成果展示：
鮸魚早期發育過程與機制研究。
1.研究背景
鮸魚是近海暖溫性底層經濟魚類，是我國南方的重要經濟養殖種類。由于水域環境的污染和過度捕撈，自然資源遭到嚴重破壞。近年來鮸魚人工繁殖獲得成功，但早期發育過程中的存活率仍然較低，苗種質量優劣參差不齊、養殖成活率偏低等問題，因此有必要系統的開展鮸魚早期的生長存活機制、鮸魚早期消化系統的發育機制、鮸魚早期消化酶的發生過程及脅迫條件下鮸魚的存活過程和消化酶的應答機制等方面的研究。中國水產科學研究院黃海水產研究所單秀娟博士主持的“鮸魚早期發育過程與機制研究”在此方面做了卓有成效的研究工作，取得了突出成績。
2、科技創新和科學發現
（1）鮸魚早期發育階段的生長存活過程
鮸魚從初孵到孵化后53天根據形態學和形態測量特征分為仔魚期和稚魚期，形態學變化和器官分化主要集中在仔魚期。胚胎期所具有的特征在仔魚期被具體的功能系統所代替，例如呼吸、外源營養和主動的游泳方式。仔魚期頭部和尾部生長要快于軀干部的生長，這顯示了攝食和運動器官發育的優先性。頭部正異速增長（拐點在9.8mm）及眼徑和口徑的正異速增長為仔魚的呼吸和攝食準備了條件。尾部快速增長是為了減少鮸魚運動能耗和成功逃避捕食者，其拐點在16.4mm。雖然軀干部增長在魚類發育早期比較緩慢，但是體高在魚類早期發育階段呈現正異速增長（其拐點在11.2mm），這是仔魚的消化系統為了滿足早期迅速增長的營養需要而快速發育的結果。本實驗證實了魚類早期發育方式：即優先發育對生長起重要作用的器官，然后是對生長作用次之的器官。
在24℃，仔魚在3日齡開口攝食，4日齡卵黃囊吸收完畢，6日齡仔魚如不能建立外源性營養即進入饑餓死亡不可逆點（PNR），而延遲投餌3天（6日齡）以上的仔魚在8日齡前全部死亡。不論在正常投餌還是延遲投餌條件下，仔魚在開口攝食階段都存在著一個饑餓死亡過程，這與其初次攝食率低（10%）、混合營養期短（1天）、忍受饑餓能力差（從卵黃囊吸收完畢到PNR時間為1天）以及一部分個體難以在短時間內建立攝食能力等密切相關。正常投喂仔魚（16%）和延遲投餌1天仔魚（15%）的存活率明顯高于延遲2天投餌仔魚（9%）。它們的高死亡（日死亡率為5%～6.5%）集中發生在3～8日齡期間，但低于3-7日齡內延遲投餌3天和完全饑餓仔魚（日死亡率為18.5%）。這說明早期仔魚所經歷的饑餓會影響到其整個仔魚階段的存活水平。在7日齡時，正常投喂仔魚（9.9%）的比生長率（SGR）明顯高于延遲投餌仔魚（4.6-8.4%）。延遲3天和饑餓的仔魚在6日齡后出現明顯的負增長。在形態學測量特征的比較中也有類似的結果，孵化后7天，正常攝食的仔魚和饑餓的仔魚各個形態學性狀比例出現顯著的變化，例如尾長/體長、體高/體長、眼徑/體長、肌節高/體長、腸高/體長及眼徑/頭長等。正常攝食仔魚和延遲2天投餌的仔魚也有顯著的變化，但是各項比例在正常攝食仔魚和延遲1天投餌的仔魚中都沒有顯著的變化。在36日齡時，正常投喂仔魚與延遲投餌1天仔魚之間的生長差異消失，但是與延遲投餌2天的仔魚生長差異顯著。這說明即使短時間的饑餓也有可能延緩開口攝食階段仔魚生長發育，而延遲投餌1天的存活仔魚在后期生長過程中可能通過補償生長機制緩解早期饑餓引起的生長滯后問題，延遲投餌2天的存活仔魚因為遭受饑餓時間過長，其整個仔魚階段的發育生長明顯滯后。仔魚的個體生長差異隨初次投餌時間的延長而減小，這可能與延遲投餌造成的不同程度的饑餓對仔魚產生的篩選作用相關。延遲投餌引起開口攝食階段仔魚體內脂肪和蛋白質含量明顯減少，但延遲投餌1-2天的存活仔魚在后期發育過程中可以達到正常投餌仔魚的營養水平。因此，不論在養殖條件下還是在自然水域，鮸仔魚必須在開口后2天之內建立起主動攝食能力才可能保證正常發育、生長和存活。
饑餓在鮸仔魚開口攝食時對其生長（體重和SGR）和存活都有重要的影響，隨著日齡的增加，饑餓對生長和存活的影響逐漸變小。SGR在三個階段的饑餓試驗結束時都存在顯著差異（P<0.05）。在3～7d實驗中饑餓2天仔魚存活率與正常攝食的仔魚存在顯著差異（P<0.05），在26～35d實驗中饑餓3天后存在顯著差異（P<0.05），但是在42～53d實驗中整個試驗期間其存活率都沒有顯著差異（P>0.05）。仔魚在0L條件下不能正常攝食，孵化后7天內全部死亡。在12L條件下仔魚存活率要小于其他的各組，并且存活率隨著密度的增加逐漸減小。SGR與存活率具有相同的變化趨勢，在18L條件下仔魚的生長要大于12L和24L條件下仔魚的生長，生長率隨著密度的增加而減小。因此鮸早期育苗過程中，為了保證其存活率和生長率，盡量避免餌料不足，調節仔魚的飼養密度和適當的延長光照時間可以增加生產效益。
