王凌宇 齊飄飄 陳 敏 袁勇超 沈志剛 樊啟學

(華中農(nóng)業(yè)大學水產(chǎn)學院, 農(nóng)業(yè)部淡水生物繁育重點實驗室, 池塘健康養(yǎng)殖湖北省工程實驗室, 武漢 430070)

黃顙魚(Tachysurus fulvidraco)隸屬于鯰形目、鲿科, 廣泛分布于長江、黃河、珠江及黑龍江等水域, 是我國常見的中小型養(yǎng)殖經(jīng)濟魚類。黃顙魚因其肉質鮮美, 無肌間刺, 營養(yǎng)價值高而一直深受消費者喜愛, 黃顙魚平均含肉率為67.53%, 蛋白含量為15.37%, 必需氨基酸與非必需氨基酸比值高于常見的經(jīng)濟魚類, 必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為74.34[1],其中黃顙魚EAA/TAA為38%, EAA/NEAA為60%,均符合FAO/WHO優(yōu)質蛋白的理想模型[2]。近年來,黃顙魚養(yǎng)殖面積增長較快, 養(yǎng)殖產(chǎn)量已從2013年的5.48萬噸增長至2017年的48萬噸(中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒, 2018), 根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計, 2016年黃顙魚全世界總產(chǎn)值9.9億美元, 居全世界淡水魚產(chǎn)值排名第32位(FAO)。在相同養(yǎng)殖環(huán)境下, 雄魚生長顯著快于雌魚。在本實驗中發(fā)現(xiàn), 養(yǎng)殖150d后, 對照組雄魚生長比雌魚快120%。為了提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益, 劉漢勤等[3]利用激素性逆轉結合雌核發(fā)育技術,獲得YY超雄黃顙魚, 其后代雄魚占比約為90%。Dan等[4]隨后開發(fā)出黃顙魚雌雄特異性分子標記,可快速鑒定黃顙魚遺傳型性別(區(qū)分XX、XY和YY), 為黃顙魚的育種和科研提供了很好的工具。

雌雄生長二態(tài)性(Sexual Size Dimorphism,SSD)指在種群或較大群體中雌雄個體生長存在顯著差異的現(xiàn)象[5], SSD是由自然選擇與性別選擇相互作用的結果[6,7], 雄性個體較大的種群中, 雄性間精子和個體間的競爭更加激烈, 大個體雄魚能夠更好地占據(jù)繁殖領地和覓食, 進而繼續(xù)促進自身生長;而在雌性較大個體中, 雌性的繁殖力和繁殖成功率都與體型成正相關, 同時雄性為了提高自身存活率會減少覓食活動, 從而避免被捕食的風險[8,9]。在哺乳動物[10]和鳥類中[11]發(fā)現(xiàn), 大部分雄性比雌性生長更快。在爬行動物中, 既存在雌性生長快于雄性,亦存在雄性快于雌性的現(xiàn)象[12]。而在魚類中, SSD同樣表現(xiàn)出雌性大于雄性和雄性大于雌性的現(xiàn)象,如: 半滑舌鰨(Cynoglossus semilaevisGünther)、牙鲆(Paralichthys olivaceus)、金錢魚(Scatophagus argus)等均表現(xiàn)出雌魚大于雄魚現(xiàn)象; 尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)雄魚的生長速度比雌魚大約快40%[13], 黃顙魚也表現(xiàn)出雄性大于雌性現(xiàn)象[3,14]。

