Карась разведение: Разведение карася в домашних условиях. Кормление и разведение рыбы.

Веден

Содержание

Как разводить и чем кормить карасей в домашнем пруду

Карась является самой распространенной рыбой семейства карповых в средней полосе – во многом по причине своей плодовитости и неприхотливости к среде обитания. Данная рыба является востребованной не только среди рыболовов, но и в кругу любителей хорошей кухни благодаря отличным вкусовым качествам. Именно эти характеристики делают возможным и желаемым его разведение в домашнем пруду даже на дачном участке.

Общая информация

Оба вида карася – золотой и серебряный, могут жить как в реках, богатых кислородом, так и в небольших стоячих водоемах в воде, содержание кислорода в которой минимально. Также данная рыба может выдерживать суровые условия в зимний период, зарываясь в ил и на длительное время прекращая кормежку до наступления благоприятной погоды.

В природных условиях золотой карась может вырастать до 50 см длиной при массе около 3 кг

, а серебряный – около 40 см и массой немногим более 2 кг. В искусственном водоеме вырастить рыбу этого вида таких размеров не получится, однако живучесть, минимальные требования к условиям окружающей среды и особенности кормления сделали карася достаточно популярным объектом для размножения и выращивания в домашних прудах.

Как сделать пруд для выращивания карасей

Для выращивания карася может использоваться небольшой пожарный водоем, искусственно сделанная плотина на ручье, декоративный водоем. Если же таких нет, то вполне возможно сделать подобный водоем своими силами.

Площадь выкопанного пруда должна составлять не менее 25 кв. м., а глубина – около 2 м. Делать более глубокий водоем не имеет смысла, поскольку это станет причиной длительного прогревания воды до приемлемой температуры, а вот при меньшей глубине могут возникнуть проблемы с зимовкой рыбы.

Процесс создания приусадебного водоема следующий:

  1. Размечается форма водоема при помощи колышка и шнура. Он не обязательно должен быть прямоугольным.
  2. При помощи экскаватора или вручную выкапывается котлован. Наклон стен к середине водоема должен составлять около 20 градусов.
  3. Производится утрамбовка дна и его вымащивание щебнем и песком.
  4. На дно водоема укладывается гидроизоляция из рубероида или пленки с обязательным ее выводом на поверхность земли.
  5. Дно бетонируется первым слоем бетона около 10 см, одновременно в него утапливаются и укладываются арматурные сетки по всему дну.
  6. По окончании застывания первого слоя бетонируется остальная площадь водоема с использованием опалубки.
    Обязательно применение армирующих сеток.
  7. Стены штукатурятся с использованием гидроустойчивых присадок – например, жидкого стекла.
  8. По застывании на дно водоема высыпается гравий, песок или суглинок для высаживаемых водорослей, при желании укладываются декоративные валуны.
  9. Пруд заполняется водой за некоторое время до его зарыбления – для успешного роста малька нужно, чтобы в воде развилась требуемая микрофлора и фауна.

Внимание! Для успешной зимовки карася можно сделать небольшое углубление на дне до 80 см ниже основного уровня дна – так называемый зимовальный колодец. Рыба будет скапливаться там для зимовки.

Зарыбление карасём созданного пруда

Для зарыбления молодняк карася можно взять в рыболовном хозяйстве. На водоем общей площадью около 25 кв. м. нужно примерно 20 сеголеток, которых можно выращивать до промысловых размеров.

Перед запуском сеголеток требуется, чтобы вода в пруду отстоялась и там развилась необходимая микрофлора и фауна, которая будет составлять дополнительную пищу для карася.

Данный способ удобен тем, что таким образом легко регулировать поголовье рыбы, не допуская перенаселения, при этом в конце сезона карась вылавливается, достигнув требуемых размеров.

Также можно зарыбить пруд самостоятельно. Для этого на указанную площадь водоема 25 кв. м потребуется 2 самки серебряного карася и пару самцов золотого карася. Можно также использовать самца карпа, поскольку в популяции серебряного карася крайне редко встречаются самцы, а оплодотворение икры другими видами рыб необходимо для ее развития.

Размер карасей должен быть не менее 200-300 г, несмотря на то, что половозрелость серебряного карася наступает уже на втором году жизни при меньшей массе. Самцы должны быть выбраны с текучими молоками. Лучше всего брать рыб с высоким телом, так как они быстрее набирают вес.

Внимание! До того, как рыбы будут запущены в водоем, их необходимо содержать раздельно.

Кормление

Кормление карася в домашнем пруду не составляет особых проблем, поскольку его природный рацион очень разнообразен. Со временем в пруду размножится мотыль и другая живность, водоросли, однако для хорошего роста рыбы требуется его подкормка как в водоемах с устоявшейся водой, так и в недавно заполненных.

Чем кормить карасей в домашнем пруду

Так как карась всеяден, для его кормления

можно использовать и растительные корма – например, рожь, отруби, кукурузу , отварной картофель, и корма животного происхождения – мясной фарш, мотыля, дождевых или навозных червей. Для полностью сбалансированного питания можно использовать и готовые корма промышленного производства. В них будет оптимальное соотношение питательных веществ и микроэлементов – жиров, клетчатки, белков, витаминов. Правила кормления. Время для дополнительной прикормки карасей наступает при температуре воды от 10 градусов – то есть, начиная с апреля месяца. Ранее добавлять прикормку не следует, потому как рыба будет малоактивна, не проявляя интереса к пище. Есть и верхний предел температуры, который составляет 25 градусов. При более высокой температуре воды карась также прекращает питание.

Процесс кормления

Для кормления карася следует использовать специальное приспособление – металлический поддон, лучше всего из листа нержавеющей или оцинкованной стали. Хорошо, если он будет иметь механизм, позволяющий его свободное погружение и опускание в воду.

Делается это для того, чтобы можно было регулировать процесс поедания корма, визуально отслеживая наличие остатков прикормки на дне, а также для того, чтобы убирать недоеденную пищу из воды, препятствуя ее гниению и порче воды в пруду. Как часто и в каких объемах кормить.

Важно не превышать объемы корма, потому как излишки прикормки будут разноситься карасем по водоему. Рассчитывается оптимальное количество корма достаточно просто – масса разовой подачи корма должна составлять 5% от общей массы всего карася в пруду. То есть, если в водоеме обитают 30 карасей массой по 100 г, масса подаваемого корма должна составлять 5% от 3 кг, то есть 150 г.

Кормить карася можно один или два раза в сутки. Желательно делать это в одно и то же время, поскольку рыба также привыкает к режиму питания, у нее вырабатывается условный рефлекс.

Можно даже использовать звуковые раздражители перед кормлением – например, колокольчик. Благодаря выработке рефлекса карась будет быстрее находить опущенный в воду корм и лучше его усваивать. Время кормления должно составлять от 30 минут до одного часа. На более длительный срок оставлять излишки корма в воде не рекомендуется.

Внимание! Ранней весной, после пробуждения от зимней спячки можно несколько увеличить объем вносимого корма для карася, поскольку он будет активно питаться. А при приближении температуры к верхней отметке пищевой активности рыбы (25 градусов) количество корма необходимо несколько уменьшить.

Где брать корм

Корм для карася можно приготовить самостоятельно –

например, перемешать молотую кукурузу с мясным фаршем, костной мукой, и отрубями, запарить все это водой и дать настояться около получаса. Из готовой массы катаются небольшие шарики, которые затем скармливаются рыбе. Хорошей добавкой будут измельченные листья одуванчика, крапивы или же ряски. Также можно добавлять навозного червя или рубленого мотыля, которого можно приобрести в зоомагазине.

В последнее время пользуются популярностью и промышленные корма для домашнего карася. Наиболее популярны следующие производители:

  1. Tetra. Американская компания, производящая сухих кормов для рыб. Данный корм является сбалансированным, что позволяет не беспокоиться об отсутствии каких-либо важных микроэлементов в рационе карася.
  2. JBL. Германская фирма, производящая
    качественный корм для рыбы на современном оборудовании
    . Продукция данной компании считается одной из самых качественных в мире, оставляя позади конкурентов.
  3. OTTO. Производит обогащенные микроэлементами, кислотами и витаминами сухие корма, позволяющие карасю быстро достигать высокой массы в домашнем пруду.

