6月15日,水产所水族技术团队在环境科学与生态学领域TOP期刊Ecotoxicology and Environmental Safety(Q1,IF:6.8)在线发表题为“Targeted metabolomics revealed the seasonal plasticity of skin color and pigment metabolites in ornamental koi carp”的研究论文,揭示了锦鲤体色变化的季节可塑性,提出了季节变化调控锦鲤体色的代谢途径。

锦鲤体色主要由遗传决定,同时受温度、水质、光照等养殖环境的剧烈影响。研究锦鲤体色变化规律,阐明锦鲤体色调控的分子机制,有助于为提高我国锦鲤产业国际竞争力提供理论基础和技术支撑。团队连续追踪了4个不品系、6种表型的德系锦鲤在不同季节的体色变化。发现锦鲤白色皮肤的黄度在不同季节发生剧烈变化。德系昭和锦鲤与九纹龙锦鲤的皮肤在冬季常现蓝色(隐墨),夏秋季节蓝色皮肤亮度下降,皮肤逐渐变为黑色。红色皮肤的稳定性具有品系差异,仅在德系昭和锦鲤的红色皮肤中观察到黄度的季节性变化。
基于自主构建的锦鲤体色相关代谢物靶向代谢组学检测流程,团队开展了不同季节德系锦鲤血清样本的靶向代谢物组学分析,研究发现季节变化通过肾上腺素-cAMP途径调控锦鲤白色皮肤黄度变化,褪黑素可能同时参与黑色和红色皮肤的季节变化。德系红白锦鲤的红色皮肤与血清类胡萝卜素代谢物不随季节变化,具有高度稳定性。研究结果将为锦鲤体色调控和个性化养殖提供理论支撑。
水产所为论文第一完成单位,刘丽丽助理研究员为第一作者,朱华研究员为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金(32102801)和皇家娱乐城 创新能力建设鱼类种质资源创新与生物技术项目(KJCX20230122)的资助。
全文链接://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.116595

图 1锦鲤体色和关键代谢物的季节性变化趋势

图2锦鲤不同体色的季节性变化调控途径