日本沼虾(Macrobrachium nipponense)俗称青虾、河虾,隶属于长臂虾科、沼虾属。因其肉质鲜美、具有丰富的营养价值,是我国主要淡水养殖品种之一。随着日本沼虾养殖规模的扩大以及高密度养殖导致的养殖环境恶化、种质退化等问题日趋严重,已成为制约日本沼虾养殖产业进一步发展的重要因素。因此,加强日本沼虾的基础生物学研究十分必要。本文运用生理生化及分子生物学方法和技术,较为全面地探讨了锌对日本沼虾生长及发育的影响,以期为日本沼虾高效的人工繁育积累基础资料。本论文主要研究结果如下:1饲料中添加锌对日本沼虾雌虾生长及卵巢发育的影响饲料中添加适宜水平的锌,可以促进日本沼虾雌虾的生长以及卵巢发育。实验用雌虾平均体重为(0.668±0.157)g,实验用饲料为0、30、60、120、180 mg/kg五个锌梯度组,养殖10周,观察饲料中不同水平的锌对雌虾生长指标及卵巢发育的影响。结果显示,随着饲料中锌含量的上升,日本沼虾雌虾的存活率在180mg/kg组最低,性腺指数在60 mg/kg组最高;当锌含量为60 mg/kg时,对雌虾增重率、饲料系数都有显著促进作用;根据日本沼虾雌虾饲料中锌水平与增重率关系的折线分析可知,当锌含量为57.00 mg/kg时雌虾有最大增重率。当饲料中锌含量为60 mg/kg时,雌虾血清中雌二醇及孕酮含量均有最大值。对雌虾卵巢的超微结构观察可以进一步发现,适宜含量锌组可以保持组织结构完整性,脂滴及卵黄颗粒数量增多且结构完整,粗面内质网数量多,而高浓度组卵巢组织结构有一定程度变形,出现空泡化。2饲料中添加锌对日本沼虾雌虾抗氧化及非特异性免疫的影响饲料中添加适宜水平的锌可以提高日本沼虾雌虾抗氧化性能及非特异性免疫性能。当饲料中锌含量在30-60 mg/kg时肝胰腺中T-SOD、Cu-Zn SOD、CAT酶活性最高,当锌含量为60 mg/kg时MDA含量最低;当锌含量为60-120 mg/kg时,血清中非特异性免疫酶AKP、PO酶活性最高。当锌含量为60 mg/kg时,肝胰腺中非特异性免疫Toll样受体通路相关基因表达量均最高。以上结果说明锌对于日本沼虾雌虾的抗氧化及非特异性免疫具有重要作用。3 日本沼虾发育基因Wee1和OTUB的克隆及相关基因表达分析根据本实验室日本沼虾转录组数据库,扩增得到Wee1和OTUB基因全长序列。Wee1基因cDNA全长序列为2776 bp,开放阅读框ORF为1920 bp,编码639个氨基酸残基。荧光定量PCR结果显示,Wee1基因在日本沼虾各个组织中均有表达,其中肝胰腺和卵巢表达量最高。饲料中添加不同水平的锌作用下,卵巢组织中不同处理组Wee1基因表达量有显著差异,当饲料中锌含量为60 mg/kg时Wee1基因表达量最低,在180 mg/kg时Wee1基因表达量最高;随着饲料中锌含量的增加,发育相关基因cdc2的含量逐渐上升,cyclinB基因含量先升高后下降,相关基因的相互作用共同调节卵巢的发育。OTUB基因cDNA全长序列为946 bp,开放阅读框ORF为804 bp,编码267个氨基酸残基。荧光定量PCR结果显示,OTUB基因在日本沼虾各个组织中均有表达,其中肝胰腺和精巢表达量最高,卵巢次之。饲料中添加不同水平的锌作用下,在卵巢组织中不同处理组OTUB基因表达量有显著差异,当饲料中锌含量为60 mg/kg时OTUB基因表达量最低,在180 mg/kg时OTUB基因表达量最高。根据以上基因表达量高低的程度可以看出锌对于日本沼虾雌虾卵巢发育具有重要作用。总体上讲,饲料中添加适宜水平的锌对日本沼虾雌虾生长、卵巢发育以及免疫能力能够产生促进作用,综合考虑,在饲料中添加锌含量60 mg/kg对于日本沼虾雌虾的生长发育比较适宜。