劉哲同 劉良國(guó)

摘要 [目的]了解沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)引進(jìn)外來(lái)物種斑點(diǎn)叉尾鮰的體細(xì)胞染色體組型。[方法] 采用植物血球凝集素和秋水仙素胸腔注射，取活體腎細(xì)胞低滲、固定、火焰干燥法制作染色體標(biāo)本，對(duì)沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)引進(jìn)外來(lái)物種斑點(diǎn)叉尾鮰的染色體核型進(jìn)行分析。[結(jié)果] 斑點(diǎn)叉尾鮰中期染色體二倍體數(shù)為2N = 58，染色體配成29對(duì)，其中中部著絲點(diǎn)染色體4對(duì)，亞中部著絲點(diǎn)染色體5對(duì)，亞端部著絲點(diǎn)染色體13對(duì)，端部著絲點(diǎn)染色體7對(duì)。核型公式為2N = 8M+10SM+26ST+14T，染色體臂數(shù)（NF）= 76。[結(jié)論] 該研究可為洞庭湖區(qū)斑點(diǎn)叉尾鮰的種質(zhì)資源保護(hù)、遺傳育種改良提供參考依據(jù)，也為進(jìn)一步探討引進(jìn)外來(lái)種對(duì)本地相近物種的遺傳多樣性影響提供基礎(chǔ)性資料。

關(guān)鍵詞 斑點(diǎn)叉尾鮰；引進(jìn)外來(lái)物種；五強(qiáng)溪水庫(kù)；染色體組型

中圖分類號(hào) S965.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）06-0099-02

Karyotype Analysis of Ictalurus punctatus in Wuqiangxi Reservoir of Yuanshui River

LIU Zhe-tong1， LIU Liang-guo2*

（1.Changde Zhilan Experimental School， Changde， Hunan 415000；2.College of Life and Environmental Sciences， Hunan University of Arts and Science， Changde， Hunan 415000）

Abstract [Objective] To understand the somatic cells karyotype of introduced alien species Ictalurus punctatus in Wuqiangxi Reservoir of Yuanshui River.[Method] After intrapleural injection of phytohemagglutinin （PHA） and colchicine， live renal cells were sampled to make chromosome specimen by low-permeability， fixation and flame-drying technique.The karyotype of introduced alien species I.punctatus in Wuqiangxi Reservoir of Yuanshui River were analyzed.[Result] The diploid number（2N） of metaphase chromosomes in I.punctatus was 58， which matched 29 pairs of chromosomes， including 4 pairs of metacentric chromosomes， 5 pairs of submetacentric chromosomes， 13 pairs of subtelocentric and 7 pairs of telocentric chromosomes.The karyotype formula of I.punctatus was 2N=8M+10SM+26ST+14T，NF=76.[Conclusion] The research can provide references for germplasm resources protection and genetic improvement and basic data for further discussion on the effects of introduced alien species I.punctatus on the genetic diversity of local similar species.

Key words Ictalurus punctatus；Introduced alien species；Wuqiangxi Reservoir；Karyotype

斑點(diǎn)叉尾鮰（Ictalurus punctatus）又稱溝鯰，隸屬鲇形目（Siluriformes）鮰科（Ictaluridae）鮰屬（Ictalurus）[1]，原產(chǎn)于北美洲，是一種大型淡水經(jīng)濟(jì)魚類，具有食性雜、生長(zhǎng)快、適應(yīng)范圍廣、抗逆性強(qiáng)、肉質(zhì)鮮美等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)于1984年由湖北省水產(chǎn)科學(xué)研究所從美國(guó)引進(jìn)該魚進(jìn)行原種馴化，并于1987年首次繁育成功[2]，于20世紀(jì)90年代末引入湖南，并率先在沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)箱養(yǎng)殖示范，發(fā)展網(wǎng)箱規(guī)?；B(yǎng)殖[3]。經(jīng)過(guò)多年的養(yǎng)殖推廣，目前斑點(diǎn)叉尾鮰已遍及我國(guó)20多個(gè)省、市、自治區(qū)，成為我國(guó)重要的淡水養(yǎng)殖魚類之一。然而，由于引進(jìn)后多年的累代養(yǎng)殖、人為的近親繁殖、養(yǎng)殖技術(shù)不規(guī)范等原因，導(dǎo)致斑點(diǎn)叉尾鮰的種質(zhì)退化嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為抗病力下降、生長(zhǎng)緩慢和規(guī)格變小，高密度集約化養(yǎng)殖時(shí)容易發(fā)生大規(guī)模病害和死亡，這些問題嚴(yán)重制約了斑點(diǎn)叉尾鮰的養(yǎng)殖發(fā)展[4]。為了進(jìn)一步提高養(yǎng)殖斑點(diǎn)叉尾鮰的質(zhì)量和產(chǎn)量，確保鮰魚養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，開展斑點(diǎn)叉尾鮰種質(zhì)資源保護(hù)和遺傳育種改良的研究具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。同時(shí)，近年來(lái)由于網(wǎng)箱養(yǎng)殖逃逸或人為因素導(dǎo)致一些斑點(diǎn)叉尾鮰進(jìn)入天然水體，有可能與本地相近物種進(jìn)行雜交，從而對(duì)本地物種構(gòu)成遺傳侵蝕。因此，有必要對(duì)引進(jìn)外來(lái)物種斑點(diǎn)叉尾鮰的遺傳學(xué)特性開展研究。筆者以取自湖南沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)的斑點(diǎn)叉尾鮰為研究對(duì)象，對(duì)其染色體組型進(jìn)行了分析，旨在了解五強(qiáng)溪水庫(kù)引進(jìn)外來(lái)物種斑點(diǎn)叉尾鮰的染色體核型，為斑點(diǎn)叉尾鮰的種質(zhì)資源保護(hù)和遺傳育種改良提供參考依據(jù)，也為進(jìn)一步探討引進(jìn)外來(lái)種對(duì)本地相近物種遺傳多樣性的影響提供基礎(chǔ)性資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用魚取自沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)，隨機(jī)選取健康活潑的斑點(diǎn)叉尾鮰6尾（3♀、3♂），體長(zhǎng)13.10～21.04 cm，體重為230～320 g。將試驗(yàn)魚放入室內(nèi)水族箱（溫度控制在21～24 ℃）中暫養(yǎng)1 d后，開始試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 腎細(xì)胞染色體標(biāo)本的制備。

