三种海水经济鱼类早期发育生物学的研究

海水经济鱼类的养殖在我国已经形成第四次海水养殖浪潮，经济效益显著，有力地推动了我国海水养殖的产业结构调整和可持续发展。然而在海水养殖发展过程中也存在着诸多问题，尤其是早期发育阶段的高死亡率，严重制约了我国海水养殖产业的稳定和健康发展。 海水鱼类养殖的关键为高质量，高存活率苗种的生产和培育，由于鱼类种类繁多，生物多样性丰富，对应实际的繁育技术，尤其是新品种的开发，必须要做出相应的调整。这就要求我们必须对每一种鱼类早期发育有所了解，并将形态和组织上的数据用于指导生产。 本文通过显微观察和组织学研究，主要描述和研究了我国北方三种重要的海水经济鱼类(条斑星鲽、杂交鲆、条石鲷)的早期发育生物学，并结合实际生产进一步阐明关键期的产生原因，机理以及采用相应的对策。具体结果如下： 1.条斑星鲽：作为冷温性鲆鲽鱼类，条斑星鲽早期发育过程的特征主要有： ① 条斑星鲽受精卵无油球，卵子呈半浮性；不同步卵裂现象提前，发生在第三次卵裂；卵裂期裂球大小差异大。孵化过程较长，在水温8 ± 0.3℃，盐度33的条件下，经9 d孵化。条斑星鲽胚胎发育的不同时期对温度的敏感性不同，其中原肠期对温度比较敏感。 ②在8-10℃，盐度33的条件下，8-9 dph开口摄食。且开口时，其吻前端出现有一点状黑褐色素，构成了条斑星鲽仔鱼“开口期”的重要标志。卵黄囊于消失。在后期仔鱼末期，背鳍和臀鳍上形成特有的黑褐色条斑带。 ③杯状细胞首先出现在咽腔后部和食道前段，胃腺和幽门盲囊出现于29 dph，变态期始于30dph。在条斑星鲽早期发育过程中，观察到其直肠粘膜层细胞质出现大量嗜伊红颗粒，为仔鱼肠道上皮吸收的蛋白质。 ④首先淋巴化的免疫器官是头肾，然后是胸腺和脾脏，这与大部分硬骨鱼类不同。条斑星鲽除头肾和脾脏外，胸腺实质也形成MMCs。其中以脾脏形成MMCs最为丰富，形态多样。 2. 杂交鲆：为同属的牙鲆和夏鲆间的远缘杂交种，其发育过程的特点为： ① 在温度为15.4～16.0℃，杂交鲆胚胎从受精到孵化所需的时间为76 h左右，胚孔关闭前期，胚胎先出现视囊及克氏囊，而后形成体节。孵出前胚体在卵膜内环绕不到1周。 ② 孵化后消失。杂交鲆群体变态间隔长(34-60 dph)，且变态高峰期出现的冠状幼鳍不明显(与母本牙鲆相比)，数量为7-8根。 ③组织学观察发现，其消化系统中胃腺出现较晚，且胃腺发育过程缓慢(与母本牙鲆相比)。甲状腺滤泡增生不明显，颜色较浅，数量较少。杂交鲆在早期发育过程中，并没有出现鳔原基。 3. 条石鲷作为岩礁性的暖水性鱼类，早期发育过程也较为特殊，包括外形以及内部的器官结构。主要特点有： ① 受精卵：受精卵卵黄上具有龟裂结构，为鱼卵的分类特征之一。 ② 初孵仔鱼：初孵仔鱼背鳍膜上的黑色素，从体背面向背鳍膜边缘移动，到3dph仔鱼基本消失，此为本种仔鱼发育所特有的特点。 ③ 后期仔鱼和稚鱼：肠道肌肉层加厚明显，仔稚鱼胃肠排空率急剧上升，死亡率增加，通过改善常规的投饵方式部分解决了这个死亡高峰的问题。在幼鱼初期，牙齿融合为骨喙，为石鲷科鱼类的特征。 ④胸腺上皮分泌细胞：类似的现象同样在虹鳟鱼中发现，但是虹鳟鱼胸腺上皮分泌细胞不如条石鲷的丰富，同样也不如条石鲷的排列整齐，而是零星分布在胸腺上皮与咽腔接触的表面。除了正常的造血器官—脾脏和头肾外，肝脏、胰腺和鳔等多种组织等也出现MMCs，此现象在硬骨鱼类不多见，一般发生在软骨鱼类。

