增重率和特定生长率均显著高于鳙(P<0.05)。2.匙吻鲟和鳙摄食率和消化率的比较鳙稚鱼和幼鱼摄食率、总表观消化率、粗蛋白质表观消化率和粗脂肪表观消化率均分别小于匙吻鲟稚鱼和幼鱼,鳙稚鱼和幼鱼饵料系数和粗灰分表观消化率均分别高于匙吻鲟稚鱼和幼鱼。3.匙吻鲟和鳙肌肉常规营养成分的比较匙吻鲟稚鱼、幼鱼及亚成鱼肌肉水分、粗蛋白质和粗灰分含量均分别低于鳙稚鱼、幼鱼及亚成鱼,但肌肉粗脂肪含量均分别极显著高于鳙稚鱼、幼鱼及亚成鱼(P<0.01)。4.匙吻鲟和鳙肌肉氨基酸组成的比较匙吻鲟和鳙稚鱼、幼鱼及亚成鱼肌肉均检测出17种氨基酸(Trp由于酸水解未检出)。其中Glu均为最高,Cys均为最低。鳙稚鱼肌肉的各种氨基酸含量均高于匙吻鲟稚鱼,其中His差异极显著(P<0.01), Asp、Glu、Val、Lys和Arg差异显著(P<0.05),其他氨基酸差异均不显著(P>0.05)；鳙幼鱼肌肉的各种氨基酸含量,除Phe和His外,其余氨基酸含量均高于匙吻鲟幼鱼,其中Asp、Leu和Lys差异显著(P<0.05),其他氨基酸差异均不显著(P>0.05)；鳙亚成鱼肌肉的各种氨基酸含量,除Cys含量显著小于匙吻鲟亚成鱼外(P<0.05),其余氨基酸含量均高于匙吻鲟亚成鱼,其中Asp、Glu和Ala差异极显著(P0.01),Leu和Lys差异显著(P<0.05),其他氨基酸均差异均不显著(P>0.05)。鳙稚鱼、幼鱼及亚成鱼肌肉总氨基酸(TAA)、总必需氨基酸(TEAA)、总非必需氨基酸(TNEAA)、总致鲜氨基酸(TDAA)和WDAA/WTAA均分别高于匙吻鲟稚鱼、幼鱼及亚成鱼。5.匙吻鲟和鳙肌肉脂肪酸组成的比较匙吻鲟和鳙稚鱼、幼鱼肌肉中均发现15种脂肪酸,其中包括5种饱和脂肪酸(SFA),4种单不饱和脂肪酸(MUFA),6种多不饱和脂肪酸(PUFA)。匙吻鲟和鳙亚成鱼肌肉中发现16种脂肪酸,其中包括6种饱和脂肪酸(SFA),4种单不饱和脂肪酸(MUFA),6种多不饱和脂肪酸(PUFA)。匙吻鲟和鳙稚鱼、幼鱼及亚成鱼中,主要饱和脂肪酸(SFA)均为C16：0和C18：0,单不饱和脂肪酸(MUFA)均为C16：1和C18：1,多不饱和脂肪酸(PUFA)均为C20:5n-3(EPA)和C22:6n-3(DHA)。鳙稚鱼肌肉除C20：1高于匙吻鲟稚鱼(P>0.05)和C22:6n-3(DHA)极显著高于匙吻鲟稚鱼外(P<0.01),其余13种脂肪酸含量均小于匙吻鲟稚鱼,其中C20：0差异不显著(P>0.05),C20：2差异显著(P<0.05),其余11种脂肪酸均差异极显著(P<0.01)；鳙幼鱼肌肉除C20：1高于匙吻鲟幼鱼(P>0.05),其余14种脂肪酸含量均小于匙吻鲟幼鱼,其中C20：2差异不显著(P>0.05),其余13种脂肪酸均差异极显著(P<0.01)；鳙亚成鱼肌肉脂肪酸含量均小于匙吻鲟亚成鱼,其中C17：1和C20：2差异不显著(P>0.05),C17：0差异显著(P<0.05),其余13种脂肪酸均差异极显著(P<0.01)。鳙稚鱼、幼鱼及亚成鱼肌肉脂肪酸中∑SFA、∑MUFA、∑PUFA、∑SFA/∑UFA、∑n-6PUFA、∑n-3PUFA、EPA、EPA+DHA、EFA和HEFA均分别低于匙吻鲟稚鱼、幼鱼及亚成鱼。6.匙吻鲟和鳙肌肉矿物元素组成的比较匙吻鲟和鳙稚鱼、幼鱼及亚成鱼肌肉中均检出K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、 Zn、Cr和Co共10种矿物元素。鳙稚鱼肌肉中K、Ca、Mg、Cu、Cr和Co的含量高于匙吻鲟稚鱼,其中K、Ca和Mg差异极显著(P<0.01),Cr和Co差异显著(P<0.05),Cu差异不显著(P>0.05)；鳙稚鱼肌肉中Na、Fe、Mn和Zn的含量低于匙吻鲟稚鱼,其中Na、Fe和Mn差异极显著(P<0.01),Zn差异不显著(P>0.05)；鳙幼鱼肌肉中K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn和Co的含量高于匙吻鲟幼鱼,其中Na、Ca、Mg、Fe、Zn和Co差异极显著(P<0.01),Mn差异显著(P<0.05),K差异不显著(P>0.05)；鳙幼鱼肌肉中的Cu和Cr含量低于匙吻鲟幼鱼,其中Cu差异显著(P<0.05),Cr差异不显著(P>0.05)；鳙亚成鱼肌肉中Ca、Mg、Mn和Co的含量高于匙吻鲟亚成鱼,其中Ca和Mg差异不显著(P>0.05),Mn和Co差异极显著(P<0.01)；鳙亚成鱼肌肉中的K、Na、Fe、Cu、Zn和Cr含量低于匙吻鲟亚成鱼,但差异均不显著(P0.05)。