锌（Zn）是维持鱼类正常生长、发育所必需的微量元素,它不仅参与机体的各种代谢而且还在骨骼发育、生殖、免疫、生物膜稳定和基因表达等生理机能中担负重要角色。饲料中Zn缺乏会导致鱼类生长缓慢、食欲减退、死亡率增高和骨骼受损,并影响免疫功能。Zn供给过量会增加饲料成本,影响钙、镁和铁等元素的吸收利用,同时引起养殖水体中Zn含量增加。这不仅会影响养殖鱼类的摄食,而且对鱼类的存活构成重大威胁。因此准确掌握饲料中Zn元素的配比是保障养殖鱼类正常生长和减少养殖过程中Zn排放的关键措施之一。团头鲂（Megalobrama amblycephala）是我国重要的养殖鱼类之一,其鱼种阶段（50¹22g）对Zn的需要量为184.85 mg/kg。20世纪末,朱雅珠等采用L16（45）正交法研究了团头鲂幼鱼（4.9¹8.6g）对Zn的需要量为20 mg/kg。鉴于已有的2篇报道中团头鲂对Zn的需要量差异较大,因此本论文研究了锌（Zn）对幼鱼和成鱼阶段的团头鲂（Megalobrama amblycephala）生长性能、饲料利用、抗氧化指标、基础生化指标、营养成分和精巢发育等的影响,以期确定幼鱼和成鱼阶段的团头鲂对饲料Zn的需要量;应用RNA-seq检测分析了团头鲂幼鱼（用含不同Zn含量的饲料饲喂10 w）的精巢转录情况,以期了解Zn调控精巢发育的分子机制;应用核磁共振技术（1H-NMR）检测分析了团头鲂幼鱼（用含不同Zn含量的饲料饲喂12 w）血清代谢物变化,以期发现团头鲂的Zn敏感生物标志物。具体研究结果如下:1.团头鲂幼鱼对饲料Zn的需要量以酪蛋白和明胶为蛋白源,七水硫酸Zn（Zn SO₄·7H₂O）为Zn源,分别配制成7种Zn含量（7.4、20.3、32.1、51.0、84.4、169.7和332.4 mg/kg）的半纯化饲料,投喂初始体质量为（3.6±0.1）g团头鲂12 w,考察Zn对团头鲂幼鱼生长性能、血清生化指标和抗氧化功能的影响,确定团头鲂幼鱼对饲料Zn的需要量。结果表明,随着饲料Zn含量增加,团头鲂增重率、特定生长率和全鱼Zn含量呈先增加后稳定的趋势;全鱼水分含量显著降低（P<0.05）,粗蛋白含量显著增加（P<0.05）。饲料Zn含量对团头鲂饲料系数无显著影响（P>0.05）。饲料中添加Zn显著影响血清总蛋白、尿素氮、高密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇以及甘油三酯含量,而对血清白蛋白含量和碱性磷酸酶活性无显著影响。随着饲料中Zn含量的增加,团头鲂肝丙二醛含量显著降低（P<0.05）,而肝过氧化氢酶和超氧化歧化酶活性在各处理间均无显著差异（P>0.05）。折线回归分析表明:团头鲂幼鱼（3.6²6.7 g）获得最佳生长时对饲料Zn需要量为32.6 mg/kg,获得最大鱼体Zn含量时Zn的需要量为47.6 mg/kg。通过延长养殖时间,48 w时7.4 mg/kg组约有20%的实验鱼出现脊柱弯曲、鳃盖外翻、臀鳍和尾鳍不完整症状中的一种或多种症状。2.团头鲂成鱼对饲料Zn的需要量为考察团头鲂成鱼对饲料中Zn的需要量,以七水硫酸Zn（Zn SO₄·7H₂O）为Zn源,配制Zn含量分别为7.8（对照组）,32.7,50.3,87.2,165.4和328.5 mg/kg的6组等氮等脂饲料,分别饲喂初始体重为（128.60±0.74）g的团头鲂,每组设3个重复,每个重复放养15尾鱼,养殖12 w。结果显示,随着饲料Zn含量增加,团头鲂的增重率和全鱼Zn含量先显著升高,在Zn含量分别达到50.3 mg/kg和87.2 mg/kg后趋于稳定。饲料中添加Zn降低了饲料系数,但各添加组间并无显著差异。饲料中添加Zn对全鱼粗蛋白含量无显著影响（P>0.05）,但显著降低了全鱼水分含量,提高了全鱼灰分含量（P<0.05）。饲料中添加Zn显著影响肝脏丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、总抗氧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性,对血清葡萄糖、高密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇含量无显著影响（P>0.05）,但显著提高碱性磷酸酶活性并降低甘油三脂含量（P<0.05）。肝脏组织石蜡切片显示7.8 mg/kg和328.5 mg/kg组肝细胞出现核偏移,肝细胞的细胞质减少,出现了空泡现象。