性類固醇激素在雌雄生長二態(tài)性上扮演著重要角色, 因為這種生長差異在動物性別分化后的性腺發(fā)育階段開始逐漸突顯。性類固醇激素主要是由性腺合成和分泌[12], 所以, 我們推測雌雄生長二態(tài)性與性腺發(fā)育相關, 而性激素主要由性腺分泌,所以雌雄生長二態(tài)性可能與性類固醇激素的差異性相關。許多研究發(fā)現(xiàn), 雄激素可以通過調節(jié)GH的分泌, 改變GH誘導的IGF-1分泌水平[15], 控制下丘腦GHRH表達水平[16]等途徑來調控生長。在爬行動物尤其是蜥蜴中, 性激素對雌雄生長影響的研究更加廣泛。在雄性個體較大種群中, 睪酮(Testosterone, T)能夠促進雄性亞羅刺蜥蜴(Sceloporus jarrovii)和褐腳蜥蜴(Anolis sagrei)的生長[12,17],而在雌性個體較大種群中, T則抑制雄性東欄蜥蜴(Scelopours undulatus)的生長。在硬骨魚類中, 許多研究發(fā)現(xiàn)雄激素能夠促進IGF-1的分泌, 如17α-甲基睪丸酮(17α-Methyltestosterone, MT)處理羅非魚時發(fā)現(xiàn), 血液中IGF-1升高, 但對GH無影響。在鮭科魚類中, 雄激素T提高肝臟組織和肌肉對GH的敏感性, 從而促進IGF-1分泌量[18]。雌激素(Estrogen)是一種由內分泌系統(tǒng)產(chǎn)生的多效性類固醇激素, 與動物的生長與繁殖等生命活動密切相關。雌激素通過與特異性受體(Estrogen receptor, ER)相結合進而調節(jié)一系列基因的表達, 影響生殖系統(tǒng)周期變化、生殖器官的發(fā)育, 腦組織內分泌、骨骼生長[19]。雌二醇(17β-Estradiol, E2)能夠促進未成熟虹鱒(Oncorhynchus mykiss) GH的分泌, 提高血液中GH濃度。E2能增加黃金鱸(Perca flavescens) GH的分泌和攝食量[20,21]。摘除卵巢后的小鼠表現(xiàn)出明顯的攝食增加, 用E2注射治療后攝食降低, 說明E2能夠降低小鼠攝食[22], 敲除雌雄小鼠ERα受體后, 雌雄鼠攝食略微增加, 能量支出減少, 從而表現(xiàn)出體重的增加[23]。這些研究表明, 性類固醇激素可能通過改變雌性與雄性對能量的攝入與分配, 從而影響雌雄生長的差異性。

性類固醇激素能夠影響魚類生長, 但其中具體的機理以及對雌雄魚影響的差異性并不清楚。為了研究性類固醇激素在雌雄生長二態(tài)性中的作用,我們分別比較了雄激素和雌激素對黃顙魚雌雄魚生長、攝食、性腺發(fā)育及能量分配的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與實驗魚養(yǎng)殖

實驗用黃顙魚來自湖北省荊州市, 選取規(guī)格大體一致、無損傷、體質健壯的普通黃顙魚, 初始體重為(5.75±0.20) g, 通過前期預實驗, 該階段雌雄生長無顯著性差異(P＞0.05)。實驗魚在華中農(nóng)業(yè)大學水產(chǎn)學院養(yǎng)殖基地流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)一個月, 饑餓48h后進行正式實驗。實驗設計了17α-Methyltestosterone (MT)、17β-Estradiol (E2)、對照3個實驗組, 每個實驗組設計三個平行, 每個平行50尾魚,實驗缸隨機分配, 實驗溫度為(23±2.0)℃, 溶氧為(6.0±0.5) mg/L。在實驗期間, 每日定時進行表觀飽食投喂, 時間為每天9:00和18:00。未吃完殘餌回收, 40℃烘干后稱重, 記錄每個實驗缸每天吃食量。投喂前后2h內, 不進行任何操作, 避免驚擾, 攝食2h后, 用虹吸法移出排泄物。實驗養(yǎng)殖階段持續(xù)150d, 分別在0、30d、90d、150d設置取樣點, 每次取樣前, 實驗魚饑餓24h后進行取樣處理。

實驗飼料為黃顙魚專用浮性飼料(粗蛋白含量42%), 將性類固醇激素溶于乙醇中, 與飼料均勻混合后, 濃度為5 mg藥物每千克飼料, 對照組不添加藥物直接與乙醇混合, 每100 g飼料拌20—40 mL 95%乙醇。通風廚中過夜晾干, 使酒精充分揮發(fā)。儲存于4℃冰箱待用。