7.匙吻鲟和鳙FAS基因的克隆与分析采用同源克隆和RACE技术克隆了匙吻鲟和鳙FAS基因cDNA全长序列。XUNFAS cDNA全长为6651bp,5’端非翻译区(URT)270bp,开放阅读框6018bp(271-6288bp),编码一个2005个氨基酸残基组成的蛋白质,3’URT363bp且包含一个聚腺苷酸化信号AATAAA,这一信号位于Poly(A)尾巴上游54bp处；预测XUNFAS蛋白分子量为219.11kDa,理论等电点(PI)为6.19,该蛋白分子式为C9682H15428N2712O2914S83,该蛋白在溶液中性质不稳定,整条肽链没有明显的亲水性,XUNFAS蛋白N端无跨膜结构和信号肽。YONGFAS cDNA全长为8122bp,5’端非翻译区(URT)218bp,开放阅读框7545bp(219-7763bp),编码一个2514个氨基酸残基组成的蛋白质,3’URT359bp且包含一个聚腺苷酸化信号ATTAAA,这一信号位于Poly(A)尾巴上游255bp处,预测YONGFAS蛋白分子量为274.68kDa,理论等电点(PI)为5.97,该蛋白分子式为C12119H19261N339303668S109,该蛋白在溶液中性质不稳定,整条肽链没有明显的亲水性,YONGFAS蛋白N端无跨膜结构和信号肽。8.匙吻鲟和鳙FAS基因mRNA组织差异性通过荧光定量PCR技术分别检测了FAS基因mRNA在匙吻鲟和鳙各组织的表达。在匙吻鲟肝脏、肌肉、肠道、腹腔脂肪、心脏、鳃、鳍条、眼睛、胃和吻中,肝脏FAS基因mRNA表达量最高,其次是腹腔脂肪(约为肝脏的0.33倍,P<0.05),而胃FAS基因mRNA表达量最低(约为肝脏的0.03倍,P<0.05),肌肉、肠道、心脏、鳃、鳍条、眼睛和吻FAS基因mRNA表达量分别为肝脏的0.21、0.04、0.05、0.08、0.09、0.07和0.04倍(P<0.05)。在鳙肝脏、肌肉、肠道、咽上器官、心脏、鳃、鳍条和眼睛中,咽上器官FAS基因mRNA表达量最高,其次是肠道组织(约为咽上器官的0.84倍,P<0.05),而鳃FAS基因mRNA表达量最低(约为咽上器官的0.06倍,P<0.05),肝脏、肌肉、心脏、鳍条、眼睛FAS基因mRNA表达量分别为咽上器官的0.503、0.50、0.22、0.36和0.13倍(P<0.05)。9.匙吻鲟和鳙肌肉FAS基因mRNA在不同生长阶段表达通过荧光定量PCR技术分别检测了不同生长阶段匙吻鲟和鳙肌肉组织FAS基因mRNA的表达情况。21g匙吻鲟FAS基因mRNA表达量最高,其次为615g匙吻鲟(约为21g匙吻鲟肌肉组织的0.83倍,P<0.05),163g匙吻鲟FAS基因mRNA表达量最低(约为21g匙吻鲟肌肉组织的0.13倍,P<0.05)。530g鳙FAS基因mRNA表达量最高,其次为18g鳙(约为530g鳙肌肉组织的0.26倍,P<0.05),122g鳙FAS基因mRNA表达量最低(约为530g鳙肌肉组织的0.10倍,P<0.05)。

全文目录


摘要  10-13
ABSTRACT  13-18
縮略语表  18-21
第一章 文献综述  21-39
  1 匙吻鲟和鳙简介  21-23
    1.1 匙吻鲟简介  21-22
    1.2 鳙简介  22-23
  2 鱼类生长的研究  23-25
    2.1 概念  23
    2.2 测定生长的方法  23
    2.3 鱼类的生长特性  23-24
      2.3.1 鱼类生长的共有特性  23-24
      2.3.2 鱼类的补偿生长  24
    2.4 影响鱼类生长的主要因素  24-25
  3 鱼类肌肉品质的研究  25-35
    3.1 概述  25-28
