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为解决欧洲鳗鱼(Anguilla anguilla)人工繁殖中精液评估及雄激素研究问题,研究人员开展了野生与养殖欧洲鳗鱼精液雄激素剖析及精子特性评估研究。结果发现养殖鳗鱼精液精子浓度和活力更高。该研究深化了硬骨鱼生理认知,为鳗鱼保育和养殖提供依据。
欧洲鳗鱼,这种在水产养殖领域极具市场潜力的鱼类,却因种群数量在 1980 - 2010 年间锐减 98%,被国际自然保护联盟(IUCN)列为 “极度濒危” 物种。目前,鳗鱼养殖依赖捕获野生幼鱼,其复杂的生活史使得在人工环境中完成整个生命周期的繁殖困难重重。为了缓解对野生种群的压力,发展孵化和幼体断奶技术迫在眉睫。
在鳗鱼的繁殖过程中,对精液的评估对于成功受精和高质量幼体的产生至关重要。雄激素在精子发生以及鳗鱼生理变化中发挥着关键作用,然而,在欧洲鳗鱼不同生物组织中对雄激素的量化研究尚不完善。在此背景下,博洛尼亚大学(Alma Mater Studiorum - University of Bologna)的研究人员开展了一项研究,旨在评估从欧洲鳗鱼精液中提取和量化睾酮(T)和 11 - 酮睾酮(11KT)的可行性,并探究野生和养殖鳗鱼在雄激素水平及精子功能特性上的差异。该研究成果发表在《Fish Physiology and Biochemistry》杂志上。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先,从意大利北亚得里亚海地区采集了 24 只雄性欧洲鳗鱼(14 只野生、10 只养殖),对其进行促性腺激素(hCG)诱导成熟处理。之后,采集血液和精液样本,利用酶联免疫吸附测定(ELISA)和放射免疫分析(RIA)方法对雄激素进行量化。同时,采用伊红 - 尼罗蓝染色法评估精子活力,运用计算机辅助精子分析系统(CASA)测定精子浓度和运动参数。
研究结果如下:
- 雄激素浓度评估:血浆中 T 和 11KT 的平均水平分别为 2.32 ng/mL 和 6.88 ng/mL,而精液中则分别为 0.24 ng/mL 和 1.09 ng/mL。血浆和精液中的雄激素水平存在近十倍差异,且血浆中雄激素浓度随 hCG 处理天数增加呈下降趋势,但精液中保持稳定。野生和养殖鳗鱼在血浆和精液中的雄激素浓度均无显著差异。
- 精子形态功能特性评估:养殖鳗鱼精液中的精子浓度显著高于野生鳗鱼(p=0.0135),精子总活力也更高(p=0.0294),而两者的精子活力无显著差异(p=0.3946)。
- 相关性分析:血浆和精液中的雄激素浓度无显著相关性(T ρ=0.1042,p=0.6807;11KT ρ=0.2802,p=0.1848)。血浆中 T 和 11KT 存在显著相关性(ρ=0.6734;p=0.0004),但精液中无此相关性(ρ=?0.0660,p=0.0715)。精子活力与运动性呈正相关(ρ=0.4585,p=0.0242),且精子运动性还与线性度(LIN)和摆动系数(WOB)呈正相关(ρ=0.5220,p=0.0089;ρ=0.5212,p=0.0090)。有趣的是,血浆 T 与曲线距离(DCL)呈负相关(ρ=?0.4509,p=0.0308),但不同生物样本中的雄激素与精子参数(浓度、运动性、活力)之间未发现其他显著相关性。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次成功量化了欧洲鳗鱼精液中的 T 和 11KT,证实了所采用提取方案的适用性。养殖鳗鱼精子质量更高,可能归因于养殖环境中的良好营养条件。不过,血浆和精液中雄激素水平的潜在相关性仍有待进一步研究,未来需更大样本量和多时间点采样的研究来深入剖析雄激素在鳗鱼繁殖中的动态变化。这一研究成果不仅深化了人们对硬骨鱼生理的认识,更为鳗鱼的人工繁殖和种群保护提供了重要参考依据,对水产养殖业的可持续发展具有重要意义。