Efeito dos salicilatos em Salmo trutta fario

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Notes and memoranda

Hermit crabs and anemones Grayling and Loch Leven trout in salt water Eels and sticklebacks in sea water Phoronis at Plymouth Oyster culture in the River Yealm Notes on Ray's bream

Culturing freshwater pearl mussel Margaritifera margaritifera: a breakthrough in the conservation of an endangered species.

1. The freshwater pearl mussel Margaritifera margaritifera L. is globally endangered and is threatened by commercial exploitation, pollution and habitat loss throughout its range. Captive breeding would be a valuable tool in enhancing the status of M. margaritifera in the UK. 2. We have developed a semi-natural system for successfully infecting juvenile brown trout with glochidial M. margaritifera, and culturing juvenile mussels in experimental tanks where glochidial M. margaritifera can excyst from fish gills and settle into sediment. 3. Infected fish had less than 1% mortality. Levels of infection varied among fish. Two yearly cohorts of juvenile M. margaritifera were identified from samples of sediment taken from each experimental tank. Individuals range in size from 1.4 mm (2000 cohort) to >3 mm in length (1999 cohort). 4. The number of juvenile M. margaritifera present in the two experimental tanks are estimated to be between 3600 (tank A) and 0 (tank B) for the putative 1999 cohort and between 6000 (tank A) and 13 000 (tank B) for the putative 2000 cohort. 5. This pioneering method for large-scale cultivation of juvenile M. margaritifera is intermediate between the release of infected fish into rivers and the intensive cultivation systems developed in continental Europe and the USA for other species of unionid. This is the first time that large numbers of M. margaritifera have been cultured and represents a significant breakthrough in the conservation of this globally endangered Red Data List species. The method is straightforward and is most cost-effective when undertaken alongside established hatchery processes.

Conservation status and reproduction of the critically endangered freshwater pearl mussel (Margaritifera margaritifera).

1. Freshwater unionoids are one of the most threatened animal groups worldwide and the freshwater pearl mussel Margaritifera margaritifera is currently listed as critically endangered in Europe. The ‘EC Habitats & Species Directive’ requires that EU member states monitor the distribution and abundance of this species and report regularly on its conservation status.
2. The pearl mussel meta-population in Northern Ireland was surveyed to assess temporal population trends in Special Areas of Conservation (SACs) and mussel reproduction throughout its range.
3. Mussels occurred in six rivers and numbers within three SAC designated sites remained stable between 2004-07 and 2011. The discovery of >8,000 previously unknown individuals in the Owenreagh River contributed to an overall increase (+56.8%) in the total known population. All populations actively reproduced during 2010 with approximately half of all individuals gravid. Moreover, suitable salmonid hosts occurred at all sites with 10.7% of salmon and 22.8% of trout carrying encysted glochidia. Populations were composed entirely of aged individuals with little evidence of recent recruitment.
4. We infer that the break in the life cycle must occur during the juvenile stage when glochidia metamorphose and settle into the interstitial spaces within the substrate. Water quality parameters, most notably levels of suspended solids, exceeded the recommended maximum thresholds in all rivers.
5. We posit that the deposition of silt may be the main cause of juvenile mortality contributing to a lack of recruitment. Consequently, all populations were judged to be in ‘unfavourable’ conservation status. Catchment-level management plans are urgently needed to reduce siltation with the aim of improving recruitment. Our results have implications for the success of ex-situ conservation programmes; specifically, the size at which captive bred juveniles are released into the wild. Further research is required to assess the vulnerabilities of early life stages of M. margaritifera to siltation.