1.2 試驗樣品的采集

在30d和150d兩個取樣時間點, 以MS-222麻醉實驗魚后, 稱取每尾魚體重，量取每尾魚體長, 取每尾魚背鰭鰭條一小塊保存于95%乙醇中, 并解剖6尾魚(雌雄各3尾), 取血后保存于肝素鈉潤洗過的離心管, 隨后5000 r/min離心1min, 取上清液保存至-80℃。記錄肝臟重、性腺重、腸系膜脂肪重量后, 取部分性腺組織保存于Boun’s液, 肝臟、剩余性腺組織保存至-80℃。第0和第90天兩個取樣時間點, 只進行體重、體長測量和鰭條的保存。

1.3 性別鑒定

采用康為世紀通用型柱式基因組試劑盒提取鰭條DNA, 采用Dan等[4,24]開發(fā)的黃顙魚性別特異性分子標記: XY1-F 5′-GATTGTAGAAGCCAT CTCCTTAGCGTA-3′; XY1-R 5′-CATGTAGATCA CTGTACAATCCCTG-3′, 來鑒定每尾魚的遺傳型性別。PCR反應體系為20 μL: 上下游引物各0.5 μL;模板DNA 1.0 μL; 2×TaqPCR Master Mix 10 μL(康為世紀); ddH2O 8.0 μL。反應條件為: 95℃預變性3min, 95℃變性30s, 60℃退火30s, 72℃延伸30s,34個循環(huán); 72℃下徹底延伸10min。擴增完成后, 取PCR產(chǎn)物3 μL, 以DL2000 Marker作為參照, 以1.5%濃度的瓊脂糖凝膠電泳檢測。

1.4 組織學觀察

性腺組織學樣品經(jīng)脫水、透明、石蠟包埋后,常規(guī)切片, 厚度5—6 μm, 蘇木精伊紅染色(HE染色), 中性樹膠封片。組織切片在光學顯微鏡下用成像系統(tǒng)進行檢查和拍照(Olympus DP73, Japan)。顯微鏡下觀察、拍照。

1.5 組織能量檢測

取保存于-80℃的性腺、肝臟、軀殼組織, 放入60℃烘箱中干燥至體重恒定, 記錄干重, 干重不足1.00 g的組織添加標準品至1.00 g后進行后續(xù)操作。置于研磨機(Retsch MM400)中研磨粉碎; 使用Parr6100型氧彈熱量儀(Calorimeter Parr6100, Parr Instrument Company, Moline, IL, USA)測定每個組織樣本的能量密度(Energy Density, ED)[25]。

1.6 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)(除能量外)采用SPSS軟件(Version 20.0)用單因素方差分析(One-way ANOVA)進行差異顯著性檢驗, 方差分析前進行數(shù)據(jù)正態(tài)性和方差齊性檢驗, 如不符合方差分析的條件, 將數(shù)據(jù)進行對數(shù)或正弦轉換。用Duncan’s多重比較來確定組間差異的顯著性,P＜0.05時視為顯著性差異。

2 結果

2.1 性別鑒定

黃顙魚性別特異性分子標記的應用使得我們在所有取樣點都清楚每尾魚的雌雄, 并將每尾魚的雌雄與體重數(shù)據(jù)一一對應。雄魚基因型為XY, 雌魚基因型為XX, 該性染色體標記引物以黃顙魚雄魚基因組為模版能夠擴增出兩段不同大小的片段(X-片段: 955 bp, Y-片段: 826 bp), 以黃顙魚雌魚基因組為模版能夠擴增出一段955 bp的片段。瓊脂糖凝膠電泳檢驗結果顯示擴增出955和826 bp兩條帶的為雄魚, 只有一條955 bp帶的為雌魚。

