銅魚染色體核型分析

摘要： 為了解銅魚（Coreius heterodon）染色體數(shù)量和核型結(jié)構(gòu)，從長江水產(chǎn)研究所購進(jìn)銅魚為研究對象，取其頭腎組織為試驗(yàn)材料，腹腔注射植物凝血素（phytohemagglutinin，PHA）和秋水仙素溶液后，使用空氣干燥制片法制成染色體標(biāo)本，經(jīng)顯微觀察拍照統(tǒng)計(jì)其核型情況。結(jié)果表明，銅魚有50條染色體，其核型公式為2n=50=16m+22sm+10st+2t，臂數(shù)NF=88。本研究結(jié)果可為銅魚的遺傳研究提供基礎(chǔ)資料。

關(guān)鍵詞： 銅魚；染色體；核型

中圖分類號： S917""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

基金項(xiàng)目：江西省漁業(yè)種業(yè)項(xiàng)目“銅魚引種馴化與示范推廣”（2024yyzytg-02）

作者簡介：陶志英（1983—），女，高級水產(chǎn)師，碩士，研究方向：水產(chǎn)養(yǎng)殖繁育及生態(tài)養(yǎng)殖。E-mail：178962312@qq.com

*通訊作者： 鄧勇輝 （1970—），男，高級水產(chǎn)師，研究方向：水產(chǎn)動(dòng)物繁育。E-mail：1628535538@qq.com

銅魚（Coreius heterodon）屬于鯉科、鮈亞科、銅魚屬，俗稱尖頭、水米子、麻花魚等，為長江上游的主要經(jīng)濟(jì)魚類，具有半洄游習(xí)性。由于無序捕撈、沿江上游水利工程的不斷建設(shè)等因素的影響，銅魚生存環(huán)境惡化導(dǎo)致野生資源急劇下降，原有產(chǎn)卵場大多消失。目前長江上下游生殖隔離，下游銅魚種群低齡化，群落處于衰退狀態(tài)。銅魚現(xiàn)已經(jīng)被列進(jìn)《國家重點(diǎn)保護(hù)經(jīng)濟(jì)水生動(dòng)植物資源名錄（第一批）》。目前，銅魚的生物學(xué)特征^［1-2］、營養(yǎng)價(jià)值、食性^［3］以及遺傳多樣性^［4-6］等已有報(bào)道研究，但銅魚規(guī)?；庇蕴幱诿麟A段，更沒有完整的種質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

“核型”是指生物體一個(gè)體細(xì)胞內(nèi)的所有染色體按其大小和形態(tài)特征排列起來構(gòu)成的圖像。研究表明，魚類核型為細(xì)胞遺傳分類、鑒定物種間親緣關(guān)系以及物種間系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系提供重要依據(jù)^［7-8］。因此，選擇銅魚進(jìn)行核型研究，不僅為完善種質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，也為今后銅魚繁育和遺傳育種工作提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

2024年7月從長江水產(chǎn)研究所購進(jìn)一批銅魚，隨機(jī)選取其中健康個(gè)體10尾，其體質(zhì)量為27.11～117.23 g，體長為9.80～22.4 cm。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 染色體標(biāo)本制備

參照林義浩^［9］的方法稍加修改染色體標(biāo)本制備步驟。

1.2.1.1 前處理

實(shí)驗(yàn)魚胸鰭基部一次注射植物血球凝集素（PHA），劑量為每尾魚體質(zhì)量的12 μg/g，22 h后注射每尾魚體質(zhì)量的2.5 μg/g秋水仙素，3 h后斷尾放血20～30 min。

1.2.1.2 制備腎細(xì)胞懸液

盡血后取出頭腎組織，于0.8%的生理鹽水中清洗2～3遍，直至干凈，置于盛有少量生理鹽水的培養(yǎng)皿中，先用剪刀剪，再用鑷子拉扯分散頭腎組織，最后用260目篩網(wǎng)過濾到另一潔凈培養(yǎng)皿，再從中吸取一些移入15 mL刻度離心管中，加入適量生理鹽水，用吸管吹打使溶液均勻，制成細(xì)胞懸液。

1.2.1.3 低滲處理

取細(xì)胞懸液以1000 r/min離心8 min，棄上清液，取沉淀，然后加適量0.075 mol/L KCl低滲液，打勻后放入37℃恒溫水浴箱中低滲30 min。