Role of Predalors, Habitat Attributes, and Spatial Autocorrelation on the Distribution of Eggs in the Northern Spectacled Salamander (Salamandrina perspicillata)

We predicted that the probability of egg occurrence of salamander Salamandrina perspicillata depended on stream features and predation by native crayfish Austropotamobius fulcisianus and the introduced trout Salmo trutta. We assessed the presence of S. perspicillata at 54 sites within a natural reserve of southern Tuscany, Italy. Generalized linear models with binomial errors were constructed using egg presence/absence and altitude, stream mean size and slope, electrical conductivity, water pH and temperature, and a predation factor, defined according to the presence/absence of crayfish and trout. Some competing models also included an autocovariate term, which estimated how much the response variable at any one sampling point reflected response values at surrounding points. The resulting models were compared using Akaike's information criterion. Model selection led to a subset of 14 models with Delta AIC(c) <7 (i.e., models ranging from substantial support to considerably less support), and all but one of these included an effect of predation. Models with the autocovariate term had considerably more support than those without the term. According to multimodel inference, the presence of trout and crayfish reduced the probability of egg occurrence from a mean level of 0.90 (SE limits: 0.98-0.55) to 0.12 (SE limits: 0.34-0.04). The presence of crayfish alone had no detectable effects (SE limits: 0.86-0.39). The results suggest that introduced trout have a detrimental effect on the reproductive output of S. perspicillata and confirm the fundamental importance of distinguishing the roles of endogenous and exogenous forces that act on population distribution.

Bystander Signalling: Exploring Clinical Relevance Through New Approaches and New Models

Classical radiation biology research has centred on nuclear DNA as the main target of radiation-induced damage. Over the past two decades, this has been challenged by a significant amount of scientific evidence clearly showing radiation-induced cell signalling effects to have important roles in mediating overall radiobiological response. These effects, generally termed radiation-induced bystander effects (RIBEs) have challenged the traditional DNA targeted theory in radiation biology and highlighted an important role for cells not directly traversed by radiation. The multiplicity of experimental systems and exposure conditions in which RIBEs have been observed has hindered precise definitions of these effects. However, RIBEs have recently been classified for different relevant human radiation exposure scenarios in an attempt to clarify their role in vivo. Despite significant research efforts in this area, there is little direct evidence for their role in clinically relevant exposure scenarios. In this review, we explore the clinical relevance of RIBEs from classical experimental approaches through to novel models that have been used to further determine their potential implications in the clinic. 

An eDNA assay for Irish Petromyzon marinus and Salmo trutta and field validation in running water.

This pilot study presents an environmental DNA (eDNA) assay for sea lamprey Petromyzon marinus and brown trout Salmo trutta, two species of economic and conservation importance in the Republic of Ireland. The results demonstrate the effectiveness of eDNA for assessing presence of low-abundance taxa (here, P. marinus) for environmental managers, and they highlight the potential for assessing relative abundance of rare or invasive freshwater species.

Geographic and host factors shape the evolution of a newly recognized subgroup within the U genogroup of the fish rhabdovirus IHNV

Thesis (Master's)--University of Washington, 2015

Significance of Biogenic Amines in Cold-Smoked Fish and Their Relation to Microbiological Characteristics of Products Available in Portuguese Retail Markets

Studies on microbial characterization of cold-smoked salmon and salmon trout during cold storage were performed on samples available in the Portuguese market. Samples were also classified microbiologically according to guidelines for ready-to-eat (RTE) products. Further investigations on sample variability and microbial abilities to produce tyramine and histamine were also performed. The coefficient of variation for viable counts of different groups of microorganisms of samples collected at retail market point was high in the first 2 wk of storage, mainly in the Enterobacteriaceae group and aerobic plate count (APC), suggesting that microbiological characteristics of samples were different in numbers, even within the same batch from the same producer. This variation seemed to be decreased when storage and temperature were controlled under lab conditions. The numbers of Enterobacteriaceae were influenced by storage temperature, as indicated by low microbial numbers in samples from controlled refrigeration. Lactic acid bacteria (LAB) and Enterobacteriaceae were predominant in commercial products, a significant percentage of which were tyramine and less histamine producers. These results might be influenced by (1) the technological processes in the early stages of production, (2) contamination during the smoking process, and (3) conditions and temperature fluctuations during cold storage at retail market point of sale.