最后一次取樣時將所有黃顙魚解剖獲得表型性別與采用性別特異性分子標記鑒定得到的遺傳型性別是100%一致的, 說明在兩種激素濃度下, 從本實驗規(guī)格的黃顙魚開始養(yǎng)殖150d時激素處理并不會導致性逆轉。

解剖性腺觀察發(fā)現(xiàn)1、3、5、7、8、11、12、13、14、15、18、20、21、22、23、24為雌魚,2、4、6、9、10、16、17、19為雄魚, 與圖 1所表現(xiàn)的基因型完全一致。同時也保證每個取樣點每尾魚性別與體重數(shù)據(jù)一一對應的準確性。

2.2 性類固醇激素對黃顙魚攝食與生長的影響

由圖 2可知, 雄激素MT能夠顯著促進黃顙魚的攝食(P＜0.05), 而雌激素E2對黃顙魚攝食無顯著影響(P＞0.05)。性類固醇激素能夠減小組內個體間的生長差異, 且雄激素組雌雄生長差異顯著小于其他兩組。MT顯著促進黃顙魚雌魚的生長(P＜0.05), 但抑制雄魚的生長(P＜0.05), E2顯著抑制雌雄魚生長(P＜0.05)。

由圖 3可知, 在實驗進行30d之后, 性類固醇激素均能顯著促進黃顙魚雄魚的肥滿度(CF), 雄激素MT組雌魚肥滿度達到2.06; MT組雌魚性腺成熟系數(shù)(GSI)達到3.92%, 高于對照組雌魚的2.44%, 但兩者間差異不顯著(P＞0.05), E2同樣對雌雄GSI無顯著影響; MT、E2組黃顙魚肝體比均顯著大于對照組,E2組肝體比同樣顯著大于MT組。在150d養(yǎng)殖階段,MT、E2顯著提高黃顙魚雄魚肥滿度CF, 但對雄魚的GSI無顯著影響(P＞0.05), 但MT組雌魚GSI為1.51%, 顯著低于其他組。MT、E2組肝體比顯著高于對照組(P＜0.05), 且在MT組出現(xiàn)最大值為3.11%。

2.3 性類固醇激素對黃顙魚性腺發(fā)育的影響

根據(jù)楊麗冬等[26]的研究, 由圖 4可知, MT組精巢發(fā)育至Ⅴ期晚期, 此時精巢的精小囊內除了處于邊緣的精原細胞外, 也有次級精母細胞, 精子細胞和精子, 精子幾乎充滿了精小囊(圖 4a、圖 4b)。E2組精巢發(fā)育至Ⅳ期, 精小囊中存在大量次級精母細胞和精子細胞, 出現(xiàn)少量精子(圖 4c、圖 4d)。對照組精巢發(fā)育至Ⅴ期, 精巢內含有精原細胞、次級精母細胞、精子細胞和精子, 精子在精小囊內大量分布(圖 4e、圖 4f)。

圖 1 黃顙魚雌雄基因型鑒定電泳圖(X-955 bp; Y-826 bp)Fig. 1 Genotypic sex identification by using sex-linked markers in yellow catfish (X-955 bp; Y-826 bp)

由圖 5可知, MT組卵巢發(fā)育至Ⅱ期, 此時卵巢中大部分卵母細胞發(fā)育至第Ⅱ時相, 由卵原細胞分化而來, 屬于初級卵母細胞的小生長期, 細胞呈圓形或橢圓形, 細胞膜外包圍一層濾泡細胞構成的濾泡膜。細胞核位于卵母細胞中央, 核仁分布在細胞核核膜內側, 核仁數(shù)目較多(圖 5a、圖 5b)。E2組卵巢發(fā)育至V期。此時卵巢中大部分卵母細胞發(fā)育至第IV末到第V時相階段, 此時卵母細胞處于生長成熟階段, 細胞明顯增大, 細胞質中卵黃持續(xù)積累, 最終充滿整個細胞, 大部分細胞已經(jīng)完成細胞核核極化過程(圖 5c、圖 5d)。對照組卵巢發(fā)育至V期, 大部分卵母細胞發(fā)育至第IV末到第V時相階段, 還有部分發(fā)育不同步的Ⅱ時相卵母細胞。視野中大部分細胞完成了卵黃的積累和核極化過程(圖 5e、圖 5f)。三組綜合比較發(fā)現(xiàn), MT顯著抑制了雌魚卵巢的發(fā)育, 而雌激素E2對雌魚性腺發(fā)育有促進作用,但這種促進作用不明顯。