（2）鮸魚早期消化系統的發育規律
鮸魚消化系統發育分為三個階段：從孵化到初次攝食之前為第一階段，此階段消化道為一細長管道；從外源營養開始到胃腺出現為第二階段，此階段液泡、杯狀細胞開始出現在消化道中，在6日齡胃出現，消化道明顯分為口咽腔、食管、胃、前腸和后腸；第三階段從20日齡胃腺出現開始，胃在25日齡分為賁門胃、胃體和幽門胃三個部分，幽門盲囊出現，消化系統趨于完善。饑餓嚴重影響鮸魚消化器官及消化腺的正常發育過程。饑餓使其組織學的結構和功能明顯衰退，肝組織變得疏松，細胞縮小，細胞核解體，稚魚肝組織內沒有脂質積累，細胞質中液泡減少；胰臟組織變得致密，腺泡萎縮，分泌物減少；胃腺細胞收縮，結構不完整，腸微絨毛退化，腸粘膜褶減少，腸上皮細胞遭到破壞。當稚魚恢復攝食后，組織結構存在一定程度的恢復，饑餓對鮸魚的損害程度隨著發育階段的不同而有所差異，隨著發育時間的延長，鮸魚組織結構從饑餓中恢復的程度就越大。
（3）鮸魚早期消化酶的發生及饑餓脅迫條件下消化酶的應答機制
鮸魚主要消化酶分為三個發育時期：從初孵到外源營養開始的迅速增長期；從3日齡到25日齡波動期；25日齡后處于相對穩定期。各種消化酶總活性隨著個體的發育逐漸增加，30日齡后總活性顯著增加。延遲1天投餌的仔魚和正常攝食的仔魚其消化酶的活性沒有顯著差異（P>0.05），但是延遲2天投餌的仔魚和正常攝食及延遲1天投餌的仔魚消化酶的活性存在顯著差異（P<0.05），無論是延遲1天還是延遲2天仔魚消化酶與正常攝食的仔魚具有相同的發育方式。延遲3天投餌的仔魚和饑餓仔魚發育方式類似，從3日齡開始，消化酶活性顯著下降。研究證實，鮸仔魚在開口攝食之前消化酶的發育受到內部因子的調控，但是隨著仔魚對外源餌料的攝食，消化酶受到內源遺傳機制和外源餌料食物的雙重調節，內源的調節機制對消化酶發育方式起作用，外源的餌料食物影響酶活力的高低。
饑餓對鮸仔稚魚胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶有顯著的影響，特別是在開口攝食初期。在3～7d實驗階段，經過2天饑餓各種消化酶的活性在攝食仔魚和饑餓仔魚之間均存在顯著差異（P<0.05）；在26～35d實驗階段，仔魚經過3天饑餓其消化酶的活性和攝食仔魚之間存在顯著差異（P<0.05），但是仔魚饑餓4天恢復攝食5天后，即可恢復到和攝食仔魚不存在顯著差異的水平（P>0.05）。第42～53d實驗階段表明鮸稚魚經過6天的饑餓其消化酶才顯示出與正常攝食仔魚之間存在顯著差異（P<0.05），在恢復攝食5天后其消化酶活力可以恢復到和正常攝食仔魚相同的水平。由此可見在鮸早期發育階段，淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶對饑餓的反應非常敏感。隨著日齡的增加，仔魚耐受饑餓和從饑餓損傷中恢復能力增強，因此消化酶可以作為評價鮸早期發育階段營養狀況的指標。
光照和飼養密度顯著影響了鮸魚消化酶的活性。胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶在18L低密度飼養條件下其活性明顯高于（P<0.05）其他各組；12L高密度飼養條件下各種消化酶活性明顯低于（P<0.05）其他各組；在0L條件下，各種消化酶活性在開口攝食之前明顯低于其他各組，開口攝食之后，各種消化酶活性迅速下降。延遲投餌、光照周期和飼養密度雖然對鮸魚消化酶的活性產生了重要影響，但是對消化酶的發育方式沒有顯著影響，因此，鮸魚消化酶的具體發育方式是由內部遺傳機制來控制，但受外界環境因素（食物組成、光照和飼養密度）的調節。
3、主要創新點
（1）該研究闡明了鮸魚早期異速增長方式、消化系統及消化酶的發生學、脅迫因子尤其是饑餓條件下的生長存活策略及其消化生理的應答機制。
（2）闡明了脅迫條件下鮸魚仔稚魚的形態特征及各種生理指標，為評估自然海域中仔稚魚的營養狀況、仔稚魚的存活率，解析其資源補充機制及種群數量變動提供科學依據。
（3）闡明了鮸魚早期階段的發育、器官的形成、攝食和生長規律，解析鮸魚仔稚魚對饑餓等脅迫的生態對策，對鮸魚苗種的培育有重要應用價值。