以增重率和全鱼Zn含量为评价指标,根据折线回归分析得出,以Zn SO₄·7H₂O为Zn源时,团头鲂成鱼对饲料中Zn的需要量分别为52.1和86.2 mg/kg。Zn含量不足时会对团头鲂成鱼的生长产生负面影响,但添加量过高（328.5 mg/kg）会引起肝脏损伤,降低抗氧化功能。3.饲料Zn对团头鲂成鱼精巢发育的影响本研究观察了团头鲂成鱼对锌需要量养殖实验结束时实验鱼的精巢切片及精子活力。精巢组织石蜡切片显示,各组精巢中均有发育成熟的精子,7.8和32.7 mg/kg组染色偏淡,其余四组颜色较深。7.8 mg/kg组的间质组织不发达,50.3、87.2、165.4和328.5 mg/kg四组间质组织较发达,其中分布的间质细胞核仁明显,核大而且圆。团头鲂成鱼精子运动参数方面,Zn含量对精子运动的摆动性和精子运动的前向性影响不显著,但显著影响精子平均曲线运动速度、平均直线运动速度、精子的平均路径速度、精子头侧摆幅度、精子平均鞭打频率、精子运动的直线性和精子平均移动角度等参数（P<0.05）。随着饲料Zn含量的升高、团头鲂成鱼精子精子平均曲线运动速度、平均直线运动速度、精子的平均路径速度、精子头侧摆幅度、精子运动的直线性和精子平均移动角度先显著升高后下降（P<0.05）精子平均鞭打频率则随着Zn含量升高呈下降趋势,50.3、87.2、165.4和328.5 mg/kg组显著低于对照组（P<0.05）。以上结果表明饲料中Zn含量不足时会延缓团头鲂成鱼精巢发育,但添加量过高（328.5 mg/kg）会引起精子活力下降。4.饲料锌对团头鲂幼鱼精巢发育影响的转录组学分析本研究通过用3种Zn含量（8.5、30.9、328.1 mg/kg,分别记为ZN_L、ZN_M和ZN_H）的饲料饲养初始体质量为1.7g的团头鲂幼鱼10 w,应用RNA-seq检测分析了三组实验鱼精巢的转录情况,以期了解Zn调控团头鲂幼鱼精巢发育的分子机制。结果表明:三个转录本共组装出67497 Unigenes个,其中35999个Unigenes在Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG/KOG四大数据库中被成功注释。组装出来的Unigenes与斑马鱼参考基因组的匹配率最高达39.71%（26798个Unigenes）。在三个处理组之间一共有39963个差异表达基因。其中34122个基因在ZN_M和ZN_L中差异表达（20200个上调基因和13922个下调基因）;22875个基因在ZN_M和ZN_H组中差异表达（19763个上调基因和3112个下调基因）;以及有30315个基因在ZN_H和ZN_L组中差异表达（18294个上调基因和12021个下调基因）。差异表达基因参与的生物学过程类别主要包括单组织过程、发育过程、生长、免疫系统过程和生物学过程调控等。差异基因所在的30条KEGG信号通路发生了显著性表达变化。信号通路主要包括神经活性的配体-受体相互作用、氧化磷酸化、核糖体生物合成、RNA聚合酶、核苷酸切除修复、DNA复制、细胞粘附分子、补体系统、肠道免疫Ig A生成网络、造血细胞系等。以上结果显示Zn可以诱导精巢发育相关基因的表达,对团头鲂性腺细胞的增殖具有正调控作用,能够促进性腺的发育。本研究发现的生物学过程和信号通路,可用于解释饲料Zn对团头鲂雄性生殖系统发育调控的分子机制。5.基于1H NMR技术的团头鲂幼鱼血清代谢组学分析以1H NMR代谢组技术测试比较了用Zn含量为7.4、32.1和332.4 mg/kg饲料喂养12 w团头鲂的血清代谢物,对血清中的51种代谢物进行了定性和定量,其中氨基酸及其衍生物22种,糖类3种、维生素5种和其它组分2种,经PCA-LS和VIP分析,差异代谢物依次为脯氨酸、乳酸、葡萄糖、丙氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、肌酸、羟脯氨酸、牛磺酸、丝氨酸、τ-甲基组氨酸、精氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和甘露糖。其中脯氨酸指标反映Zn缺乏和过量都会对团头鲂产生营养性应激,乳酸则反映了肝功能状况,葡萄糖反映了团头鲂糖代谢状况。以上结果显示:脯氨酸、乳酸和葡萄糖可以作为反映团头鲂Zn营养状态的潜在生物标志物,饲料中Zn缺乏和过量会抑制团头鲂的氨基酸代谢和糖代谢。