Кормление мальков карася

Готовые кормовые смеси, продаваемые в зоомагазинах, разделяются на несколько видов – сбалансированные корма для взрослой рыбы, прикормка, содержащая в большей степени необходимые микроэлементы и витамины и позволяющая сбалансировать питание, а также корм для малька карася – например, Tetra Pond Sticks Mini. Расход корма следует смотреть в соответствии с рекомендациями производителя.

Внимание! Для кормления карася подойдет корм, производимый для золотых рыбок, потому как золотая рыбка – это вид, выведенный в Китае из обычного золотого карася. Также существуют универсальные корма для большинства холоднолюбивых рыб.

Нерест

Для того, чтобы рыба самостоятельно размножалась в пруду, необходимо, чтобы в домашнем пруду были водоросли, необходимые для нереста. Также для оплодотворения икринок нужно, чтобы в водоеме были самцы золотого карася.

Внимание! Чтобы регулировать численность карася и его размер при самостоятельном размножении в домашнем пруду, нужно запустить в него небольшую щуку – около 20- 30 см длиной. Она будет поедать мелких особей, препятствуя перенаселению водоема и оставляя более крупную рыбу.

Карась в домашнем пруду зимой

Оставлять рыбу на зиму можно только в тех прудах, в которых толща незамерзшей воды при самых сильных зимних морозах должна составлять не менее 70 см. На зиму карась будет зарываться в ил, проявляя минимальную активность. Основной задачей в это время остается поддержка необходимой концентрации кислорода в воде. Для этого можно использовать специализированное оборудование или же регулярно делать полыньи во льду. Для того, чтобы они медленнее замерзали, в них можно вставлять ветки деревьев либо пучки травы.

Как быстро растёт

За два года при правильном кормлении серебряный карась из малька может вырасти до 250 – 300 г. Золотой имеет несколько меньший прирост за один год, однако со временем вырастает до больших размеров.

Полезное видео

Зарыбление пруда карасем на садовом участке на видео ниже.

Разведение карася — специфические особенности, способы и рекомендации

Сегодня разведение карася является довольно распространенным хобби среди дачников и просто владельцев частных домов. С одной стороны, это позволяет всегда иметь возможность обеспечить себя самой свежей рыбой. С другой – избыток всегда можно выгодно продать, получив хорошую прибыль со сделки. Конечно, чтобы операция завершилась успешно, нужно знать немало. Для начала давайте разберемся, почему же фермеры выбирают именно карася, а не какую-то другую рыбу.

Почему стоит выбрать карася

На самом деле все просто. Именно разведение карася в домашних условиях требует от заводчика минимум опыта. Он редко болеет, с аппетитом ест и довольно быстро набирает массу.

Очень важно, что карась прекрасно чувствует себя в стоячей воде – некоторые другие виды рыб просто погибнут при длительном проживании в таких условиях. Зимой активность карася снижается до минимума, он почти не потребляет кислород. А большинство рыб, когда поверхность небольшого пруда покроется льдом, который не будет пропускать воздух, просто погибнет.

При этом карась обладает великолепными вкусовыми качествами. Его высоко ценят истинные гурманы за нежнейшее, сочное и очень вкусное мясо. Так что такой товар однозначно оторвут с руками, как только вы покажетесь с живой рыбой на любом рынке. Да и самому получить удовольствие, приготовив карася любым способом (пожарить, сварить, закоптить), сможет любой ценитель.

Пруд какого размера нужен

Первый вопрос, который возникает у человека, решившего заняться разведением карася на даче, это – какой пруд подойдет. Очень предусмотрительно подумать об этом заранее.

В целом, подойдет даже небольшой пруд – главное чтобы он был достаточно глубокий. Но ведь никто не станет довольствоваться двумя-тремя небольшими карасиками. Учитывайте – чем больше площадь пруда, тем больше рыбы туда можно запустить, и тем большего размера они достигнут к 3-4 годам.

Минимальная площадь пруда составляет 10-15 квадратных метров. Но учитывайте – чем больше объем пруда, тем больше рыбы можно с него получить. Опытные заводчики используют простую формулу – 1 тонна рыбы на 40 тонн воды. Конечно, в дикой природе, оказавшись в таких условиях, рыба просто погибнет – не хватит корма. Но в домашних условиях эта проблема легко решается – гораздо проще обеспечивать карася подходящим кормом, чем копать пруд площадью в несколько гектар для выращивания тонны рыбы.

Оптимальная глубина водоема

Чтобы разведение карася доставляло только удовольствие, нужно правильно спроектировать пруд. Большая его часть не должна быть глубокой – 70-80 сантиметров вполне достаточно. Учитывайте, что карась, как и любая другая рыба, является хладнокровным существом. Чем выше температура воды (в разумных пределах), тем быстрее идут процессы в организме. Следовательно, чем раньше прогреется вода в водоеме весной, тем лучше. Ведь зимой, в холодной воде, рыба мало ест и почти не растет. Основную массу она набирает именно летом, обитая в теплой воде.

Но в центре водоеме должно быть углубление – примерно 1/5 от общей площади пруда или чуть меньше. Зимой, во время сильных морозов, вода на мелководье вполне может промерзнуть до самого дна. И карась просто погибнет. Если же будет глубокая яма, он просто погрузится в нее, не будет есть и почти перестанет дышать. В это время караси просто лежат друг на друге, пережидая тяжелое время.

Понадобится яма и в теплое время года. Если днем будет слишком жарко и вода в мелких местах прогреется, то количество кислорода в ней резко снизится. Карась будет страдать от этого. Но если у него будет возможность уйти на глубину, поближе к ледяным ключам, проблема будет полностью решена.

Подготовка пруда к зарыблению

При разведении рыб карась — самый лучший вариант по той причине, что он отличается неприхотливостью – об этом уже говорилось. Но все-таки определенные правила очень важно сохранять. Начать с того, что в недавно выкопанный водоем рыбу запускать нельзя. Ведь в большинстве случаев, чтобы не тратить силы и деньги на заполнение пруда с помощью насоса, опытные заводчики стараются выкопать достаточно глубокий пруд, чтобы он наполнялся подземными ключами. А вода там ледяная. Попав в такую воду, карась тут же переживет шок – это негативно скажется на его здоровье и даже может стать причиной гибели многих особей.

Поэтому нужно выждать хотя бы неделю, чтобы вода отстоялась, прогрелась, обогатилась кислородом. После этого туда следует посадить водоросли. Подойдет ряска, камыш, рогоз, стрелолист – практически все, что свободно растет в местности, где вы решили заниматься разведением серебряного карася или золотого.

Нелишним будет запустить несколько десятков ракушек – например, беззубок. Они прекрасно фильтруют воду, благодаря чему в ней содержится меньше потенциально опасных микроорганизмов. Также можно запустить десяток раков (только не в нерестовик), которые будут поедать умерших рыб, не позволяя им разлагаться и портить воду. Уже после такой подготовки можно запускать рыбу.

Рыбу какого размера запускать

Здесь все зависит от того, какого именно эффекта вы хотите добиться. Ваша цель — неспешно разводить рыбу в небольшом количестве, имея возможность всегда поймать несколько карасей на ужин? В таком случае есть смысл запустить полдесятка (или больше, в зависимости от площади пруда) 3-4 летних особей в середине осени и подождать несколько лет – весной они отнерестятся, и через два года будет возможность лакомиться рыбой с собственной дачи.

Или вам хотелось бы получить прибыль? Тогда лучше отдать предпочтение двухлеткам. В природе они имеют размер не более 5-7 сантиметров и растут сравнительно медленно. Но если вода теплая, а питание обильное, то расти они будут значительно быстрее. Запустив в середине-конце апреля двухлеток весом в 20-30 грамм, уже осенью вы сможете выловить карася весом до 300-350 грамм! Конечно, не мечта рыболова, но именно в это время они растут быстрее всего. Да и на вкус молодой карась очень хорош.

Вообще, при длительной транспортировке следует отдавать предпочтение именно молодой рыбе. Она значительно легче переносит переезды и длительное кислородное голодание – крупные погибают гораздо быстрее.

Чем кормить карася

Следующий очень важный вопрос о разведении карася – правильный выбор корма. Если на пруд площадью в полгектара плавает всего десяток особей, то можно не волноваться – они прокормятся благодаря водорослям и насекомым, которые падают в воду. А вот если на небольшой площади собрались десятки и сотни рыб, то нужно позаботиться о дополнительном питании.