    3.2 鱼类肌肉营养组成的研究意义  28-30
      3.2.1 鱼类营养价值评价指标之一  28
      3.2.2 为鱼类种质标准的建立提供基础资料和科学依据  28-29
      3.2.3 有助于了解鱼类生物学特性、生活习性和生长规律  29
      3.2.4 为研究鱼类营养需求及研制配合饲料提供参考  29-30
      3.2.5 水体污染的评价指标之一  30
    3.3 鱼类肌肉品质的研究现状  30-35
      3.3.1 鱼类肌肉营养组成的特点  30-33
      3.3.2 鱼类肌肉营养组成的影响因素  33-35
  4 鱼类FAS基因的研究  35-37
    4.1 概念  35
    4.2 FAS基因特征  35-36
    4.3 日粮营养对动物FAS基因表达影响  36-37
      4.3.1 碳水化合物对动物FAS基因表达影响  36
      4.3.2 蛋白质对动物FAS基因表达影响  36
      4.3.3 脂肪酸对动物FAS基因表达影响  36-37
      4.3.4 微量元素对动物FAS基因表达影响  37
      4.3.5 日粮能量对动物FAS基因表达影响  37
  5 研究目的与意义  37-38
  6 本研究的创新点  38-39
第二章 匙吻鲟和鳙生长的比较  39-48
  1 前言  39
  2 材料与方法  39-43
    2.1 饲养试验一：匙吻鲟和鳙稚鱼的饲养  39-41
      2.1.1 生物饵料  39-40
      2.1.2 试验鱼来源与暂养  40
      2.1.3 试验设计  40
      2.1.4 试验鱼的饲养与管理  40-41
    2.2 饲养试验二：匙吻鲟和鳙幼鱼的饲养  41-42
      2.2.1 生物饵料  41-42
      2.2.2 试验鱼来源与暂养  42
      2.2.3 试验设计  42
      2.2.4 试验鱼的饲养与管理  42
    2.3 饲养试验三：匙吻鲟和鳙亚成鱼的饲养  42-43
      2.3.1 生物饵料  42
      2.3.2 试验鱼来源与暂养  42
      2.3.3 试验设计  42
      2.3.4 试验鱼的饲养与管理  42-43
    2.4 生长测定方法  43
      2.4.1 存活率  43
      2.4.2 净增重  43
      2.4.3 日增重  43
      2.4.4 增重率  43
      2.4.5 特定生长率  43
    2.5 数据处理与分析  43
  3 结果与分析  43-45
    3.1 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙稚鱼生长的比较  43-44
    3.2 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙幼鱼生长的比较  44
    3.3 池塘养殖对匙吻鲟和鳙亚成鱼生长的比较  44-45
  4 讨论  45-48
第三章 匙吻鲟和鳙摄食率和消化率的比较  48-55
  1 前言  48
  2 材料与方法  48-50
    2.1 饲养试验一：匙吻鲟和鳙稚鱼的饲养  48
      2.1.1 粪便的收集  48
    2.2 饲养试验二：匙吻鲟和鳙幼鱼的饲养  48
    2.3 摄食率和消化率的测定及计算方法  48-49
      2.3.1 摄食率  49
      2.3.2 饵料系数  49
      2.3.3 水分的测定  49
      2.3.4 粗蛋白质的测定  49
      2.3.5 粗脂肪的测定  49
      2.3.6 粗灰分的测定  49
      2.3.7 酸不溶性灰分的测定  49
      2.3.8 计算公式  49
    2.4 数据处理与分析  49-50
  3 结果与分析  50-51