圖 2 性類固醇激素對黃顙魚攝食與生長的影響Fig. 2 Effects of sex steroid hormones on food intake and growth of yellow catfish

2.4 性類固醇激素對組織能量密度和總能量的影響

由圖 6可知, 雄激素能夠顯著降低黃顙魚雌雄魚性腺和肝臟的能量密度, 而雌激素僅降低雄魚性腺組織密度, 同時增加雌雄魚肝臟組織密度。MT組雌魚總能量為125.45 kJ, 高于對照組雌魚的97.70 kJ,且其用于軀體的能量占93.85%, 同樣高于對照組軀體能量占比89.22%; E2組雌雄魚和MT組雄魚體內總能量都低于對照組, 雖然在雄魚中, 各組分配至軀體的總能量占比大體一致, 但由于總能量的差異,所以分配到軀體生長的總能量依舊有很大差異。從性腺和肝臟組織的能量分配來看, MT降低了雌魚在卵巢中的分配, 增加了肝臟中能量分配, 而E2將更多能量分配到肝臟, 對性腺組織能量分配影響不大。

3 討論

在魚類中, 雌雄生長二態(tài)性表現(xiàn)出普遍性和多樣性, 既存在雄性大于雌性, 或雌性大于雄性現(xiàn)象,也存在成熟前無差異, 成熟后兩性差異開始展現(xiàn)的情況, 研究人員推測這種差異主要來自性腺發(fā)育及性別分化引起的激素水平的不同以及其引起的一系列雌雄生理上的差異。許多研究表明雄性個體較大種群中, 雄性為了生存和獲得交配權, 雄性間競爭、覓食、保護繁殖地等活動更加激烈[27]; 而在雌性個體較大種群中, 雌魚的繁殖力占主導地位,雄魚減少覓食等活動來提高自身存活率。黃顙魚在自然界或養(yǎng)殖水體中均表現(xiàn)出顯著的性別差異,1齡時雄魚體重超過雌本體重一倍。前期預實驗發(fā)現(xiàn), 黃顙魚雌雄生長差異出現(xiàn)在10 g以內, 因此實驗選用雌雄生長還未表現(xiàn)顯著差異的黃顙魚幼魚(平均體重6.18 g), 進行了性類固醇激素MT、E2對黃顙魚生長二態(tài)性影響的研究。研究發(fā)現(xiàn), MT組黃顙魚生長較對照組無顯著影響, 相反, E2表現(xiàn)出對黃顙魚生長的顯著抑制作用, 進一步分析雌雄生長差異發(fā)現(xiàn), MT和E2對雄魚表現(xiàn)出顯著抑制作用(P＜0.05), MT能夠顯著促進雌魚的生長(P＜0.05)。這結果顯然與實際水體中所表現(xiàn)出雄性生長顯著快于雌性的現(xiàn)象截然相反, 馬文閣[24]指出黃顙魚兩性生長異形可能是因為雌雄個體之間性激素調節(jié)的GH/IGF信號表達差異引起的。

