牙鲆變態(tài)期間核酸、總蛋白的變化及其與生長的關系

2014-07-16 08:33:53佟雪紅等

江蘇農業(yè)科學 2014年3期

佟雪紅等

摘要：研究牙鲆變態(tài)期間核酸、總蛋白及其比值的變化，并確定其與生長的關系。結果顯示，DNA濃度在22～32日齡保持相對穩(wěn)定，在32～34日齡急劇升高，在36日齡達到最高。RNA濃度在24日齡升至峰值，在32日齡降至最低，之后呈先升高再下降的趨勢?？偟鞍诐舛仍?2～29日齡呈升高趨勢，之后先降低再上升。DNA、RNA含量及總蛋白含量在變態(tài)期間均保持先升高后降低再升高的趨勢，在32～36日齡快速增長。RNA/DNA比值在22～24日齡呈上升趨勢，然后下降直至32日齡，之后先上升后下降，并在36日齡達到最低值（2.27）。Protein/DNA比值在29日齡達到最高值（61.97），之后先下降后上升。RNA、DNA濃度及總蛋白濃度與體長和體重有明顯的線性關系。結果表明，牙鲆變態(tài)高峰期前的生長以細胞增大為主，變態(tài)后的生長以細胞增殖為主，RNA、DNA及其比值可以從微觀細胞水平上指示仔稚魚的生長。

關鍵詞：牙鲆；變態(tài)；核酸；RNA/DNA；Protein/DNA

中圖分類號：S917.4 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2014）03-0171-03

魚類在養(yǎng)殖過程中通常采用測定體長和體重的方式確定生長狀況。但早期發(fā)育階段，仔稚魚形體較小，精確測定其形態(tài)指標比較困難，降低了應用體長或體重來評價生長的可行

性。有研究表明，生化指標能夠準確地檢測到魚類生長的細微變化和食物分布的波動[1]。因此，在通過傳統(tǒng)方法不能度量出魚類生長的變化時，采用有效的生化指標來評價魚類的生長是非常重要的。魚類的生長依賴于蛋白質的持續(xù)合成，RNA和DNA在仔魚生長和發(fā)育中也有重要作用。RNA參與合成蛋白質，控制著細胞和核糖體的體積，進一步影響細胞的生長率。DNA是生物的遺傳物質，DNA濃度高表明單位組織中細胞數目多，RNA/DNA是體內蛋白質合成的體現(xiàn)。根據RNA/DNA比值可以估算出魚類的生長速度[2-4]。目前已在隆頭魚（Tautoga Onitis）[5]、黑線鱈（Melanogrammus aeglefinus）[6]、東方藍鰭鮪（Thunnus orientalis）[7]、草魚（Ctenopharyngodon idellus）[8]、紅鰭東方鲀（Takifugu rubripes）[9]等魚中進行了核酸指標與生長參數的研究，結果表明RNA/DNA比值是評價養(yǎng)殖魚類生長潛能的敏感參數。在魚類的體長、體重較難測量時，可以采用核酸指標來度量生長狀況。

牙鲆在我國俗稱牙片、偏口，是名貴的海產魚類，又是重要的海水增養(yǎng)殖魚類之一，經濟價值較高。在早期發(fā)育階段，牙鲆仔魚要經歷變態(tài)過程，身體逐漸偏轉90°，導致腦顱及腦腔變形，同時生活方式也從浮游型轉變?yōu)榈讞穹蚚10]。變態(tài)期往往伴隨著營養(yǎng)危機和高死亡率，是鲆鰈魚類早期發(fā)育階段的關鍵期，并決定著年產量和經濟收益[11]。探究變態(tài)期仔稚魚的生長發(fā)育，了解魚苗的生理狀況，有助于優(yōu)化養(yǎng)殖管理，提高成活率。因此，本研究分析變態(tài)期間牙鲆仔稚魚DNA、RNA和總蛋白的變化規(guī)律，確定上述生化指標跟生長的數量關系，以期建立從微觀細胞水平上評價仔稚魚生理狀態(tài)的方法，為發(fā)育生理等方面的深入研究提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 樣品采集和保存

試驗所用牙鲆魚苗取自江蘇省贛榆縣海頭鎮(zhèn)養(yǎng)魚場，培育時水溫16～19 °C，溶氧7.9～8.7 mg/L，鹽度3.1%～3.3%。分別在22、24、28、29、32、34、36日齡上午投餌前定點定時取樣，按照魚苗大小隨機取一定量的樣品用于測定RNA、DNA濃度及總蛋白濃度，樣品麻醉后快速保存于液氮中備用。在測定DNA、RNA濃度及總蛋白濃度前，于半解凍的狀態(tài)下用游標卡尺和電子天平測定體長（BL）、全長（TL）及體重（BW）。