Конечно, лучший выбор — это насекомые и дождевые черви. На такой диете растет рыба быстрее всего. Но где же взять их в таком количестве? Поэтому приходится переходить на растительную пищу – ее добыть гораздо легче. Подойдет запаренная пшеница, овес, кукуруза, горох. Удачным выбором станет проваренная мелкая картошка. Удачным выбором станет комбикорм, предназначенный для птиц и свиней. Желательно выбирать гранулированный – он меньше расплывается, не так быстро размокает и портит воду.

Оптимальное количество корма – 3-5% от общей массы рыб. Давать корм нужно дважды в день, примерно в одно и то же время, в одном месте. Если корм съедается меньше, чем за полчаса, можно увеличить дозу. Если через полчаса на дне и поверхности водоема остается много корма, порцию следует уменьшить.

Заботимся о рыбе зимой

Говоря про разведение карася в пруду на даче, нельзя не упомянуть об особом уходе зимой.

При температуре воды ниже +10 градусов по Цельсию кормить рыбу не нужно – корм только сгниет и испортит воду. Но нужно проследить, чтобы под льдом было как минимум метр воды. Также можно проделывать отверстия – небольшие лунки. Желательно засыпать их сверху толстым слоем соломы – она замедлит замерзание, прекрасно пропуская воздух. Также можно воткнуть в несколько лунок по связке бамбука, который улучшит обеспечение воды кислородом.

Заключение

Теперь вы знаете все, чтобы начинать самостоятельное разведение малька карася. Если будете следовать всем советам, то спустя несколько лет наверняка будете иметь возможность регулярно есть свежую рыбу и продавать избыток.

Рыба карась — описание, виды, хозяйственное значение, разведение.

Карась является самой распространенной пресноводной рыбой в нашей стране. Каждый, кто хотя бы раз ходил на рыбалку с удочкой, наверняка, поймал несколько карасиков. Хорошо знакома рыба карась и кулинарам. Поскольку караси являются самой доступной рыбой, существует масса рецептов по их приготовлению. Наконец, карась хорошо поддается разведению в прудовых рыбоводческих хозяйствах.

Содержание статьи:

Рыба карась — виды

В научной классификации караси выделены в самостоятельный род, относящийся к семейству карповых рыб. В настоящий момент выделяют пять видов рыбы карась:

  1. Золотой (обыкновенный) карась. Является аборигенным видом для пресноводных водоемов Евразии от Англии до Средней Сибири (бассейн Лены). Обладает характерным желтовато-золотистым отливом чешуи.
  2. Серебристый или серебряный карась. Изначально этот видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … населял водоемы, относящиеся к бассейну Тихого океана, а также в некоторых реках Сибири. Однако стараниями человека этот видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … широко расселился по водоемам северной Евразии, став едва ли не более распространенным, чем местный золотой карась. Этот видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … имеет стальной или серебристый цвета окрас и чуть более крупную чешую.
  3. Карась золотая рыбка. Этот сугубо декоративный видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … был искусственно выведен в Древнем Китае методом селекции обыкновенного карася. Сегодня создано несколько пород золотой рыбки, сильно различающихся между собой и формой, и цветом. Базовая порода внешне отличается от обычного карася лишь ярко-оранжевым окрасом.
  4. Японский белый карась. Изначально являлся эндемиком крупнейшего в Японии озера Бива. Впоследствии был искусственно заселен в Корею и на Тайвань. Отличается светло-серым окрасом.
  5. Карась мабуна (Carassius langsdorfii). Широко распространен в Японии, иногда встречается на Дальнем Востоке. Визуально очень напоминает серебряного карася.

Хотя некоторые видыВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … морских рыб имеют бытовое название морской карась, рыба эта не имеет никакого отношения к настоящим пресноводным карасям.

Ареал распространения карасей

Долгое время типичным представителем рода карасей считался карась золотой, он же обыкновенный. Этот видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … был широко распространен по всей Европе и в северной Азии, где ареал его обитания доходил до бассейна реки Лена. На протяжении многих веков европейцы не знали никаких других видов карася, кроме золотого. Тем не менее, во второй половине XX века золотой карась начал стремительно вытесняться серебряным карасем, который к сегодняшнему дню стал более типичным представителем рода.

Считается, что южная граница расселения золотого карася доходила до центральной Франции, Швейцарии, Болгарии, Грузии, южного Казахстана и северного Алтая. В природе рыба золотой карась не встречалась в водоемах Китая, но исторические факты показывают, что в Поднебесной об этом виде знали и даже разводили его, поскольку именно на основе золотого карася около тысячи лет назад здесь был выведен видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … карася золотая рыбка. Впрочем, многие источники утверждают, что этот видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … был выведен всё же из серебряного карася, который встречается в северном Китае повсеместно.

Карась серебристый изначально был распространен в водоемах, относящихся к бассейну Амура, а также в некоторых сибирских реках. В 1960-х годах этот видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым … начали искусственно расселять по территории СССР и Центральной Европы. Серебряный карась хорошо прижился за пределами своего природного ареала, и сегодня его можно встретить также в Западной Европе, США, Канаде, Индии и другие регионах мира. В тех водоемах, куда попал серебряный карась, аборигенная рыба карп и карась золотой была стремительно вытеснена на второй план, а во многих местах даже полностью исчезла.

Два японских вида карася, как не трудно догадаться, изначально были распространены лишь в самой Японии. Причем белый карась вообще был эндемиком одного водоема — озера Бива. Со временем японские караси были интродуцированы в некоторые водоемы российского Дальнего Востока, Кореи и Китая.

Что касается золотой рыбки, то этот видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым . .. с самого начала был выведен искусственно в декоративных целях, а потому в природных условиях не встречается.

Рыба карась — описание

У всех карасей достаточно схожая внешность. У них высокое приплюснутое с боков тело с толстой спиной и узким брюшком. На спине один невысокий, но длинный плавник. Небольшая голова оканчивается совсем уж маленькой пастью, в которой глоточные зубы расположены в один ряд.

У карасей крупная гладкая чешуя, цвет которой зависит не только от вида, но и от места обитания. У золотого карася в основном встречаются различные оттенки жёлто-серого цвета: от почти горчичного до серебристого с легким оттенком желтизны. Причем у золотого карася плавники в любом случае будут желто-коричневого или красноватого цвета. В свою очередь рыба карась серебряный имеет серебристо-серый иногда с зеленоватым оттенком цвет, но изредка попадаются особи жёлтого цвета. Плавники у серебристого карася всегда серо-черного цвета. Японский белый карась является более светлой версией серебряного. Ну а что касается окраса золотой рыбки, то стандартная порода окрашена в яркий морковный цвет.

Размеры карася напрямую зависят от размеров водоема. В небольших прудах они зачастую не превышают размеров ладони взрослого человека, но в реках, водохранилищах, больших озерах и прудах золотой карась может набрать до 3 кг при длине тела около 50 см, а серебряный — до 2 кг и 40 см.

Образ жизни карасей

Карась как рыба составляет основу «населения» большинства стоячих и проточных водоёмов в своем ареале обитания. Он отлично чувствует себя как в мелких прудах и болотцах, так и в крупных реках, включая устья и пресноводные дельты. Причем карась больше предпочитает мутные заиленные места, а вот водоемы с кристально чистой водой и каменистым дном он не любит. По этой причине его почти невозможно встретить в горных озерах, реках и ручьях.

Карась совершенно неприхотлив к качеству воды, и если условия в водоеме становятся совсем уж невыносимыми (катастрофическое падение уровня кислорода, пересыхание или даже полное промерзание), он просто зарывается в придонный ил и там впадает в спячку. В анабиозе карась может находиться долгие месяцы, ожидая улучшения условий в водоеме.

Эта рыба предпочитает держаться как можно ближе ко дну, либо прячется в зарослях подводной растительности. Впрочем, при обилии насекомых у поверхности воды он может подниматься и в верхние водные слои. Речная рыба карась ведет стайный образ жизни, но крупные особи часто держатся поодиночке.

В небольших водоемах, особенно в непроточных, карась впадает в зимнюю спячку, чтобы избежать кислородного голодания. А вот в реках и других водоемах с хорошей циркуляцией воды и нормальным кислородным режимом, рыба часто сохраняет активность весь год.

Караси всеядны. Основу их рациона составляют всевозможные насекомые, мелкие беспозвоночные, живущие в воде, водоросли и детрит. В свою очередь сам карась нередко становится добычей хищных рыб и околоводных хищников (змей, выдр, цапель и т.д.)