1.2.1.4 固定

收集低滲后的細(xì)胞，加適量卡諾氏固定液（冰醋酸與甲醇按體積比1∶3配制，現(xiàn)用現(xiàn)配），打勻后室溫靜置固定20～30 min，1000 r/min離心8 min。低滲處理到固定步驟重復(fù)3次。

1.2.1.5 制片

第3次固定離心后，棄去上清液，重新加入約1 mL的固定液并吹打均勻，用干凈的預(yù)冷凍玻片滴片，每片1～2滴，離片30～60 cm高度開始滴下，滴片后立即在酒精燈火焰上方過火5～6個(gè)來回，待干燥。

1.2.1.6 染色待干

用Giemsa液（pH=6.8，1∶10稀釋）染色15～30 min，再用蒸餾水充分沖洗，自然干燥。

1.2.2 核型分析

1.2.2.1 染色體計(jì)數(shù)

使用OLYMPUS（Japan，BX51）顯微鏡拍照，選取分散均勻的中期分裂相計(jì)數(shù)，根據(jù)眾數(shù)確定染色體2n數(shù)目。

1.2.2.2 核型分析

選取多個(gè)數(shù)目完整、分散良好、著絲粒清晰、長度適中（正中期）、2條單體適度分開的中期分裂相放大、測量、計(jì)算，按Levan等" ^［10］的標(biāo)準(zhǔn)對染色體進(jìn)行配對、分類、排列組型，并分析其特征。即①中部著絲粒染色體（metacentrics，M），臂比為1.0～1.7；②亞中部著絲粒染色體（submetacentrics，SM），臂比為1.7～3.0；③亞端部著絲粒染色體（subtelocentrics，ST），臂比為3.0～7.0；④端部著絲粒染色體（telocentrics，T），臂比為7.0～∞。

2 結(jié)果與分析

在顯微鏡下選取了100個(gè)銅魚中期分裂相較好的視野進(jìn)行觀察和計(jì)數(shù)，結(jié)果如表1所示，可見銅魚中期分裂相染色體總數(shù)為50條的有78個(gè)，占分裂相總數(shù)的78%，所以判斷銅魚的二倍體染色體總數(shù)為50。從良好中期分裂相中所得的各染色體的相對長度和臂比如表2所示。其中染色體相對長度最長為4.93，最短者為3.37，長度比為1.47。按Levan等^［10］命名法可分成4組：M型（中部著絲粒染色體）16對；SM型（亞中部著絲粒染色體）22對；ST型（亞端部著絲粒染色體）10對；T型（端部著絲染色體）2對。核型公式為2n=50=16m+22sm+10st+2t，臂數(shù)NF=88，未發(fā)現(xiàn)有異形性染色體。銅魚染色體的中期分裂相和核型圖譜如圖1所示。

3 討論

試驗(yàn)中得到銅魚染色體數(shù)2n=50，從染色體數(shù)目看其與其他鮈亞科魚類染色體數(shù)目一致，如唇（2n=50）、似刺鳊鮈（2n=50）和圓口銅魚（2n=50）等^［11-12］，這表明其染色體數(shù)目在鮈亞科魚類進(jìn)化上是保守的?？琢罡坏?sup>［13^］研究表明某一類群中具有染色體二倍數(shù)占大多數(shù)或絕大多數(shù)，可作為該類群最基本的核型特征。除染色體數(shù)目外，銅魚的核型公式均為16m+22sm+10st+2t（NF=88），這與圓口銅魚完全一致，但不同于已報(bào)道的鮈亞科其他魚類，如：花核型為16m+14sm+16st+4t（NF=80），似刺鳊鮈核型為18m+20sm+16st+2t（NF=88），棒花魚核型為28m+20sm+2st（NF=98）。研究結(jié)果表明魚類進(jìn)化進(jìn)程中染色體結(jié)構(gòu)重排導(dǎo)致NF值發(fā)生變化，魚類染色體由原始型經(jīng)基本型向特化型演化的過程中，T型染色體減少，M、SM型染色體逐漸增加^［14］，也就是在2n值相同的分類群之間，臂數(shù)隨低位類群向高位類群逐漸增加。另外，已有研究^［15-17］對鯉科魚類銀染核型結(jié)果表明鮈亞科比鳊、鲴二亞科有更長的進(jìn)化史，進(jìn)化中同一類群具有Ag-NORs分裂相個(gè)數(shù)逐漸減少。常重杰等^［18］對鮈亞科魚類銀染核型結(jié)果也表明銅魚是基本型。因此，從核型上看銅魚與圓口銅魚、花和似刺鳊鮈處于同一進(jìn)化順序。

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