1.2 核酸和總蛋白的測定

按照Buckley等[12]和Kuropat等[13]的方法，略作修改進行測定。采用整體勻漿法提取牙鲆仔稚魚的核酸和總蛋白，進一步用紫外分光光度法測定并計算RNA和DNA的含量及濃度，依據Bradford的方法[14]測定總蛋白含量及濃度。

1.3 數據分析

試驗數據均用“平均值±標準差”表示，采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 DNA、RNA及總蛋白的變化

由圖1可知，DNA濃度在22～32日齡期間保持相對穩(wěn)定，32～34日齡時急劇升高，34～36日齡緩慢升高，在36日齡達到最高值。RNA濃度在24日齡升至峰值（2.34 μg/mg），然后逐漸下降，在32日齡降至最低值（1.15 μg/mg），之后呈先升高再下降的趨勢?？偟鞍诐舛仍?2～29日齡間呈升高趨勢，之后呈先降低再上升的趨勢。

由圖2可知，DNA、RNA含量及總蛋白含量在牙鲆變態(tài)期間均呈先升高后降低再升高的趨勢，在32～36日齡期間快速增長。

2.2 Protein/DNA和RNA/DNA的變化

由圖3可知，RNA/DNA比值在22～24日齡期間呈上升趨勢，之后保持下降趨勢直至32日齡，再呈先上升后下降的趨勢，在試驗結束時達到最低值（2.27）。Protein/DNA比值在22～29日期間呈上升趨勢，并在29日齡達到最高值（6197），之后呈先下降后上升趨勢。

2.3 核酸、總蛋白濃度與牙鲆體長、體重的關系

由表1、圖4、圖5可知，RNA、DNA濃度及總蛋白濃度與牙鲆體長和體重有明顯的線性關系；RNA/DNA和 Protein/DNA 與牙鲆體長和體重的線性關系弱于RNA、DNA濃度及總蛋白濃度。

DNA含量是反映生物體內細胞數目的指標[18]。29日齡時DNA含量較低，這跟此時牙鲆的形體劇烈改變有關；之后DNA含量呈升高趨勢，可能是因為牙鲆生活方式由浮游狀態(tài)改變到底棲狀態(tài)，此時剛經歷變態(tài)過程，生理狀況較差[19]。

由DNA和RNA的變化曲線可知，牙鲆變態(tài)開始至變態(tài)高峰期的生長以細胞增大為主，變態(tài)高峰后的生長以細胞增殖為主。微觀生長方式的改變對應的是宏觀養(yǎng)殖環(huán)境中牙鲆仔稚魚的發(fā)育狀況和生活方式的變化。

3.2 RNA/DNA

RNA/DNA是生物體中細胞代謝強度的指示指標，可用來評價魚類的生理狀況[20]。本試驗中RNA/DNA比值隨日齡增長和魚體增大呈下降趨勢，在青魚和日本沙丁魚中也有類似的結果[21-22]，推測可能是因為變態(tài)期RNA量呈下降趨勢、DNA量呈增長趨勢，變態(tài)后RNA的增長幅度弱于DNA的增長幅度，即細胞增殖的速度高于蛋白合成的速度，這跟該時期牙鲆稚魚生活方式由浮游轉為底棲相關聯(lián)。有研究表明，RNA/DNA比值還可以預測生物的營養(yǎng)狀況，該比值有個界限值2.49，低于該界限值的生物處于“亞健康”狀態(tài)或者饑餓狀態(tài)[23]。本研究中牙鲆稚魚在36日齡時RNA/DNA比值為2.27，表明該時期的牙鲆稚魚處于營養(yǎng)不良狀態(tài)，推測可能是因為稚魚剛轉變?yōu)榈讞?，生活方式的劇烈改變會對其攝食產生一定障礙，進而影響到其營養(yǎng)狀況和生長。

3.3 Protein/DNA

蛋白質在細胞中占有很高的比例，因此Protein/DNA比值可作為指示細胞大小或者細胞重量的指標[18]。本研究中該比值在變態(tài)高峰期前保持升高趨勢，在29日齡時達到最高值，表明該時期魚體的生長以細胞增大為主。隨后稚魚轉入底棲生活，生活環(huán)境的急劇改變會對其攝食產生影響，此時魚體會大量消耗前期合成的蛋白質，導致變態(tài)后的Protein/DNA比值呈急劇下降趨勢，在條斑星鰈也發(fā)現(xiàn)了類似試驗結果[15]。待底棲環(huán)境適應后，稚魚逐漸減少對自身蛋白的利用率，加大對外源食物的攝入量，體內蛋白含量逐步升高，導致該比值在后期呈升高趨勢。

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