Половой зрелости пресноводная рыба карась достигает в возрасте трех-четырех лет. На нерест обычно идет в несколько приемов за сезон, когда температура воды достигает оптимальных значений (около 14 °C). Но обычно основная масса икры мечется в мае—июне. Под нерестилища выбираются участки дна, поросшие водной растительностью.

Интересной чертой серебряного карася является способность самок к гиногенезу, то есть к размножению без участия самцов собственного вида. Происходит это так: самки мечут икру, которую затем активирует (но не оплодотворяет в полном смысле) молока других рыб, например, золотого карася или карпа; проклюнувшиеся личинки в генетическом плане являются копиями своей матери. В результате этого в некоторых водоемах серебряные караси представлены исключительно самками.

Хотя обычно караси не склонны к миграциям, иногда во время нереста они могут выходить из своих озёр, прудов и затонов в реки для икрометания.

Хозяйственное значение карася

Карась является привычным обитателем пресных водоемов почти по всей Европе (кроме южных и некоторых западных регионов, а также крайнего севера). С незапамятных времен для местных жителей он был объектом лова на удочку и сетью.

Сегодня семейство рыб карась остается популярной добычей любителей спортивной рыбалки. Он обитает как в ухоженных частных прудах, так и в естественных диких водоемах, а потому общедоступен для любого рыбака. Поскольку ловля карася требует лишь самых элементарных рыболовных навыков, ни один поход на рыбалку к пресноводному водоему не может обойтись без того, чтобы на крючок попалось хотя бы несколько карасиков.

Однако ввиду того, что в диких водоемах карась зачастую имеет очень небольшие размеры, ценность рыбы, добытой во время спортивной рыбалки, как правило, невелика. В основном это небольшая рыбешка размером с ладонь, реже — чуть крупнее. Многие рыбаки предпочитают просто отпускать подобную мелочевку рыбы карась  в пруд обратно.

Несколько иначе дела обстоят на ухоженных частных водоемах, где рыбу подкармливают и целенаправленно разводят. В таких условиях караси относительно легко набирают массу в несколько сотен граммов, а иногда и больше килограмма. Такая рыба уже представляет значительный интерес не только в спортивном, но и в кулинарном плане.

Наконец, карась нередко целенаправленно разводится как товарная рыба на продажу. Являясь всеядным и совершенно непритязательным к условиям в пруду, карась дешев в производстве и не создает лишних хлопот. Правда, на продовольственном рынке он и ценится не очень высоко.

Отдельно следует упомянуть о карасях вида золотая рыбка. Поскольку это искусственный и сугубо декоративный видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым …, то и в дикой природе она не встречается. Его разводят для аквариумов и небольших декоративных прудов. Употреблять этих карасей в пищу не принято.

Использование карасей в кулинарии

Карась считается диетической едой, поскольку при средней жирности его мяса на уровне 7% калорийность 100 грамм не превышает 87 ккал.

Как и любая рыба, карась очень полезен, поскольку содержит массу жирорастворимых витаминов, минералов и микроэлементов. В частности он богат витаминами группы  А, В, С, D, Е, РР, а также медью, цинком, втором кальцием, марганцем, натрием и др. В мясе карася много йода, который очень необходим при проблемах с щитовидной железой. По количеству белка карась сопоставим с курятиной. Этого вещества в его мясе около 18%.

Вкусовые характеристики карася во многом зависят от места, в котором обитала конкретная особь. Рыба, выловленная в большой реке или крупном стоячем водоеме, имеет нежный чуть сладковатый вкус, тогда как живая рыба карась, выловленная в мелководных сильно заболоченных водоемах часто может отдавать тиной. К счастью, побороть эту проблему можно путем вымачивания карася в молоке или уксусе, либо использованием большего количества специй.

Другим недостатком карася, из-за которого многие кулинары не любят эту рыбу, является ее повышенная костистость. Причем многие косточки настолько малы, что визуально их очень трудно заметить и удалить при разделке тушки. Впрочем, есть немало рецептов, позволяющих свести к минимуму эту проблему.

Самое простое блюдо из карася, которое хотя бы раз готовил каждый рыболов-любитель — это караси в муке, жаренные на сковороде. Причем многие настаивают, что приготовленные таким образом карасики тем вкуснее, чем они мельче.

Также популярными блюдами являются жареный карась в сметане, борщ или уха из карася и запеченный в духовке карась. В Польше, к примеру, карась в сметане является популярным праздничным блюдом. Крупных карасей вялят и сушат.

Искусственное разведение карася

С точки зрения рыбовода карась хорош тем, что почти не подвержен инфекционным заболеваниям и, как следует из описания рыбы карась, совершенно не требователен к качеству воды и способен быстро набирать весь даже без подкормки. Хотя для большей части территории России аборигенным видом является золотой карась, для искусственного разведения и выращивания лучше подходит серебряный видВид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым …. Он быстрее набирает вес и в целом более живучий.

Карасей можно разводить как в монокультуре, так и вместе с карпами. Самый простой способ — это покупка сеголеток в рыбном хозяйстве (почти в каждом регионе еще с советских времен остались хозяйства, разводящие карасей) и затем доращивание их до товарных размеров в собственном пруду. Причем размеры и чистота пруда особого значения не имеют. Главное соблюдать норму посадки и не допускать пересыхания пруда.

Если пруд богат растительностью и беспозвоночными, то рыба прокормит себя самостоятельно. Но для ускорения процесса набора массы карася лучше подкармливать распаренным зерном, несолеными кашами, свиным комбикормом либо специально предназначенными для карасей кормами. При таком режиме караси вырастут до товарных размеров всего за один сезон.

Серебряный карась, разведение и ловля в водохранилищах

За исключением Веселовского водохранилища, серебряный карась в больших водохранилищах встречается довольно редко, но в амлых мелководных водохранилищах является очень важным  среди прочего рыбного населения.

Размножение серебристого карася часто происходит с участием самцов других рыбьих видов, главным образом карася золотистого, сазана и карпа, и если такие виды рыб в водоеме отсутствуют,  серебряный карась размножаться скорее всего не будет. Советуем почитать о приготовлении прикормки для карасей.

По этому фактору не получилось эффекта при зарыблении Истринского водохранилища в 1952 году. Ловля серебряного карася представляет спортивный интерес. В 1950 году на Веселовском водохранилище он хорошо ловился на червя. Лучшее время клева — утренние часы.

Попадались экземпляры весом до 1 килограмма. При вторичном посещении этого водоема в 1960 году в уловах рыболовов он уже не встречался. В подмосковных водохранилищах канала имени Москвы серебряный карась хорошо ловился в 1957—1959 года в дальнейшем он стал ловиться редко.

Лучшее время клева — май — июнь. В дальнейшее развитие этой рыбы в водохранилищах еще не совсем определилось. Следует отметить, что серебряный карась хорошо берет в период своего нереста.

Статьи по теме:

 

Выбор катушки для фидера

Обзор фидеров Shimano

Оснастки для фидера

Прикормка своими руками

Приготовление макушатника

Ловля на флет кормушки

Фидерные кормушки своими руками

Обзор крючков для ловли на фидер

Как выбрать фидерное удилище

Рыболовные самоделки своими руками

 

Своими руками

16 тыс. просмотров

Рейтинг зимних блесен для ловли на окуня

 

Зимняя рыбалка

13 тыс. просмотров

Обзор лучших балансиров для зимней рыбалки

 

Зимняя рыбалка

1454 просмотров

Ловля на мормышки: разновидности, снасти, техника ловли

 

Зимняя рыбалка

19 тыс. просмотров

Виды рыбопоисковых эхолотов для рыбалки

 

Эхолоты

19 тыс. просмотров

Обзор алюминиевых лодок для рыбалки

 

Лодки

14 тыс. просмотров

Обзор и рейтинг эхолотов для рыбалки

 

Эхолоты

7 тыс. просмотров

Как выбрать катушку для спиннинга?

 

Катушки

10 тыс. просмотров

Электромоторы для надувных лодок(обзор)

 

Моторы

3 тыс. просмотров

Алюминиевые катера для рыбалки

 

Лодки

8 тыс. просмотров

Какую катушку выбрать для фидера — обзор характеристик

 

Фидер

19 тыс. просмотров

Характеристики и возможности фидерных удилищ

 

Фидер

6 тыс. просмотров

Рейтинг карповых катушек с байтранером

 

Карпфишинг

9 тыс. просмотров

Лодка для рыбалки: на что обращать внимание при пркупке

 

Лодки

21 тыс. просмотров

Как выбрать мотор для лодки?

