周劍光,張 林,張晨捷,張 濤,彭士明
1.農(nóng)業(yè)部淡水魚(yú)類(lèi)種質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所,武漢 430223;2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所,上海 200090)
銀鯧(Pampus argenteus)俗稱(chēng)“鏡魚(yú)”,隸屬于硬骨魚(yú)綱(Osteichthyes),鱸形目(Perciformes),鯧亞目 (Stromateoidei),鯧 科 (Stromateidae)、鯧屬[1],分布于印度洋、西太平洋,從波斯灣到印尼等海域。為中國(guó)近海的常見(jiàn)魚(yú)類(lèi),東海、南海與黃渤海較多[2-3]。喜歡在淺海巖礁、沙灘水深10~20 m一帶河口處產(chǎn)卵,為海洋洄游性魚(yú)類(lèi),生活于5~110m海域,幼魚(yú)喜躲藏在漂浮物下面,成魚(yú)則常與金線(xiàn)魚(yú)、鰏魚(yú)或?qū)ξr等混游[4-5]。肉食性,食物以水母及浮游動(dòng)物為主。銀鯧是名貴的海產(chǎn)食用魚(yú)類(lèi)之一,肉質(zhì)細(xì)嫩且刺少,含豐富的蛋白質(zhì)和脂肪,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,是網(wǎng)箱養(yǎng)殖的優(yōu)良品種。
迄今為止,有關(guān)銀鯧的研究主要集中在銀鯧生物學(xué)、增養(yǎng)殖及分子克隆等方面,而銀鯧的細(xì)胞遺傳學(xué)及核型研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本文采用PHA和秋水仙素腹腔注射、腎細(xì)胞直接制片法對(duì)銀鯧染色體核型進(jìn)行了初步研究,以期為該魚(yú)的細(xì)胞遺傳學(xué)特性研究提供數(shù)據(jù)資料,為探究該物種起源及進(jìn)化地位及指導(dǎo)遺傳育種生產(chǎn)提供參考。
實(shí)驗(yàn)用魚(yú)為東海水產(chǎn)研究所福鼎基地人工繁殖的1齡銀鯧,用于染色體組型分析的8 ind(4雌4雄)銀鯧,體質(zhì)量15~32 g。實(shí)驗(yàn)用魚(yú)從福鼎基地養(yǎng)殖池中取出后,放入直徑2 m的玻璃鋼盆中,為防止銀鯧出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng),玻璃鋼盆中事先加海水至80~100 cm,并加蓋黑色的遮陽(yáng)布。水溫控制在25℃。
染色體標(biāo)本制備采用林義浩[6]的體內(nèi)注射腎細(xì)胞法,稍加修改,方法如下:
(1)注射PHA(植物血球凝集素)和秋水仙素。
自實(shí)驗(yàn)魚(yú)胸鰭基部注射PHA溶液(0.9%NaCl配制濃度為1 000μg·mL-1),劑量10~15 μg·g-1(魚(yú)體質(zhì)量);注射20~24 h后胸鰭基部注射秋水仙素溶液(0.9%NaCl配制濃度為1 000 μg·mL-1),劑量5~8μg·g-1(魚(yú)體質(zhì)量)。
(2)剪鰓失血。注射秋水仙素溶液2~4 h后,把實(shí)驗(yàn)魚(yú)剪鰓放血5~10 min,魚(yú)死前取出頭腎、中腎,用生理鹽水反復(fù)洗滌。
(3)制備細(xì)胞懸液。將腎組織塊置于裝有少許生理鹽水的小燒杯中,用小剪刀剪碎腎組織,加入生理鹽水,用100目尼龍紗絹過(guò)濾。
(4)離心洗滌細(xì)胞。將濾液移入離心管1 000 r·min-1離心 8 min。
(5)低滲處理。0.075 mol·L-1KCl低滲處理50~60 min。
(6)固定。在低滲液上加少許固定液(甲醇3:冰醋酸1,以下同),用吸管吹打混勻進(jìn)行預(yù)固定3~4 min,隨后1 000 r·min-1離心8 min(以下時(shí)間同)。再重復(fù)固定3次,每次20 min。
(7)滴片。將細(xì)胞懸浮液滴于預(yù)冷載玻片上,隨后將載玻片在酒精燈上過(guò)火2~3次,自然干燥后用15%姬姆薩染色30 min,蒸餾水將反面沖洗干凈,自然干燥后鏡檢。
染色體眾數(shù)及組型分析參照TAN等[7]的方法進(jìn)行。稍加修改,方法如下:
(1)染色體計(jì)數(shù)
選取來(lái)自不同個(gè)體的100個(gè)分散良好的細(xì)胞,用顯微鏡(油鏡下)進(jìn)行觀(guān)察、拍照,根據(jù)眾數(shù)確定二倍體染色體數(shù)目。
(2)組型分析
挑選最好的10個(gè)數(shù)目完整、分散良好、長(zhǎng)度適中(正中期)、著絲點(diǎn)清楚、2條單體適度分開(kāi)、形態(tài)清晰的分裂相進(jìn)行顯微攝影,在相片上對(duì)每一條染色體確認(rèn)著絲點(diǎn)位置,分別測(cè)量長(zhǎng)臂和短臂,測(cè)量數(shù)據(jù)取其平均值。計(jì)算其相對(duì)長(zhǎng)度、臂比值和著絲點(diǎn)指數(shù),并按LEVAN[8]提出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配對(duì)、分類(lèi)、排列組型。
統(tǒng)計(jì)8 ind銀鯧共100個(gè)中期分裂相的結(jié)果(表1),其中染色體總數(shù)為48的分裂相細(xì)胞占全部計(jì)數(shù)細(xì)胞的70%,由此確定銀鯧的二倍體染色體數(shù)目為2N=48(圖1)。對(duì)于具有非眾數(shù)染色體的分裂相,可能是低滲或滴片過(guò)程中少量染色體丟失而造成。
圖1 銀鯧的染色體中期分裂相(×1 000)Fig.1 Themetaphase chromosomes of Pampus argenteus(×1 000)
表1 銀鯧染色體數(shù)目的分布Tab.1 Distribution of chromosome numbers of Pampus argenteus
根據(jù)對(duì)銀鯧染色體相對(duì)長(zhǎng)度和臂比的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表 2),其全部染色體可配成 24對(duì),按LEVAN命名法[8]分成4組,M組(中部著絲點(diǎn)染色體,r=1.00~1.70)1對(duì);SM組(亞中部著絲點(diǎn)染色體,r=1.71~3.00)3對(duì);ST組(亞端部著絲點(diǎn)染色體 r=3.01~7.00)5對(duì);T組(端部著絲點(diǎn)染色體,r=7.01~∞)15對(duì)。按相對(duì)長(zhǎng)度排列,制成銀鯧染色體組型圖(圖2),核型公式為2N=2M+6SM+10ST+30T,臂數(shù)(NF)=56。從圖2可以看出,在銀鯧的SM組中,有一對(duì)相對(duì)本組其它染色體明顯較大的染色體,除此之外,各相鄰兩對(duì)染色體之間無(wú)明顯差異,大小呈遞減趨勢(shì)排列。4組染色體均未發(fā)現(xiàn)帶有特殊標(biāo)志性特征如隨體、次縊痕的染色體,也未發(fā)現(xiàn)與性別決定有關(guān)的異形性染色體。
表2 銀鯧染色體核型數(shù)據(jù)Tab.2 Numeral characteristics of the karyotype of Pampus argenteus show ing themean values ofmeasurements from ten bestm itoticmetaphases
圖2 銀鯧染色體組型(標(biāo)尺 =5μm)Fig.2 The karyotype of Pampus argenteus(Bar=5μm)
鱸形目種類(lèi)繁多,是脊椎動(dòng)物中種類(lèi)最多的一個(gè)目(約7800種)[9]。目前已報(bào)道的鱸形目506種魚(yú)類(lèi)中二倍體的染色體數(shù)目及核型顯示出一定的相似性:約60%的種類(lèi)2N=48,但在染色體組型和臂數(shù)上存在一定差異[10]。本文首次報(bào)道了鯧屬魚(yú)類(lèi)染色體,對(duì)其核型進(jìn)行了初步研究。銀鯧M組染色體數(shù)為2,SM組染色體數(shù)為6,這一結(jié)果與舒琥等[11]報(bào)道的卵形鯧鲹(Trachinotus ovatus)染色體組型相似,染色體臂數(shù)相同,似乎說(shuō)明這2種魚(yú)的親緣關(guān)系較近。