許多研究表明, 性類固醇激素能夠通過多種方式影響生物的生長。在哺乳動物和鳥類中, 普遍認為雄激素作為一種合成代謝類固醇能夠促進肌肉和骨骼的生長, 有趣的是, 一些研究發(fā)現(xiàn)在鳥類和哺乳動物中依舊存在一些非典型的雌性較大的物種, 此時雄激素則表現(xiàn)出抑制生長的作用[28]。John-Alder等[29]提出“雄激素雙向調節(jié)假說”, 即SSD的進化演變方向與雄激素對雄性生長的影響有關, 雄激素對雄性生長表現(xiàn)出雙重調節(jié), 在雄性個體較大種群中, 表現(xiàn)促進作用, 反之則抑制雄性生長。但隨后的一些研究發(fā)現(xiàn), 在雄性較大種群中, 性腺的摘除和/或雄激素替代并沒有對雄性生長產(chǎn)生任何影響[30]。在本實驗中, MT卻顯著抑制了黃顙魚雄性的生長, 促進雌魚生長, 且馬文閣[24]用MT處理黃顙魚發(fā)現(xiàn), MT抑制雄魚GH/IGF軸相關基因的表達,但促進雌魚GH/IGF軸相關基因的表達, 這個結果可以一定程度上解釋了本實驗中MT對雄魚生長的抑制以及對雌魚生長的促進作用的原因。在雄性個體較大種群中, Riley等[31]發(fā)現(xiàn)E2能夠降低雄性羅非魚肝臟IGF-1 mRNA表達和血液中IGF-1濃度。雌激素還能夠通過受體表達和信息傳遞水平來調控GH[32], 馬細蘭等[33]發(fā)現(xiàn)羅非魚雄魚垂體中GHmRNA和肝臟中GHRmRNA表達水平均顯著高于雌魚。在雌性個體較大的種群中, 雄激素抑制黃金鱸生長, 而雌激素促進生長, 進一步研究發(fā)現(xiàn)雌激素能夠促進黃金鱸GH的分泌[20], 在金魚中同樣發(fā)現(xiàn)E2促進垂體GH激素含量, 但不會影響GHmRNA表達量[34]。這些結果表明, 雌激素或雄激素對魚類兩性生長差異的影響, 在進化方面與魚類雄性生長快抑或是雌性生長快有直接關系, 從生理方面不僅與魚類性別發(fā)育相關, 還涉及GH/IGF軸的相關通路。

圖 3 性類固醇激素對黃顙魚肥滿度、性腺成熟系數(shù)及肝體比的影響Fig. 3 Effects of sex steroid hormones on CF, GSI, HSI of yellow catfish

圖 4 黃顙魚精巢組織學結構Fig. 4 Testis histological structure of yellow catfish

生物兩性間生長差異主要集中在能量的獲取和分配上, 如: 魚[35,36]、昆蟲[37]。攝食是魚類獲取能量和營養(yǎng)的主要或唯一途徑, 為個體存活、生長、發(fā)育和繁殖提供物質和能量基礎。雄激素能通過影響攝食率調控生物生長。在雄性個體較大的種群中, 雌、雄激素能促進羅非魚攝食量以及促攝食基因的表達(Ghrelin, NPY), 但對脂肪酶、蛋白酶影響不明顯[19,38]。而在雌性個體較大種群中, 黃金鱸雄性為了提高自身存活率, 通過減少覓食行為降低能量的攝取[39], 雌激素能夠促進雌雄魚攝食,且這種促進作用在雌魚更加明顯[21]。雄激素通過抑制歐洲鱸攝食量和餌料效率來抑制生長。黃顙魚為多次產(chǎn)卵類型的魚類, 多次產(chǎn)卵策略者的生殖投入以外源性投入為主, 主要來源于餌料攝食[40]。本實驗發(fā)現(xiàn)MT組攝食量顯著高于E2組和對照組,表明MT能夠顯著促進黃顙魚攝食, E2對黃顙魚攝食無影響。從總能量獲取角度觀察發(fā)現(xiàn), MT可能通過提高攝食量和消化率促進了雌魚的能量獲取,對雄魚則是抑制作用。E2對雌魚無影響, 卻抑制雄魚能量獲取。