染色體標(biāo)本的制作方法參照劉良國(guó)等[5]腎細(xì)胞染色體標(biāo)本的制備方法并加以改進(jìn)，具體操作步驟如下：試驗(yàn)前1 d進(jìn)行腹腔注射植物血球凝集素（PHA），12 h后再次進(jìn)行PHA腹腔注射，2次注射劑量分別為10和8 μg/g，第2次注射PHA溶液4.5 h后，按2 μg/g的劑量注射秋水仙素，1.5～2.0 h后取材；將試驗(yàn)魚剪鰓失血10 min，解剖取出腎臟（頭腎）放入盛有生理鹽水的培養(yǎng)皿中清洗干凈，剔除脂肪組織和血塊；剪碎，吸入10 mL離心管，用吸管充分吹打（100次以上）；吸入生理鹽水，混合均勻，靜置 5 min 后，吸取上層細(xì)胞懸液置于另1個(gè)離心管中；離心后的細(xì)胞沉淀用0.075 mol/L KCl液低滲處理，卡諾氏液固定，換液3次；采用火焰干燥方法制片，用Giemsa染液染色，玻片反面用微流水沖洗，室溫下晾干后，獲得6尾斑點(diǎn)叉尾鮰的染色體玻片標(biāo)本。

1.2.2 染色體數(shù)目統(tǒng)計(jì)及核型分析。

在光學(xué)顯微鏡下對(duì)斑點(diǎn)叉尾鮰的染色體玻片標(biāo)本進(jìn)行觀察，油鏡下選擇50個(gè)分散良好、形態(tài)清晰的中期分裂相，使用顯微數(shù)碼成像系統(tǒng)進(jìn)行逐一拍照，使用Photoshop軟件計(jì)數(shù)每個(gè)分裂相的染色體數(shù)目，并統(tǒng)計(jì)染色體眾數(shù)分布；選取10個(gè)染色體完整、分散良好、形態(tài)清晰的中期分裂相，放大打印后剪下打印紙上中期分裂相的每條染色體，測(cè)量其全長(zhǎng)、短臂長(zhǎng)和長(zhǎng)臂長(zhǎng)，計(jì)算其相對(duì)長(zhǎng)度和臂比，得到斑點(diǎn)叉尾鮰染色體對(duì)的核型數(shù)據(jù)，根據(jù)核型數(shù)據(jù)并參照Levan等[6]的染色體分組標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核型分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 五強(qiáng)溪水庫(kù)斑點(diǎn)叉尾鮰體細(xì)胞染色體數(shù)目

由表1可知，計(jì)數(shù)6尾斑點(diǎn)叉尾鮰的中期分裂相共50個(gè)，染色體數(shù)目分別在55以下、55、60和60以上的各有1個(gè)細(xì)胞，染色體數(shù)目為56、59的各有2個(gè)細(xì)胞，染色體數(shù)目為58的有39個(gè)細(xì)胞，染色體數(shù)目為57的有3個(gè)細(xì)胞。染色體數(shù)目為58的占計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)的78%，眾數(shù)百分率高于75%的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，因此確定五強(qiáng)溪水庫(kù)斑點(diǎn)叉尾鮰的標(biāo)準(zhǔn)染色體數(shù)目2N = 58（圖1）。在斑點(diǎn)叉尾鮰的雌、雄個(gè)體間未發(fā)現(xiàn)與性別有關(guān)的異形性染色體，也未發(fā)現(xiàn)帶有特殊標(biāo)志性特征（如隨體、次縊痕）的染色體。