而與舒琥等[12]報(bào)道的紅鰭笛鯛(Lutjanus erythopterus)組型卻存在一定出入,而且染色體臂數(shù)也有差異。相同之處是均未發(fā)現(xiàn)帶有隨體、次縊痕的染色體。這些現(xiàn)象反映了魚(yú)類(lèi)種間、類(lèi)群間進(jìn)化上的趨同性和變異性。但要判定鱸形目?jī)?nèi)的系統(tǒng)發(fā)育及親緣關(guān)系,需要借助形態(tài)學(xué)、生化和分子生物學(xué)方法做進(jìn)一步分析。王金星等[13]利用采自青島和煙臺(tái)近海的5種鱸形目魚(yú)類(lèi)所得到的核型均為2N=48=48T,與本文及上述報(bào)道差異很大,造成這些差異的原因可能是由于鱸形目不同種屬染色體多態(tài)現(xiàn)象,但更有可能是由于不同種屬內(nèi)客觀(guān)存在的染色體核型分化所致。
日本學(xué)者小島吉雄對(duì)800余種已作核型研究的魚(yú)類(lèi)染色體進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)[14],高位類(lèi)群的魚(yú)類(lèi)染色體的特點(diǎn)是其數(shù)目分布呈收斂狀態(tài)較集中,局限在2N=42~48的范圍內(nèi),峰值是2N=48,M型(包括M和SM染色體)少,A型染色體(包括ST和T染色體)多。銀鯧2N=48,M型染色體數(shù)目為8,A型染色體為40,NF=56,為典型的高位類(lèi)群染色體數(shù)目。因此,在魚(yú)類(lèi)系統(tǒng)上屬于高位類(lèi)群,與系統(tǒng)演化上的低位類(lèi)群如鯉形目、鯰形目大多數(shù)種類(lèi)核型中M型染色體所占比例大(超過(guò) 50%)、A型染色體比例?。ㄐ∮?0%)、NF值高的特點(diǎn)相比,有著明顯的區(qū)別。
魚(yú)類(lèi)特別是淡水魚(yú)類(lèi)染色體組型的研究,國(guó)內(nèi)外已有大量文獻(xiàn)報(bào)道,還有專(zhuān)著出版[15],但是海水魚(yú)類(lèi)染色體組型的報(bào)道則不多見(jiàn),不到現(xiàn)存海洋魚(yú)類(lèi)的5%[16],既分散又不系統(tǒng)。在已有核型報(bào)道的海洋魚(yú)類(lèi)中,2N=48的占多數(shù)。鯧科魚(yú)類(lèi)染色體研究除本文報(bào)道的銀鯧外尚未見(jiàn)其它報(bào)道,整個(gè)鯧科魚(yú)類(lèi)的核型特征還有待進(jìn)一步研究。同時(shí),海水魚(yú)類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)的系統(tǒng)研究應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)。
筆者在銀鯧的染色體標(biāo)本制備過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)銀鯧具有很強(qiáng)的應(yīng)激反應(yīng),往往在操作后短短幾個(gè)小時(shí)內(nèi)魚(yú)即死亡,給實(shí)驗(yàn)造成了很大困難。經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索,我們發(fā)現(xiàn)采用如下方法可有效減緩銀鯧在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)激反應(yīng):1)從暫養(yǎng)池?fù)启~(yú)時(shí),魚(yú)全程不能離水,必須帶水操作;2)注射PHA和秋水仙素時(shí),事先用丁香酚麻醉實(shí)驗(yàn)魚(yú);3)注射藥物時(shí),盡量在水面下操作;4)注射藥物后,實(shí)驗(yàn)魚(yú)的暫養(yǎng)容器水位保持在80~100cm,上面遮蓋黑色遮陽(yáng)布避光。這個(gè)防應(yīng)激的方法在同樣具有強(qiáng)應(yīng)激反應(yīng)的刀鱭(Coilia ectenes),鰣魚(yú)(Tenualosa reevesii)的實(shí)驗(yàn)操作中也可借鑒使用。
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