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驯化VS野生:斑马鱼幼鱼的行为差异
发布时间:2022-11-30   点击次数:288次

1.简介

在自然界中,斑马鱼生活在高度多样的环境中,来自这些不同环境的斑马鱼表现出不同的行为。此外,还有大量驯化的斑马鱼实验室品系。有研究表明,这些不同品系的鱼在行为上可能有很大差异。AB系斑马鱼幼鱼是一种高度驯化的斑马鱼实验室品系,和野生斑马鱼之间基因显著差异。本研究的目的是确定AB系斑马鱼和野生捕获鱼类的后代在幼体阶段的行为差异,并测试不同年龄的斑马鱼幼鱼其行为发育。

 

2.研究方法

使用受精后5天、7天、12天和30天斑马鱼。在24孔板(5天、7天和12天)每孔填充2 mL系统水,12孔板(30 天)的孔填充3 mL系统水(图1)。每个试验使用每个孔一个幼鱼和每个品系12只(5天、7天、12天)或6只(30天)。总共进行3次12孔板(5天、7天、12天)试验和6次6孔板(30天)实验,对每个年龄段的72名个体进行了分析。实验使用诺达思的斑马鱼行为轨迹跟踪系统(DanioVision)动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)进行。DanioVision连接到温度控制单元,该单元将水温保持在28℃。将幼鱼放入其中。总测试持续时间为40分钟,两个黑暗和两个光明间隔各为10分钟。EthoVision被设置进行测量跟踪,如移动距离(cm)、平均速度(cm/s)、潜伏期(s)和区域时间(min)。

图1.png

图1


 

3.结果

3.1.行为变化

行为方面存在显著差异。在黑暗和光照条件下,斑马鱼幼鱼移动的距离随着体长的增加而增加,并且这种增加在野生幼鱼中比在AB幼鱼中更显著。其次,角速度随体长而降低,且各品系之间没有差异。在黑暗时期,区域内的时间随着身体长度的增加而减少,而在光照时期,区域中的时间则随着身体长度而增加。(表1)。

表1.png

表1


 

3.2.身体长度

在5、7或12天时,AB和野生幼鱼的总体长没有差异。然而,在30 天时,AB幼鱼明显大于野生幼鱼(图2)。

图2.png

图2


 

3.3.行为变量中的应变差异

行为差异随着年龄的增长而增加。在5天和7 天时,移动距离、中心区域内时间或角速度均无显著差异(表2)。然而,在12天时,野生幼鱼表现出比AB幼鱼更高的移动距离,但仅在光照期间。而在30天时在光照和黑暗测试条件下,野生幼鱼的移动距离均高于AB幼鱼(表2,图3A)。同样,在12天时,AB幼鱼在光照条件下在中心区域内的时间比野生幼鱼长,而在30天时AB幼鱼在光照和暗照条件下比野生幼鱼在区域内的时间长(表2,图3B)。无论是在光照条件下还是在黑暗条件下,任何年龄测试的品系之间的角速度都没有差异(表2,图3C)。

表2.png

表2

图3.png

图3

研究发现了体长和移动距离之间的明确关系,幼鱼越大,移动距离越长(图4)。在野生和AB幼鱼中,幼鱼越大,移动距离越长。其中,野生幼鱼表现出更高的活性和更大的差异(图4A,B)。

图4.png

图4

 

4.讨论

当前研究的结果表明,野生斑马鱼和AB系斑马鱼在幼体期的行为有所不同。明显的行为差异是活动的差异,如移动距离的差异所示,野生幼鱼更活跃。这种行为差异在12 天时变得明显。此外,研究观察到5至30天的行为发展有显著差异。在野生和AB幼鱼中,活性随着年龄和体长的增加而增加,这种增加在野生幼鱼中更为明显,它们在行进距离上也表现出更大的差异,并且随着年龄的增长,差异增加。

另一个行为差异是AB幼鱼在中心区的时间比野生幼鱼长。在旷场测试中,中心区域被认为是有风险的,在这个区域花费更多的时间通常被解释为大胆的行为。害羞、焦虑和厌恶风险的动物会避开中心地带,靠近四周的墙壁。因此,成年AB斑马鱼表现出大胆、好斗的行为特征,表现出积极的压力应对方式。此外,AB幼鱼在30天时表现出比野生幼鱼更快的生长速度,显著长于野生幼鱼。在增长不受粮食供应限制的条件下,积极应对与更快的增长和发展有关。综合来看,目前研究的结果表明,AB系斑马鱼甚至在幼体阶段也比野生斑马鱼的后代胆大。

 

5.结论

本研究的结果表明,AB系和野生斑马鱼的后代在行为上明显不同,甚至在幼体早期。行为差异从12天开始就很明显,并且随着年龄和体型的增加而变得更加明显。此外,野生幼鱼表现出更大的行为差异,并且随着年龄的增长,这种差异也在增加。这些行为差异很可能是由AB品系的驯化和近亲繁殖引起的。

 

参考文献:

Axling J, Jakobsson H, Frymus N, Thörnqvist P-O, Petersson E, Winberg S. Boldness in Zebrafish Larvae—Development and Differences between a Domesticated Lab Strain and Offspring of Wild-Caught Fish. Fishes. 2022; 7(4):197.


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