圖 5 黃顙魚卵巢組織學結構Fig. 5 Ovary histological structure of yellow catfish

在魚類生活史中, 研究普遍認為獲得的總能量主要分配到內環(huán)境穩(wěn)態(tài)保持, 活動, 生長, 儲存及繁殖中[41]。在早期生活史中, 魚類的主要能量會用于體生長, 從而降低與體型大小有關的死亡率[42], 隨后能量用于生長和性腺發(fā)育。為了解釋雌雄生長差異的原因, 關于“生殖成本”的假說被廣泛接受,該假說認為在雄性較大種群中, 雌性分配更多的能量在性腺發(fā)育和生殖中, 而在雌性較大種群中, 雄性則消耗更多的能量進行斗爭、防御等活動來獲得交配權。Bonnet等[43]同樣認為兩性間生殖投入的差異是雌雄個體差異的主要原因, 而生殖投入的差異則受到性類固醇激素的影響[17]。在雄性個體較大的種群中, Kubi?ka等[44]發(fā)現(xiàn)雌性眼鏡蛇投入更多的能量在生殖中, 而雄性則不需要承擔太多與生殖有關的能量消耗, 而在亞羅刺蜥蜴中, T(睪酮,Testosterone)會增加雄性活動量和保護性斗爭, 從而增加能量代謝支出[45,46]。在雌性個體較大的種群中, T增加雄性東方強棱蜥和山刺蜥蜴日?；顒訒r間和活動范圍, 將更多的能量分配到活動上, 進而抑制雄性生長[47]。在小型鳥類中, 靜息代謝和保持體溫恒定消耗的能量占日總消耗的70%, 其余30%用于正?；顒?。在灰藍燈草雀中, T能夠促進雄性覓食、發(fā)聲等活動, 同時降低睡眠時間, 但最終不會影響日能量消耗和體重差異[48]。肝臟是魚類重要的能量代謝器官, 是GH/IGFs相關基因表達以及卵黃蛋白原(Vitellogenin, VTG)合成的重要場所[49]。胡青[50]發(fā)現(xiàn)E2能夠促進肝臟中VTG的合成,還可以通過抑制肝臟GH/IGFs相關通路將能量更多的分配至性腺發(fā)育。在本實驗中, E2組雌魚在30d時肝體比HSI為4.2%, 在150d時降為1.83%, 而性腺成熟系數(shù)GSI由3.22%上升到7.52%, 說明在卵巢發(fā)育前期, E2顯著促進了能量在肝臟中的儲存, 為后面合成VTG儲備能量物質, 當卵巢發(fā)育至Ⅲ-Ⅴ期階段, 肝臟開始大量合成VTG, 肝臟能量逐漸向卵巢轉移。從能量角度分析發(fā)現(xiàn), MT組雄魚和E2組雌魚在肝臟上分配能量顯著高于對照組雄魚,這種能量分配方式或許是MT對雄魚和E2對雌魚生長抑制的原因之一。

圖 6 性類固醇激素對黃顙魚能量分配的影響Fig. 6 Effects of sex steroid hormones on energy allocation in yellow catfish

綜上所述, 本研究通過黃顙魚生長指標、組織學、能量等角度, 初步闡明了雌雄激素對黃顙魚兩性生長差異的影響。研究發(fā)現(xiàn), MT通過促進黃顙魚雌魚能量沉積, 提高GH/IGFs軸相關基因表達, 同時減少能量在性腺上的分配水平等途徑顯著促進雌魚生長。MT雖然促進了黃顙魚攝食, 但可能抑制了雄魚對餌料的消化吸收, 或是增加雄魚活動量,降低雄魚體內的能量沉積, 同時抑制雄魚GH/IGFs相關基因表達, 顯著增加肝臟上的能量分配, 減少在軀體中的能力分配, 最終抑制了雄魚的生長;E2一方面顯著增加雌雄魚在肝臟上的能量分配, 另一方面E2降低了黃顙魚總能量獲取, 同時抑制肝臟GH/IGFs軸基因表達, 最終表現(xiàn)出E2對雌雄生長的抑制現(xiàn)象。但是, 我們的研究結果并不能完全解釋性類固醇激素對黃顙魚兩性生長差異性的不同影響, 所以需要進行更深入的研究, 從能量的攝入、分配及消耗三方面來研究雌雄生長的二態(tài)性。