    3.1 匙吻鲟和鳙稚鱼对生物饵料摄食率和消化率的比较  50-51
    3.2 匙吻鲟和鳙幼鱼对生物饵料摄食率和消化率的比较  51
  4 讨论  51-55
    4.1 匙吻鲟和鳙对生物饵料摄食率的比较  51-52
    4.2 匙吻鲟和鳙对生物饵料消化率的比较  52-54
    4.3 匙吻鲟和鳙饵料系数的比较  54-55
第四章 匙吻鲟和鳙肌肉品质的比较  55-78
  1 前言  55
  2 材料与方法  55-57
    2.1 饲养试验一：匙吻鲟和鳙稚鱼的饲养  55
    2.2 饲养试验二：匙吻鲟和鳙幼鱼的饲养  55
    2.3 饲养试验三：匙吻鲟和鳙亚成鱼的饲养  55
    2.4 肌肉品质的取样  55-56
    2.5 肌肉品质的测定方法  56
      2.5.1 水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分的测定  56
      2.5.2 氨基酸的测定  56
      2.5.3 脂肪酸的测定  56
      2.5.4 矿物元素的测定  56
    2.6 数据处理与分析  56-57
  3 结果与分析  57-70
    3.1 匙吻鲟和鳙肌肉常规营养成分的比较  57-58
      3.1.1 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙稚鱼肌肉常规营养成分的比较  57
      3.1.2 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙幼鱼肌肉常规营养成分的比较  57-58
      3.1.3 池塘养殖对匙吻鲟和鳙亚成鱼肌肉常规营养成分的比较  58
    3.2 匙吻鲟和鳙肌肉氨基酸组成的比较  58-63
      3.2.1 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙稚鱼肌肉氨基酸组成的比较  58-60
      3.2.2 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙幼鱼肌肉氨基酸组成的比较  60-61
      3.2.3 池塘养殖对匙吻鲟和鳙亚成鱼肌肉氨基酸组成的比较  61-63
    3.3 匙吻鲟和鳙肌肉脂肪酸组成的比较  63-67
      3.3.1 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙稚鱼肌肉脂肪酸组成的比较  63-64
      3.3.2 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙幼鱼肌肉脂肪酸组成的比较  64-66
      3.3.3 池塘养殖对匙吻鲟和鳙亚成鱼肌肉脂肪酸组成的比较  66-67
    3.4 匙吻鲟和鳙肌肉矿物元素组成的比较  67-70
      3.4.1 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙稚鱼肌肉矿物元素组成的比较  67-68
      3.4.2 投喂生物饵料对匙吻鲟和鳙幼鱼肌肉矿物元素组成的比较  68-69
      3.4.3 池塘养殖对匙吻鲟和鳙亚成鱼肌肉矿物元素组成的比较  69-70
  4 讨论  70-78
    4.1 匙吻鲟和鳙肌肉常规营养成分的比较  70-73
    4.2 匙吻鲟和鳙肌肉氨基酸组成的比较  73-74
    4.3 匙吻鲟和鳙肌肉脂肪酸组成的比较  74-76
    4.4 匙吻鲟和鳙肌肉矿物元素组成的比较  76-78
第五章 匙吻鲟和鳙FAS基因cDNA的克隆及生物信息学分析  78-143
  1 前言  78
  2 材料与方法  78-111
    2.1 匙吻鲟和鳙FAS基因核心片段的克隆  78-85
      2.1.1 试验材料  78-80
      2.1.2 试验方法  80-84