 

Моторы

3 тыс. просмотров

Классификация воблеров и других приманок

 

Спиннинг

30 тыс. просмотров

Ловля на  силиконовые приманки

 

Спиннинг

15 тыс. просмотров

Лучшие воблеры на щуку: размер, цвет, проовдка

 

Спиннинг

4 тыс. просмотров

Ловля фидером на флэт-кормушки

 

Фидер

8 тыс. просмотров

Самодельная прикормка для леща своими руками

 

Фидер

21 тыс. просмотров

Ловля спиннингом на раттлины

 

Спиннинг

3 тыс. просмотров

Как выбрать карповую катушку: обзор и рейтинг

 

Карпфишинг

14 тыс. просмотров

Разведение карася в садовом пруду — В мире животных — Сборник — Познавательный Интернет-журнал «Умеха

Карась – одна из самых популярных рыб у рыболовов-любителей. В естественных условиях он обитает в озерах, реках и болотах практически по всей России. Но карася можно легко поселить и в пруду у себя на приусадебном участке. Разведение карася в садовом пруду – дело не только интересное, но и выгодное. Можно получить удовольствие от поимки рыбок на удочку, а потом приготовить из них вкусное блюдо. 
 
Карася легко отличить от его родственников – карповых рыб. У него нет усиков. И даже двух видов карасей не спутаешь. Золотой карась гораздо шире серебряного и по окрасу бывает темно-золотистого и, даже, красновато-золотистого цвета. Серебряный карась имеет более удлиненное туловище. Чешуя у рыбы действительно серебряного цвета, иногда приобретает черноватый оттенок.

 

Для разведения карася в садовом пруду интересен такой факт. Оказывается самок серебряного карася в любом водоеме значительно больше чем самцов. Это не мешает им размножаться и плодить снова одних лишь самок. Для этого они используют молоку других рыб – линя, карпа, сазана и, конечно, золотого карася.
 
Зимовать карась может и в садовом пруду, если слой незамерзшей воды будет не меньше 1-го метра. С тем, чтобы не дать карасям задохнуться, зимой желательно делать во льду проруби и укутывать их соломой. Лучший результат даст подача воздуха из аэратора. Поступление кислорода в небольшой садовый пруд необходимо ещё и для того, чтобы продукты жизнедеятельности рыб, накопленные за лето, не отравили воду. Самый простой метод – связки тростника вмороженные в лед. Трубчатые стебли этого растения пропускают воздух.

 
Если таких условий для зимовки карася обеспечить не удается, то можно их отсадить на зимний период в бочку, ванну или другую подходящую емкость, которые оборудовать фильтрами для смены воды, стерилизаторами и аэраторами.

 

Разводимый в садовом пруду карась зимой зарывается в ил и погружается в сон. С приходом весны, просыпается, собирается в стайки и начинает гулять по пруду. Когда вода нагреется выше 14 градусов, караси начинают нереститься.

 

Чем кормить карася в садовом пруду

 

Природным кормом для карася служат ряска, водоросли, мотыль и другая живность, живущая на дне водоема. Садовый пруд, особенно недавно выкопанный, беден такой флорой и фауной и рыб надо подкармливать.

 

Для разведения карасей в садовом пруду в специализированных магазинах есть корм определенных сортов, обогащенных воздухом (чтобы плавал на поверхности воды и не загрязнял дно пруда). Кормить рыб желательно в одно и тоже время. Корм в виде хлопьев дают карасям понемногу, иначе он опуститься на дно и не съеденный начнет там гнить.

 

Весной, кода караси проснулись, корма дают им больше чем летом. В жару рыба ест меньше и довольствуется тем, что сама находит в пруду. Осенью, когда температура воды станет ниже 10 градусов, кормить карасей прекращают.

 

Хорошо летом, проснувшись рано утром, закинуть удочку и поймать в собственном садовом пруду несколько карасей к дачному завтраку.

Разведение и выращивание карасей (Carassius)

В водоемах нашей страны водится два вида карасей — золотой или обыкновенный С. carassius и серебряный С. auratus gibelio.

Золотой карась неприхотлив и вынослив, обитает в заиленных, хорошо прогреваемых солнцем водоемах. Закапываясь в ил, карась выживает даже в кратковременно пересыхающих: водоемах. Созревает он на четвертый год жизни, когда длина его тела достигает 10-15 см. Нереститься карась начинает при температуре воды 13-15°С. Растет карась очень медленно.

Золотой карась незаменим в водоемах с плохим газовым режимом, где он вместе с линем дает рыбопродукцию до 1-2 ц на 1 га. Карась — фитофил, нерестится в озерах и прудах. Плодовитость его составляет 5-250 тыс. икринок, нерест очень растянут. Карась дает четыре-пять порций икры, эмбриональный период длится 1560-2070 градусо-часов.

Серебряный карась также широко распространен. Обитает он в реках с замедленным течением, водохранилищах и озерах с хорошим водообменом. Созревает карась в 3-4-летнем возрасте. Чаще встречаются однополые популяции, по с резким увеличением численности и темпа роста, количество самцов может достигнуть 50%.

Быстрорастущие караси водятся в Днепре и Дубоссарском водохранилище. В Днепре их масса достигает в 4-летнем возрасте 760, в 5-летнем — 950 г, что приближается по темпу роста к лещу. Плодовитость самок серебряного карася из Днепра массой 1-1,3 кг составляет 200-285, самок длиной 19,7-33,2 см из Дубоссарского водохранилища — 89,7-407 тыс. икринок.

Нерест карася, как и карпа, проводят в нерестовых прудах при температуре воды 20-22°С. Питается карась, как и сазан, разнообразной пищей.

На Нижнем Днепре, по наблюдениям исследователей, значительная часть кишечника карася наполняется водной растительностью.

Выращивать карасей необходимо только в приспособленных водоемах, где нельзя наладить регулируемое культурное рыбоводство. В спускных прудах значительно выгоднее выращивать карпа. Наиболее перспективны водоемы со срабатываемым уровнем воды, которые другие рыбы активно покидают. Караси, как и линь, имеют «чувство дома».

Бизнес-план разведение рыбы

Рыба – это замечательный продукт, особенно ценный своей питательностью. Ещё с древних времен человечество любит ее за высокие вкусовые и пищевые качества.

Рыба является отличным поставщиком животных белков, необходимых для полноценного роста и работы всех клеток и органов нашего организма. В отличие от мясных продуктов в рыбном белке присутствует куда меньше соединительных волокон, поэтому он гораздо легче усваивается и довольно быстро переваривается. Помимо того, в рыбе содержится намного меньше калорий, чем в том же мясе, именно поэтому она подойдет даже тем, кто борется с избыточным весом. По своим качественным показателям рыбий белок нисколько не уступает мясному, в нем присутствуют те же незаменимые кислоты, среди которых есть и тауриновая – предупреждающая развитие нервных и сердечнососудистых болезней.

Еще одним важным достоинством рыбы является большое количество в ней полезных жирных кислот. Благодаря ним все любители такой пищи являются, как правило, обладателями отличного зрения, крепких нервов, здорового сердца и низкого уровня холестерина. Кроме того у них весьма редко находят опухолевые болезни, а живут они на порядок дольше чем мясоеды. 

Прудовое рыбоводство по своей структуре и содержанию мало чем отличается от животноводства. Пруд – та же ферма. Единственное, что отличает животноводческую ферму от рыбной, – среда.

Прудовое рыбоводство как традиционная форма ведения рыбного хозяйства – один из источников поступления товарной продукции в виде живой и парной рыбы. Дальнейшему развитию прудового рыбоводства способствует его высокая экономическая эффективность. Увеличение производства рыбы может быть достигнуто не только за счет дальнейшей интенсификации прудового рыбоводства на действующих площадях, но и за счет строительства новых водоемов на малых реках.

Известно, что прудовая рыба, имеющая низкую себестоимость, но не уступающая по качеству морской и океанической, сможет заменить последних, что дополнительно создаст условия для улучшения структуры питания для населения. В приусадебных водоемах хорошо разводятся карп, линь, карась, белый амур, толстолобик, щука, судак.

Разведение Карпа.

