人工试验湖泊中转GH基因鲤鱼生物学特性的初步研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 舒少武 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-12-23 |
| 授予单位 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 授予地点 | 水生生物研究所 |
| 导师 | 朱作言 |
| 关键词 | 转GH基因鲤 生态风险 存活与生长特性 摄食生态 群落结构 生物多样性 人工湖泊生态系统 |
| 其他题名 | Primary studies on the biological characteristic of GH-transfenic common carp in artificial lake |
| 中文摘要 | 世界上第一批转基因鱼问世以来，以提供优质食品蛋白来源为目的，迄今已成功研制了30多种转基因鱼，这些转基因鱼包含了世界水产养殖的许多重要品种，如鲤（Cyprinus carpio）、罗非鱼（Oreochromis niloticus）、斑点鮰（Ictalurus punctatus)）、大西洋鲑（Salmo salar）、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）等。经遗传改良后的转基因鱼具有生长速度快，饵料转化效率高，抗冻耐寒，抗疾病能力强等优良性状。但是，在世界范围内，尚无一例转基因鱼产业化，其原因之一在于对转基因鱼释放后潜在生态风险的担忧。如何客观全面地评价转基因鱼潜在的生态风险？已成为转基因鱼产业化必须突破的瓶颈，不仅是目前转基因鱼研究领域一个亟待解决而又极富挑战性的问题，而且也成为今后转基因鱼育种研究能否深入持续进行的关键。但迄今并无完善的理论和成熟的方法来评价转基因鱼对生态环境和生物多样性的可能影响和潜在威胁。 本论文围绕转基因鱼的生态风险评价这一重要科学问题展开研究，构建了目前世界上规模最大的、也是目前唯一一个转基因鱼生态安全研究人工湖泊生态系统（简称试验湖泊），随后将具有快速生长效应的转“全鱼”GH基因鲤及其对照鲤释放到试验湖泊，研究了转基因鱼在试验湖泊中的存活和生长特性、转基因鱼的食性及转基因鱼释放后对其主要饵料生物――大型底栖动物群落结构、功能及生物多样性的变化的影响。取得的主要研究结果如下： 1,构建了一个用于试验研究的人工湖泊生态系统（简称试验湖泊）。设计并建造了具有防洪、放逃、防盗等安全设施齐备的试验湖泊，主要目标是在接近自然水体的条件下比较研究转基因鲤与对照鲤的存活、生长、摄食和繁殖等生物学和生态学特性，评价转基因鲤建群能力及对其它生物类群可能产生的影响，为全面客观地评价转基因鱼的生态风险提供了一个全新的试验平台。 2, 进行了试验湖泊理化环境与重要生物类群的监测。研究发现，经过三年的过渡适应后，人工移植的沉水植物生长良好，软体动物、虾类和鱼类不仅成活，而且已经繁殖后代形成了种群，表明这些人工放流的生物在试验湖泊中已经趋于稳定。其中尤为重要的是，试验湖泊中鱼类区系由10科23属组成，其最大特点是以鲤科鱼类为主，约占总种数的65.2%，其中鲫、红鳍原鲌、 是试验湖泊中生物量较大的三个优势种群。试验湖泊与中国长江中下游湖泊鱼类区系组成相似，具有中国长江中下游湖泊鱼类群落的代表性。 3, 对转基因鲤释放后的水体理化环境状况空间分布格局、浮游生物组成、密度、叶绿素含量等的变化规律进行了跟踪分析。发现试验湖泊作为一个相对封闭的环境，各采样周期水体理化指标及各样点间浮游植物间数据差异较小，试验湖泊水体营养状况属于中营养化水平。同时，建立了浮游生物群落DNA指纹分析技术，为从分子水平研究转基因鱼释放对浮游生物群落结构和功能的影响奠定了基础。 4,研究了转基因鲤释放后在试验湖泊中存活和生长特性。转基因鲤在2006年和2008年回捕的鲤鱼中分别占18.5%（n=108）、20%（n=60），与放流时相比，回捕的转基因鲤所占的比例显著下降（X2检验，p = 0.0000），而且转基因鲤回捕率显著低于对照鲤，这表明转基因鲤的死亡率显著高于对照鲤。但在存活的鲤鱼群体中，转基因鲤体长特定生长率比对照鲤高9.8％，其体重特定生长率比对照鲤高11.3％，快速生长发生在第一年（高23％），在后两年没有表现出来（不足1％）。 5, 研究了转基因鲤在试验湖泊中的摄食生态。无论是1龄鱼还是3龄鱼，转基因鲤与对照鲤的食谱基本相同，但食物组成存在一定的差异，这种差异随着个体发育而逐渐减少；转基因鲤与对照鲤一样具有以动物性食料为主的杂食性特征。对于1龄鱼而言，转基因鲤食物组成的多样性低于对照鲤，两者生态重叠指数（0.332）较低，出现了某种程度的生态位分化。对于3龄鱼而言，转基因鲤与对照鲤的食物组成比较相似，两者生态重叠指数（0.942）高，营养竞争激烈。 6,研究了转基因鲤释放前后对试验湖泊中大型底栖动物群落结构、功能及生物多样性的变化。结果表明：投放转基因鲤后2年，底栖动物物种组成、密度、生物量和多样性指数均不同程度下降，投放后第3年开始出现回升。多样性指数平均减少19－44%。均匀度则差别不大。物种丰富度则减少了38%。这些数据表明在现有研究阶段，转基因鲤的放流对底栖动物群落结构及生物多样性产生一定的影响，但对水生生物群落的影响程度及水生生态环境恢复速度和健康状况有待长期的研究来确证。 关键词：转GH基因鲤、生态风险、存活与生长特性、摄食生态、群落结构，生物多样性，人工湖泊生态系统 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-16 |
| 页码 | 110 |
| 源URL | [http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/11918]  |
| 专题 | 水生生物研究所_中科院水生所知识产出（2009年前）_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 舒少武. 人工试验湖泊中转GH基因鲤鱼生物学特性的初步研究[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：水生生物研究所
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