      2.1.3 匙吻鲟FAS基因核心片段的克隆  84
      2.1.4 鳙FAS基因核心片段的克隆  84-85
    2.2 匙吻鲟FAS基因同源序列的获取  85-89
      2.2.1 RNA提取  85
      2.2.2 RT-PCR及测序  85-89
      2.2.3 试验结果  89
    2.3 匙吻鲟FAS基因的3'及5'RACE  89-97
      2.3.1 匙吻鲟肝脏组织Total RNA处理  89-90
      2.3.2 3'RACE  90-92
      2.3.3 3'端序列验证  92
      2.3.4 5'RACE  92-96
      2.3.5 5'端序列验证  96-97
      2.3.6 试验结果  97
    2.4 鳙FAS基因同源序列的获取  97-101
      2.4.1 RNA提取  97
      2.4.2 RT-PCR及测序  97-101
      2.4.3 试验结果  101
    2.5 鳙FAS基因的3'及5'RACE  101-111
      2.5.1 鳙肝脏组织Total RNA处理  101-102
      2.5.2 3'RACE  102-104
      2.5.3 3'端序列验证  104
      2.5.4 5'RACE  104-110
      2.5.5 5'端序列验证  110-111
      2.5.6 试验结果  111
  3 结果与分析  111-141
    3.1 匙吻鲟和鳙FAS基因cDNA序列分析  111-123
      3.1.1 匙吻鲟FAS基因cDNA序列分析  111-116
      3.1.2 鳙FAS基因cDNA序列分析  116-123
    3.2 匙吻鲟和鳙FAS基因推导蛋白的基因分析  123-125
      3.2.1 匙吻鲟FAS基因推导蛋白的基因分析  123-124
      3.2.2 鳙FAS基因推导蛋白的基因分析  124-125
    3.3 匙吻鲟和鳙FAS基因同源性分析  125-140
    3.4 进化树构建  140-141
  4 讨论  141-143
第六章 匙吻鲟和鳙FAS基因mRNA组织差异性及不同生长阶段表达分析  143-153
  1 前言  143
  2 材料与方法  143-147
    2.1 试验材料  143-144
      2.1.1 试验动物  143-144
      2.1.2 试验试剂  144
      2.1.3 试验仪器  144
    2.2 试验方法  144-147
      2.2.1 总RNA提取  144
      2.2.2 DNase I处理总RNA  144
      2.2.3 逆转录  144-145
      2.2.4 特异性引物的设计  145-146
      2.2.5 Real-time PCR  146-147
      2.2.6 数据处理与分析  147
  3 结果与分析  147-151
    3.1 基因组DNA的去除  147
    3.2 特异性引物的筛选  147-149
    3.3 匙吻鲟FAS基因mRNA组织特异性表达  149
    3.4 鳙FAS基因mRNA组织特异性表达  149-150
    3.5 匙吻鲟不同生长阶段肌肉FAS基因mRNA表达  150
    3.6 鳙不同生长阶段肌肉FAS基因mRNA表达  150-151
  4 讨论  151-153
    4.1 匙吻鲟和鳙FAS基因mRNA组织差异性表达  151-152
    4.2 匙吻鲟和鳙不同生长阶段肌肉FAS基因mRNA表达  152-153
参考文献  153-169
致谢  169-170
附录  170
  博士期间发表论文  170
  博士期间参加学术会议  170

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