近日,中国热科院生物所热带虾贝类营养与饲料研究组通过首次对海南省小龙虾进行的周年调查,发现热带地区干旱、高温、强光照等因素会对雌性小龙虾的卵巢发育有显著影响。本研究揭示了应对干旱条件下,小龙虾通过调整自身营养代谢和增加性腺发育相关激素的合成分泌的调控途径,研究发现干旱胁迫是诱导克氏原螯虾雌虾卵巢发育和产卵的有效方法,对推动可持续养殖的发展具有重要意义。
克氏原螯虾(Procambarus clarkii)是我国最大的淡水虾类养殖品种,2023年养殖产量达到316.1万吨,但是小龙虾的上市具有明显的季节性。通过首次对海南省的小龙虾卵巢发育进行了周年调查,掌握了海南地区小龙虾的性腺发育规律(图1、图2)。研究发现,高温、干旱的条件会增加小龙虾的打洞、交配行为,从而促进了小龙虾的繁殖行为。
图1.小龙虾性腺发育情况
图2.小龙虾性腺发育规律
通过对雌性小龙虾进行连续40天的干旱胁迫研究,检测了雌性小龙虾的能力代谢情况(图3)以及干旱胁迫条件下的相关性激素分析量(图4)及调控相关性激素分析基因的表达量(5),研究发现连续的干旱胁迫能够有效的促进卵巢的发育。为了有效的提升繁育虾苗的质量,进一步检测连续干旱条件下雌性小龙虾鳃丝的健康状况(图6)及机体的抗氧化能力(图7)。本研究明确了克氏原螯虾卵巢发育的最佳干旱天数为30天,这个时间既能达到缩短卵巢成熟的时间,也能避免对机体造成不可逆的氧化损伤。
图3.小龙虾的能力代谢情况
图4.小龙虾相关性激素分析量
图5.小龙虾调控相关性激素分析基因的表达量
图6.连续干旱条件下雌性小龙虾的鳃丝的健康状况
图7.小龙虾机体抗氧化能力
相关研究成果以“Effect of drought stress on the growth, ovary development, antioxidant capacity, sex hormone content, and reproductive-related gene expression ofred swamp crayfish (Procambarus clarkii)” 为题发表于《Aquaculture Reports》(JCR1区,IF=3.2)。中国热科院生物所热带虾贝类营养与饲料研究组与河北大学联合培养硕士研究生苏禹为论文的第一作者;中国热科院生物所热带虾贝类营养与饲料研究组李军涛助理研究员、河北大学刘存岐教授、生物所王冬梅研究员为该论文的共同通讯作者。该研究获得海南省重点研发项目、海南省自然科学基金项目项目资助。
文章链接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S2352-5134(24)00440-X