Карп — наиболее распространенная в прудах рыба. Она плодовита, быстро растет, имеет хорошие вкусовые качества (белков до 16%, жиров — до 15%). Мальков из нерестовых прудов пересаживают в выростные водоемы, где они растут до осени. Стандартная их масса должна быть к осени не менее 20—30 г. После зимовки их пересаживают в нагульные пруды для выращивания товарной рыбы и содержат до 2 лет, на чем обычно и заканчивается производственный цикл.

Разведение Карася.

Карась — типично прудовая рыба. Различают карасей золотых (в прудах), серебряных (в проточных водоемах). Отличаются они лишь внешней окраской и некоторыми морфологическими признаками. Следует отметить, что караси являются одной из наиболее ценных пород рыб при разведении их рыбоводами-любителями в малых водоемах, так как они мало требовательны к кислородному режиму. Однако при этом необходимо постоянно регулировать их размножение, чтобы не допустить перенаселения водоема и измельчения массы.            

Золотой карась является сильным конкурентом карпу в питании, поэтому их не рекомендуется выращивать в одном пруду. Для совместного выращивания лучше брать серебряного карася.

Разведение Белого амура.

Белый амур — типичная растительноядная рыба. Взрослая особь поедает разную водную растительность прудов — 30—70 кг. на 1 кг. прироста. Мальки питаются ракообразными, коловратками. Если растительности мало, может конкурировать в питании с карпом, поедая даже комбикорма. Поэтому их сажают в заросшие пруды из расчета 100—300 штук на гектар водного зеркала.

Половозрелость наступает в 6—8 лет. Нерест в естественных условиях не отмечен — это рыба искусственного размножения. Для получения потомства производителей выдерживают в специальных прудах или бассейнах с теплой водой. После оплодотворения икру промывают чистой прудовой водой и закладывают в инкубационные аппараты на 18—32 часа. Выклюнувшиеся из икры эмбрионы самотеком попадают в специальные уловители-садки. В аппаратах они находятся до перехода на смешанное кормление. В дальнейшем идут в пруды на подращивание или реализацию.

Разведение Толстолобика.

Различают двух видов — белый и пестрый, отличающиеся окраской, ростом, способом питания.

Белый толстолобик питается исключительно микроскопическими водорослями, а пестрый еще и зоопланктоном. Прирост белого толстолобика несколько меньше, чем его собрата. Встречаются пестрые толстолобики массой до 28, а белые — до 16 кг.
Пестрый толстолобик образует гибридные формы с белым толстолобиком. Норма выпуска на 1 га нагульного пруда 500—1000 штук годовиков в зависимости от кормовой базы.

Разведение Щуки. 

Щука риносит большую пользу в водоемах, перенаселенных мелкой сорной рыбой, уничтожает больную рыбу, чем предупреждает распространение некоторых болезней. Она также является одним из факторов лучшего роста рыб: разгоняя, усиливает их аппетит, они лучше питаются и растут. Питательная ценность щуки высокая: в двух, трехлетнем возрасте мясо содержит 18—19% белков. Щука особенно богата на калий, фосфор и магний. Кроме того она помогает нам оставаться молодыми и бодрыми.

Разведение Сома.

По сравнению с другими хищными рыбами (щукой, судаком) сом имеет ряд важных преимуществ. Сом не нуждается в обширных водоемах и с успехом может нагуливаться в небольших прудах, ямах, каналах, карьерах с хорошим гидрохимическим режимом. Благодаря склонности к зимней спячке зимовка сома значительно упрощается — нет необходимости содержать в прудах рыб для его питания, как при зимовке щуки и судака.

В России имеются все условия для быстрого развития различных направлений аквакультуры. Страна располагает значительными водными ресурсами. Общая площадь внутренних водоемов превышает 25 млн. га, в том числе площадь озер составляет 20 млн. га, водохранилищ — 4,5 млн. га, водоемов комплексного назначения и прудов — около 1 млн. га. Большое количество рыбоводных прудовых хозяйств и индустриальных рыбоводных хозяйств, отлаженная система искусственного воспроизводства, отработанные технологии по различным направлениям культивирования гидробионтов, наличие квалифицированных специалистов — все это является основой для эффективного развития аквакультуры в Российской Федерации. В анализах современного состояния и будущего пресноводной аквакультуры России, прудовое рыбоводство в прошлом и на современном этапе, по объему и эффективности производства среди других направлений товарного рыбоводства, таких как индустриальное, озерное и пастбищное, занимает ведущее положение. В общем объеме производства товарной рыбы в пресноводной аквакультуре, доля прудового рыбоводства в настоящее время превышает 63 %.

В Тамбовской области насчитывается более 900 прудов и водохранилищ. Около 90 прудов находится в аренде у юридических и физических, лиц, которые используют их для рыбоводства в соответствии с Водным кодексом РФ.

В 2015 году в Россию было завезено чуть более 500 тыс. тонн рыбной продукции, что более чем в 2 раза меньше, чем в 2014 году. В основном, рыбу везут из Китая, Кореи, Нидерландов, а также из Японии и Белоруссии.

Во Всероссийской ассоциации рыбохозяйственных предприятий не видят ничего страшного в сокращении импорта рыбы, так как это играет на руку отечественным компаниям.

Согласно данным Тамбовстата, в Тамбовской области произведено 11,9 тыс. тонн рыбы и рыбопродуктов. На основании рекомендованной Минздравом РФ нормы потребления продуктов данного вида (24 кг. в год на 1 человека), годовой объем производства для самообеспечения региона должен быть на уровне 25,2 тыс. тонн. Исходя из этого, дефицит производства рыбы и рыбопродуктов в области составляет 52,7 %. Этот показатель можно вычислить на основании потребления основных продуктов питания населением Тамбовской области. Согласно официально опубликованным данным Тамбовстата, потребление по группе рыба и рыбопродукты находится на уровне 11,3 кг. в год на 1 человека, что составляет 47 % от рекомендованной Минздравом РФ нормы, таким образом дефицит производства также  находится на уровне 53 %. 

Исходя из анализа тенденций сложившегося рынка, сегмент производства товарной рыбы обладает достаточной емкостью. Планируемая к производству в КФХ продукция, пользуется хорошим спросом среди населения Ржаксинского района и Тамбовской области в целом. 

ПОДРОБННЕЕ ИНФОРМАЦИЮ О РАЗВЕДЕНИИ РЫБЫ ЧИТАЙТЕ В РАЗДЕЛЕ РЫБОВОДСТВО И АКВАКУЛЬТУРА

СКАЧАТЬ ПРИМЕР БИЗНЕС-ПЛАНА «РАЗВЕДЕНИЕ ПРУДОВОЙ РЫБЫ» С РАСЧЕТАМИ. (АВТОР ТАМБОВСКИЙ РИКЦ АПК)

СКАЧАТЬ ПРИМЕР БИЗНЕС-ПЛАНА «Рыбоводство» С РАСЧЕТАМИ. (АВТОР ГБУ СО ИКС АПК Саратовской области)

Характеристика рыб карася, кормление, разведение

Карась — представитель семейства карповых Cyprinidae. Это широко распространенный европейский вид, ареал его обитания простирается от Англии до России.

Встречается до Северного полярного круга в скандинавских странах и на юге до центральной Франции и региона Черного моря.

Основное место обитания карася — это тихоходные реки, озера и пруды.

Установлено, что эта рыба родом из Англии, а не интродуцированным там видом.Подробнее об этом виде рыб читайте ниже.

Характеристика рыбы карась

Карась — рыба среднего размера с красивым и загадочным внешним видом. Они относительно невысокие и коренастые. Их окраска сильно варьируется в зависимости от места обитания, как и у всех карпов, но имеет богатый золотистый цвет.

Они широко описаны как имеющие тело «золотисто-зеленого сияющего цвета». Молодь золотисто-бронзовая, с возрастом темнеет. С возрастом они приобретают темно-зеленую спину, глубокие бронзовые верхние бока и золото на нижних боках и брюхе, а также красноватые или оранжевые плавники.

Хотя у карася существуют и другие цветовые вариации. Одна из основных отличительных черт этой рыбы — выпукло-закругленный плавник.

Как правило, средняя длина тела карася составляет около 15 см, и они редко весят более 3 кг.

Но максимальная зарегистрированная длина самца составляет 64 см, а самый тяжелый зарегистрированный вес — 3 кг. Фото и информация из Википедии.

Кормление

Карась, как и другие виды карповых рыб, очень агрессивны в питании.В их корм входит почти все, что обитает в пресной воде.