（4）研究總結出一套鮸魚親魚培育、人工育苗、大規格苗種培育、濕性配合飼料研制、網箱健康養殖技術工藝，促進了鮸魚養殖的產業化發展，具有顯著的經濟和社會效益。
4、推廣應用情況
（1）該項研究的開展不僅豐富了魚類早期生活史的內容，而且為評估自然海域中仔稚魚的營養狀況、仔稚魚的存活率，解析其資源補充機制及種群數量變動提供科學依據。
（2）研究成果在鮸魚大規模苗種生產、開口餌料的研發、早期苗種投喂和管理模式及優質苗種選育培育等方面已經推廣應用，推動了鮸魚養殖的產業化，促進了福建沿海水產產業結構的提升，增加了漁民收入。近三年成果的推廣應用增加鮸魚產值7500萬元，利潤3900萬元，還促進了鮸魚自然資源的養護，具有明顯的社會、經濟和生態效益。
論文專著：
發表論文20余篇，其中SCI收錄12篇，參編中、英文專著10部。
出版專著：
資料更新中……
發表中文論文：
1 三峽工程蓄水后長江口魚類浮游生物群落結構的季節變化 單秀娟; 線薇薇 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境重點實驗室; 中國水產科學院黃海水產研究所海洋漁業資源可持續利用重點開放實驗室 【會議】2008年中國水產學會學術年會論文摘要集 2008-11-01
2 長江口近海春季魚類群落結構的多樣性研究 單秀娟; 金顯仕 農業部海洋漁業資源可持續利用重點開放實驗室山東省漁業資源與生態環境重點實驗室中國水產科學研究院黃海水產研究所 【期刊】海洋與湖沼 2011-01-30
3 小黃魚體長-體質量關系和肥滿度的年際變化 李忠爐; 金顯仕; 單秀娟; 戴芳群 中國科學院海洋研究所; 山東省漁業資源與生態環境重點實驗室中國水產科學研究院黃海水產研究所; 中國科學院研究生院 【期刊】中國水產科學 2011-05-15
4 短期饑餓脅迫下(魚免)魚(Miichthys miiuy)早期生活階段的生長及消化酶活性研究 單秀娟; 竇碩增 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境科學重點實驗室; 中國水產科學研究院黃海水產研究所 【期刊】海洋與湖沼 2011-03-30
5 長江口及其鄰近海域漁業生物的群落結構特征 金顯仕; 單秀娟; 郭學武; 李顯森 中國水產科學研究院黃海水產研究所; 農業部海洋漁業資源可持續利用重點開放實驗室、農業部黃渤海漁業資源環境重點野外科學觀測試驗站 【期刊】生態學報 2009-09-15
6 鮸魚(Miichthys miiuy)仔、稚魚發育生長方式及其生態學意義 單秀娟; 竇碩增 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境科學重點實驗室 【期刊】海洋與湖沼 2009-11-30
7 饑餓脅迫條件下黑(魚免)(Miichthys miiuy)仔魚的生長與存活過程研究 單秀娟; 竇碩增 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境科學重點實驗室; 中國科學院研究生院 北京 【期刊】海洋與湖沼 2008-01-30
8 三峽工程蓄水前后秋季長江口魚類浮游生物群落結構的動態變化初探 單秀娟; 線薇薇; 武云飛 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境重點實驗室; 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境重點實驗室; 中國海洋大學水產養殖教育部重點實驗室 山東青島; 中國海洋大學水產養殖教育部重點實驗室; 山東青島 【期刊】中國海洋大學學報(自然科學版) 2005-11-30
9 長江河口生態系統魚類浮游生物生態學研究進展 單秀娟; 線薇薇; 武云飛 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境科學重點實驗室; 中國科學院海洋研究所海洋生態與環境科學重點實驗室; 中國海洋大學水產學院水產養殖重點實驗室 【期刊】海洋湖沼通報 2004-12-30
10 鮸（Miichthys miiuy）早期生長存活過程和消化生理機制的研究 單秀娟 中國科學院研究生院（海洋研究所） 【博士】中國科學院研究生院（海洋研究所） 2008-05-01
資料更新中……
榮譽獎勵：