Mise à jour et étude de sources de variation des niveaux d’exposition au chlordane, au BPC, au toxaphène et au mercure chez les Inuits de l’Arctique canadien

La nourriture traditionnelle compose une part essentielle de la culture Inuit. Néanmoins, la contamination de cette nourriture par les organochlorés et les métaux lourds fait l’objet d’une attention toute particulière, car elle excède dans certains cas les recommandations canadiennes. Le but de ce travail est, d’une part de mettre à jour les estimés d’exposition au chlordane, au BPC, au toxaphène et au mercure, et d’autre part d’en explorer certaines sources de variation. Pour ce faire, de nouvelles données sur la concentration de ces contaminants parmi les plus importants aliments traditionnels ont été combinées aux relevés alimentaires assemblés dans l’Arctique canadien en 1998 et 1999, la quantité et le type de nourriture traditionnelle consommés étant supposés ne pas avoir changé. D’après l’ensemble des nouveaux estimés obtenus, les changements dans la banque de données sur les contaminants affectent plus les extrémités des distributions que les mesures de tendance centrale. Les estimés d’apports en organochlorés peuvent être considérés comme toujours actuels étant donné que les cinq types d’aliments pour lesquels il y a des nouvelles données disponibles représentent la majorité de l’exposition totale. En ce qui concerne le mercure, toutefois, des données additionnelles sont nécessaires à propos du caribou, du narval, du muktuk du béluga et de la truite de lac pour générer des niveaux d’exposition plus exacts. Les sources de variations de ces estimés d’exposition ont été explorées en évaluant les coefficients de variation propres aux apports alimentaires et ceux propres aux concentrations de contaminants dans les aliments traditionnels. Il s’avère que la variation attribuable aux méthodes de collecte de données alimentaires est plus élevée que celle attribuable à la mesure des contaminants dans les banques de données. De nouvelles méthodes pour mesurer les niveaux de consommation d’aliments traditionnels devraient être développées.

Devenir environnemental des antidépresseurs dans les rejets urbains par chromatographie liquide à haute performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem

Les troubles reliés à la dépression, l’épuisement professionnel et l’anxiété sont de plus en plus répandus dans notre société moderne. La consommation croissante d’antidépresseurs dans les différents pays du monde est responsable de la récente détection de résidus à l’état de traces dans les rejets urbains municipaux. Ainsi, ces substances dites « émergentes » qui possèdent une activité pharmacologique destinée à la régulation de certains neurotransmetteurs dans le cerveau suscitent maintenant de nombreuses inquiétudes de la part de la communauté scientifique. L’objectif principal de ce projet de doctorat a été de mieux comprendre le devenir de plusieurs classes d’antidépresseurs présents dans diverses matrices environnementales (i.e. eaux de surfaces, eaux usées, boues de traitement, tissus biologiques) en développant de nouvelles méthodes analytiques fiables capables de les détecter, quantifier et confirmer par chromatographie liquide à haute performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-QqQMS, LC-QqToFMS). Une première étude complétée à la station d’épuration de la ville de Montréal a permis de confirmer la présence de six antidépresseurs et quatre métabolites N-desmethyl dans les affluents (2 - 330 ng L-1). Pour ce traitement primaire (physico-chimique), de faibles taux d’enlèvement (≤ 15%) ont été obtenus. Des concentrations d’antidépresseurs atteignant près de 100 ng L-1 ont également été détectées dans le fleuve St-Laurent à 0.5 km du point de rejet de la station d’épuration. Une seconde étude menée à la même station a permis l’extraction sélective d’antidépresseurs dans trois tissus (i.e. foie, cerveau et filet) de truites mouchetées juvéniles exposées à différentes concentrations d’effluent dilué traité et non-traité à l’ozone. Un certain potentiel de bioaccumulation dans les tissus (0.08-10 ng g-1) a été observé pour les spécimens exposés à l’effluent non-traité (20% v/v) avec distribution majoritaire dans le foie et le cerveau. Une intéressante corrélation a été établie entre les concentrations de trois antidépresseurs dans le cerveau et l’activité d’un biomarqueur d’exposition (i.e. pompe N/K ATPase impliquée dans la régulation de la sérotonine) mesurée à partir de synaptosomes de truites exposées aux effluents. Une investigation de l’efficacité de plusieurs stations d’épuration canadiennes opérant différents types de traitements a permis de constater que les traitements secondaires (biologiques) étaient plus performants que ceux primaires (physico-chimiques) pour enlever les antidépresseurs (taux moyen d’enlèvement : 30%). Les teneurs les plus élevées dans les boues traitées (biosolides) ont été obtenues avec le citalopram (1033 ng g-1), la venlafaxine (833 ng g-1) et l’amitriptyline (78 ng g-1). Des coefficients de sorption expérimentaux (Kd) calculés pour chacun des antidépresseurs ont permis d’estimer une grande sorption des composés sertraline, desméthylsertraline, paroxetine et fluoxetine sur les solides (log Kd > 4). Finalement, un excellent taux d’enlèvement moyen de 88% a été obtenu après ozonation (5 mg L-1) d’un effluent primaire. Toutefois, la caractérisation de nouveaux sous-produits N-oxyde (venlafaxine, desmethylvenlafaxine) par spectrométrie de masse à haute résolution (LC-QqToFMS) dans l’effluent traité à l’ozone a mis en lumière la possibilité de formation de multiples composés polaires de toxicité inconnue.

Inhibition du pathogène des salmonidés Saprolegnia parasitica par des bactéries aquatiques

Les maladies constituent présentement la cause la plus importante de perte économique en aquaculture moderne. Chez certaines espèces, notamment les salmonidés (Oncorhynchus sp. et Salmo sp.), on rapporte des pertes annuelles atteignant cinquante pour cent de la production. À l’heure actuelle, les infections fongiques occupent le second rang derrière les maladies bactériennes en fonction de leur importance économique. Ces poissons sont particulièrement vulnérables à une infection fongique causée par Saprolegnia sp. qui infecte habituellement les oeufs morts. Le saprophyte ubiquitaire se propage ensuite aux oeufs sains et aux individus matures. Malheureusement, le traitement efficace de cette infection, souvent primaire et parfois secondaire, est de plus en plus difficile en raison de nouvelles réglementations restrictives entourant le vert de malachite. Jadis, ce colorant constituait le fongicide le plus efficace dans la lutte contre la saprolégniose, mais son potentiel cancérigène en limite maintenant l’utilisation. Jusqu'à présent, aucun traitement disponible n’est aussi efficace que le vert de malachite pour le contrôle de la saprolégniose. Récemment, nous sommes parvenus à isoler trois bactéries capables d’inhiber la croissance de Saprolegnia sp. in vitro. Ces trois Pseudomonas fluorescens proviennent d’une pisciculture dans laquelle survenaient des cas d’infections à Saprolegnia parasitica. En poussant la caractérisation de l’activité grâce à des analyses de chromatographie liquide haute performance et de spectrométrie de masse, nous avons réussi à isoler et à identifier la molécule responsable. L’acide phénazine-1-carboxylique (PCA), sécrété par deux de nos trois souches, cause l’inhibition de la croissance de Saprolegnia.

When Two Worlds Meet: A Response to Heesters

Commentaire / Commentary