От пиявок до яиц улиток и от дафний до появляющихся насекомых — они съедят все это.

Разведение

Карась может нереститься в любое время, и он может нереститься дважды с начала мая до конца июля. Для размножения им требуется теплая вода и теплая погода.

Самцы обычно следят за самками, пока они не будут готовы выпустить яйца. После выпуска яиц на поросших сорняками краях ходульных вод, разбросанных по всей стране, происходит действительно нерестовый нерест.

Из-за размера яиц и температуры воды яйца вылупляются очень быстро всего за 6-10 дней.

Использует

Карась в основном выращивается в пищу. Но их также иногда содержат как пресноводных аквариумных рыбок, а также в водных садах.

Особые примечания

Карась — очаровательная и загадочная рыба. Но он также считается одним из самых неприятных видов в Великобритании.

Сегодня его разводят в основном для еды, но его также можно содержать в качестве пресноводных аквариумных рыб.В некоторых районах его также выращивают для спортивной рыбалки.

Неторопливая или соревновательная ловля карася удочкой на удочку относится к категории грубой рыбалки в Великобритании. Тем не менее, просмотрите полный профиль породы этого вида рыб в таблице ниже.

52
Название Карась
Королевство Animalia
Тип Chordata
Класс Actinopterygii
Порядок Cypriniformes Семейство
Cypriniformes
Род Carassius
Виды C. carassius
Биномиальное имя Carassius carassius
Другие имена Нет
Назначение породы В основном корм, пресноводные аквариумные рыбы, спортивная рыбалка
Особые примечания Рыбки меньшего размера, прекрасные , загадочный, сегодня выращивают в основном для еды, также подходят для выращивания в качестве пресноводных аквариумных рыб, подходят для спортивной рыбалки
Метод разведения Естественный и искусственный
Вес Крупная рыба может достигать веса около 3 кг
Тип воды Пресноводный
Климатический допуск Практически любой климат
Цвет корпуса Золотисто-зеленый сияющий
Редкость Обычный
Доступность По всему миру

Поделиться — это забота!

деталей

Класс: Actinopterygii
Заказ: Cypriniformes
Семейство: Карповые

Фотограф: Мирослав Фиала Источник: EOL. org Авторское право: (CC BY-NC 3.0)

Описание

Карась ( Carassius carassius ) золотистый, с глубоким телом, сжатым с боков, с шиповидными анальными плавниками и без усиков во рту. Иногда сообщается о тонком или неглубоком морфе. Средний взрослый карась весит 5 кг и имеет длину 50 см. Карась внешне похож на обыкновенную золотую рыбку ( Carassius auratus ), но его можно отличить по слегка выемчатому хвостовому плавнику и слегка выпуклому спинному плавнику.Обычная золотая рыбка имеет глубоко выемчатый хвостовой плавник и прямой спинной плавник.

Экологическая угроза

О появлении карася в Соединенных Штатах не сообщалось, поэтому о последствиях вторжения можно только предположить, основываясь на наблюдениях за родственными инвазивными карпами. Принадлежащие к тому же семейству Cyprinidae, импортированный белый амур ( Ctenopharyngodon idella ) и толстолобик (Hypophthalmichthys molitrix ) известны своим агрессивным поведением в поисках пищи и способностью превосходить местные виды рыб. Толстолобик также известен своей прыгучестью: рыба прыгает в лодки и травмирует людей или повреждает оборудование.

Биология

Часто описывают, что у карася высокий пульс, задокументированный в тех случаях, когда рыба может выжить в бескислородных водах с низкими температурами около 0 o ° C. Исследования показывают, что учащенное сердцебиение позволяет карасу выжить с минимальным содержанием кислорода. в воде, продолжая откачивать этанол из организма, который создается в результате дыхания и характерен для карася.Считается, что анаэробное дыхание и приостановленная анимация позволяют карасям выжить при температурах, близких к нулю, с минимальными доступными пищевыми ресурсами.

Среда обитания : Взрослый карась обитает в постоянных пресных водоемах, таких как озера, но по возможности часто поднимается вверх по течению, чтобы нереститься и откладывать яйца. Рисовые поля и дренажные канавы обычно используются для откладки яиц в Японии, что указывает на предпочтение мелководья во время откладывания яиц.

История

Карась и другие представители семейства Cyprinidae выращиваются в аквакультуре Китая как жизненно важный источник пищи.Многие из этих инвазивных видов карпа, присутствующие в США, в том числе карась, были импортированы в качестве источников пищи или в качестве средства контроля в водной среде. Считается, что карась был завезен вместе с другими инвазивными карпами, такими как белый амур ( Ctenopharyngodon idella ), карп обыкновенный ( Cyprinus carpio ) и пестрый толстолобик ( Hypophthalmichthys nobilis ), но в настоящее время сообщений нет. неконтролируемых популяций, встречающихся в США. Движение и разведение азиатского карпа было запрещено в нескольких штатах, чтобы помочь контролировать распространение этой высокоинвазивной рыбы.

Родное происхождение

Европа и Сибирь

Текущее местоположение

Настоящее время в США : В 1900-х годах были сообщения о карасях, живущих в лагунах и парках Чикаго, штат Иллинойс. Однако дальнейшие сообщения показывают, что это население вымерло. В 90-х годах были и другие сообщения о гибридизации карася со своим сородичем, обыкновенной золотой рыбкой ( Carassius auratus ) в Техасе, но эти сообщения не были подтверждены. 15 января 2014 г. было зарегистрировано одно наблюдение в округе Кук, штат Иллинойс.

Чтобы просмотреть карту, предоставленную EDDmapS, щелкните здесь.

Список литературы

Фуллер, П. Л., Л. Г. Нико, Дж. Д. Уильямс. 1999. Неаборигенные рыбы, интродуцированные во внутренние воды Соединенных Штатов. Специальная публикация 27, Американское рыболовное общество. Бетесда, Мэриленд. 613 с.

Холопайнен, И. Дж., И Х. Хювяринен. 1984. Экология и физиология карася ( Carassius carassius L.) в малых финских прудах с аноксическими условиями зимой. Verhandlungen.Internationale Vereiningung Fur Theorytische und Angewandte Limnology 22 (4): 2566-2570.

Howells, R.G. 1992. Руководство по выявлению вредных и потенциально вредных рыб, моллюсков и водных растений, запрещенных в Техасе. Специальная публикация Департамента парков и дикой природы Техаса, Остин, Техас. 182 с. (+ Приложения).

Мацудзаки, Син-ичиро С., Акира Теруи, Кодзи Кодама, Масамицу Тада, Такехито Ёсида и Изуми Вашитани. 2011. Влияние связности, качества среды обитания и инвазивных видов на распределение яиц и личинок и местную численность карася в сельскохозяйственных ландшафтах Японии.Биологическая охрана 144 (8): 2081-2087.

Мик, С.Е., и Хильдебранд, С.Ф. 1910. Синоптический список рыб, обитающих в пределах пятидесяти миль от Чикаго: Полевой музей естественной истории, публикация 142, Zoological Series 7 (9): 223-338.

Пенттинен, О.-П. и И. Дж. Холопайнен. 1992. Сезонная кормовая активность и онтогенетические изменения рациона карася, Carassius carassius . Экологическая биология рыб 33 (1-2): 215-221.

Смит, П.W. 1979. Рыбы Иллинойса. Издательство Иллинойсского университета, Урбана, Иллинойс. 314 с.

Источники Интернета

http://nas. er.usgs.gov/

http://www.itis.gov/

Убийц на свободе | The Independent

Познакомьтесь с карасем — крепким орешком британских пресноводных рыб. Carassius carassius, если дать ему собственное название, — единственный местный вид карпа в Британии. Возможно, он не вырастет так быстро и не так крупно, как чужеродный карп, и, возможно, не будет так цениться рыболовами, охотящимися за образцами, но он намного, намного жестче.Он может выдержать широкий диапазон температур, от 38 ° C до 0 ° C при медленном приготовлении. Известно даже, что он впадает в спячку в грязи, когда вода над ним замерзла. Он может переносить очень кислую воду и может выжить в воде, где практически нет кислорода — условия, которые были бы фатальными для почти всех других пресноводных рыб в этой стране.

Но выносливый карась находится под серьезной угрозой, и одним из самых неожиданных злодеев этого вида является домашняя золотая рыбка. Детективная работа генетиков показала, что золотая рыбка, выпущенная в дикую природу, может размножаться с карасями для получения гибридных рыб, а они, в свою очередь, могут размножаться между собой или скрещиваться с чистыми карасями. Такое заражение генофонда может иметь катастрофические последствия для карася, и эксперты разрабатывают планы по защите этого вида.