2.2 五強(qiáng)溪水庫(kù)斑點(diǎn)叉尾鮰的染色體組型

根據(jù)染色體相對(duì)長(zhǎng)度和臂比值的測(cè)量結(jié)果（表2），將斑點(diǎn)叉尾鮰的全部染色體配成29對(duì)，參照Levan命名法[6]，五強(qiáng)溪水庫(kù)斑點(diǎn)叉尾鮰的核型由4對(duì)中部著絲點(diǎn)染色體、5對(duì)亞中部著絲點(diǎn)染色體、13對(duì)亞端部著絲點(diǎn)染色體和7對(duì)端部著絲點(diǎn)染色體組成（圖2），核型公式為2N = 8M+10 SM+26 ST+14 T，染色體臂數(shù)（NF）= 76。

3 討論與結(jié)論

斑點(diǎn)叉尾鮰自1984年從美國(guó)引進(jìn)至今已有30多年的歷史，由于它具有較高的養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益，目前在國(guó)內(nèi)許多地區(qū)的水庫(kù)、池塘中都有養(yǎng)殖。該試驗(yàn)以沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)的斑點(diǎn)叉尾鮰為研究對(duì)象，對(duì)其體細(xì)胞染色體組型進(jìn)行了研究。

結(jié)果表明，五強(qiáng)溪水庫(kù)斑點(diǎn)叉尾鮰的二倍體染色體數(shù)目為58，核型公式為2N=8M+10SM+26ST+14T，染色體臂數(shù)（NF）= 76，與張芹等[7]報(bào)道的河南省水產(chǎn)科學(xué)研究院引進(jìn)的斑點(diǎn)叉尾鮰進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)二者的染色體數(shù)目均為58，但核型存在一定差異，河南斑點(diǎn)叉尾鮰種群的核型公式為2N=6M+10SM+22ST+20T，NF=74。該研究中沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)斑點(diǎn)叉尾鮰的M和ST染色體比河南種群分別多1對(duì)和2對(duì)，SM染色體不變，T染色體減少3對(duì)，染色體總臂數(shù)增加2條。造成這種差異的原因，可能與不同研究者使用的試驗(yàn)方法不同，或者與測(cè)量和配組產(chǎn)生的誤差有關(guān)；但也可能是由于不同種群所表現(xiàn)出的染色體多態(tài)性所造成的。張芹等[7]報(bào)道國(guó)內(nèi)引進(jìn)的斑點(diǎn)叉尾鮰大多來(lái)自于美國(guó)的德克薩斯州、阿拉巴馬州、密西西比州等地理種群，其染色體數(shù)目為56或58，染色體臂數(shù)為72、90或92不等，染色體組型也不盡相同。劉海韻等[8]和崔蕾等[9]采用分子生物學(xué)方法也證實(shí)了斑點(diǎn)叉尾鮰不同地理種群的遺傳差異和多樣性。斑點(diǎn)叉尾鮰種群豐富的遺傳多樣性，為這一養(yǎng)殖品種的資源保護(hù)和遺傳改良提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，利用這些遺傳多樣性豐富的群體進(jìn)行雜交選育，生產(chǎn)上可以避免種質(zhì)的退化，保證我國(guó)斑點(diǎn)叉尾鮰養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

斑點(diǎn)叉尾鮰作為一種引進(jìn)的外來(lái)養(yǎng)殖品種，在帶來(lái)較高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，亦可能給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)安全造成影響。由于斑點(diǎn)叉尾鮰食性雜、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)范圍廣，像五強(qiáng)溪水庫(kù)這樣的水面資源和天然餌料豐富的水域生態(tài)系統(tǒng)，非常適合斑點(diǎn)叉尾鮰的生長(zhǎng)，若不加以人為控制，其種群數(shù)量將會(huì)大幅增加，除了與本地魚種爭(zhēng)奪生存空間，導(dǎo)致本地土著魚種和數(shù)量的急劇減少外，還可能與本地近緣種進(jìn)行雜交，雜交后代再與本地其他近緣種雜交而造成遺傳侵蝕[2，10]。該試驗(yàn)中斑點(diǎn)叉尾鮰的染色體數(shù)目與同屬于鲇形目的本地鲇[11]、大口鲇[12]的染色體數(shù)目相同（均為58），雖然核型上存在差異，但在天然水體中如果長(zhǎng)期共存，不排除它們存在科間雜交并產(chǎn)生可繁育子代的可能性。因此，對(duì)于網(wǎng)箱和池塘養(yǎng)殖或者已經(jīng)逃逸到天然水體的斑點(diǎn)叉尾鮰，都必須采取相應(yīng)的強(qiáng)有力措施，嚴(yán)防其向天然水體大量擴(kuò)散，避免對(duì)本地魚種的遺傳污染。

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