Филип Болтон, специалист по рыболовству Агентства по охране окружающей среды, расследует угрозы для карася. «Первая проблема — потеря среды обитания», — говорит он. «Караси предпочитают небольшие водоемы — такие, которые раньше можно было встретить на фермах повсюду, — но многие из них заилились или были засыпаны».

Другая основная проблема — это конкуренция со стороны неместных видов рыб, которые были завезены в воду, как правило, для улучшения промысла.Главный виновник — обыкновенный карп, агрессивный и прожорливый корм, который выкорчевывает растения на дне озер и прудов, нарушает ил и делает воду мутной, что, в свою очередь, затрудняет выращивание растений, входящих в рацион карася. восстановить себя.

Карась также восприимчив к неместным паразитам, включая ленточного червя, который, как считается, был занесен другим популярным неместным видом — амуром. «Насколько нам известно, у карася нет естественных ленточных червей, поэтому он плохо приспособлен для борьбы с ними», — говорит г-н Болтон.«Это очень сильно влияет на рыбу». Недавно был обнаружен червь-нематода, который может поразить карася, и считается, что он произошел от золотой рыбки.

Но, пожалуй, самая коварная угроза исходит от гибридизации — скрещивания аборигенного чистого карася с неместными видами в дикой природе, создавая агрессивные гибриды, которые, в свою очередь, могут продолжать размножаться и скрещиваться и постепенно загрязняют точно настроенный набор. генов, которые сделали карася такой выносливой рыбой.

Чтобы выяснить, является ли это реальной угрозой, ученым необходимо точно знать, могут ли караси скрещиваться с другими видами в дикой природе, в частности, с золотой рыбкой. Некоторое время подозревали, что золотые рыбки скрещиваются с карасями, но это не подтверждено, а гибриды трудно отличить только визуальным осмотром.

Ключевым фактом является то, что только относительно небольшое количество золотых рыбок имеют ярко-оранжевые цвета. В выводке из тысяч большинство будет коричневым и внешне будет напоминать карася.Коммерческие заводчики золотых рыбок часто продают этих коричневых золотых рыбок рыболовным клубам для зарыбления их водоемов. Кроме того, домашних золотых рыбок часто выпускают в природу, когда люди больше не хотят их использовать в качестве домашних животных.

Чтобы выяснить, действительно ли происходит скрещивание, Агентство по окружающей среде обратилось за помощью к генным детективам из Лаборатории молекулярной экологии и генетики рыболовства при Университете Халла. Ученым, проводившим расследование, был доктор Бернд Хэнфлинг. «Целью проекта было найти способ однозначно различить три вида карпа — карася, обыкновенного и золотую рыбку — и выяснить, было ли скрещивание», — говорит он.«Мы подошли к этому с помощью генетического снятия отпечатков пальцев».

В основе генетического дактилоскопирования лежит определение короткого участка генетического материала, ДНК, который имеет общий образец для каждого из исследуемых видов, но отличается по длине. Эти сегменты ДНК называются микросателлитными маркерами. Так, например, у золотой рыбки конкретный маркер может иметь длину в среднем 100 единиц; 85 у обыкновенного карпа; и 65 — карася. Чистокровная золотая рыбка будет иметь маркеры только 100 единиц, а карась только 65 единиц.Однако, если чистокровная золотая рыбка успешно скрестилась с чистокровным карасьем, один родитель внесет маркер длиной 100 единиц, а другой — маркер длиной 65 единиц. В этом случае анализ ДНК покажет наличие обоих маркеров, что указывает на гибрид.

«Выделить эти маркеры технически чрезвычайно сложно, — говорит профессор лаборатории Халла Гэри Карвалью. «Однако Бернду удалось идентифицировать 10 таких маркеров, которые были общими для каждого из трех видов, и произвести определенный сигнал внутри каждого вида.»

Итак, когда образец ткани рыбы был отправлен в лабораторию, команда смогла извлечь его ДНК, идентифицировать маркеры и уверенно привязать генетическую историю к образцу. Используя эту технику, доктор Хенфлинг подтвердил, что Среди образцов, которые он проанализировал, были гибриды золотой рыбки и карася, а также гибриды карася и карпа.Это явное свидетельство того, что межпородное скрещивание действительно происходит, как и подозревали рыбоводы. небольшое количество гибридных особей скрещивались или «обратно скрещивались» с чистым подопечным.«Из 250 образцов, которые я проанализировал, две оказались перекрестными», — говорит д-р Хенфлинг. «Это немного, но указывает на то, что такое может случиться».

Феномен скрещивания гибридов или скрещивания с чистым поголовьем называется интрогрессией. Профессор Карвалью объясняет, почему это важный вопрос. «Главное — защитить генофонд местных видов», — говорит он. «Гибридизация может привести к ухудшению способности рыбы выживать в естественной среде обитания. Как только вы начнете интрогрессию, вы начнете заражаться генофондом, что может нанести ущерб выживанию вида.Это было замечено, когда сбежавшие выращиваемые на фермах лосось размножались с диким лососем, что приводило к гибридизации и интрогрессии. Получившееся в результате потомство менее приспособлено к суровым условиям окружающей среды, чем их чистокровные собратья, и имеет более низкую сопротивляемость болезням и, например, сбивает с толку мигрирующее поведение ». ученым необходимо разработать соответствующие стратегии сохранения карася.Одно опасение состоит в том, что гибриды могут стать более агрессивными, чем чистые виды, и превзойти их.«Я был впечатлен мощью технологии ДНК», — говорит Болтон. «Эта работа предоставит нам прочную научную поддержку любой политики, которую мы проводим для защиты местной популяции карася, и поможет нам составить обновленный полевой справочник по карасям, который, в свою очередь, поможет в их идентификации. Проблема интрогрессии интересна У нас есть неофициальные данные о том, что в водах, где есть подозрения, что существуют гибриды, наблюдается сокращение коренного населения.«

Болтон надеется организовать общенациональный аудит чистых запасов карася в стране, чтобы защитить эти популяции от заражения золотой рыбкой и карпом». Нет сомнений в том, что популяция карася находится под серьезной угрозой, и это Это исследование подтвердило, — говорит он. — При нынешнем положении дел маловероятно, что карась будет уничтожен, но есть вероятность, что это произойдет, если мы не будем действовать сейчас ».

А пока Болтон дает совет всем, кто больше не может ухаживать за своей золотой рыбкой.«Выпуск рыбы в дикую природу без согласия Агентства по окружающей среде незаконен», — говорит он. «Отнесите золотую рыбку обратно тому, кто ее продал, или отдайте соседу, у которого есть пруд. Если ни одно из этих действий невозможно, обратитесь за советом в местный офис Агентства по охране окружающей среды».

Новый тип гомодиплоидной рыбы, полученный в результате межвидовой гибридизации самки обыкновенного карпа и самца тупорылого леща

Заявление об этике

Все образцы, использованные в этом исследовании, выращивались в прудах на станции защиты полиплоидных рыб, Хунань Нормальная Университета, а кормили искусственными кормами.В руководящих принципах, установленных Управлением по делам, касающимся экспериментов на животных, говорится, что одобрение со стороны Научно-технического бюро Китая и Департамента управления дикой природой не требуется, если рассматриваемые рыбы не являются редкими или близкими к исчезновению (состояние первого или второго класса). уровень защиты). Следовательно, одобрение не требовалось для экспериментов, описанных в этой рукописи. Перед вскрытием рыб подвергали глубокой анестезии 100 мг / л MS-222 (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США).

Животные и процедура скрещивания

Весь природный материал, в частности карп обыкновенный (2nCOC) и местный карась (2nCRC), были собраны в реке Сянцзян в провинции Хунань. Тупорылый лещ (2nBSB) был получен из озера Лянцзы в провинции Хубэй. 2nCOC и 2nBSB были получены на станции защиты полиплоидных рыб Хунаньского педагогического университета. В течение репродуктивного сезона (с апреля по июнь) в 2014–2016 гг. В качестве материнских и отцовских родителей были выбраны 10 половозрелых самок и 10 половозрелых самцов 2nCOC и 2nBSB соответственно.Скрещивания проводили в двух группах: в первой группе 2nCOC и 2nBSB использовались в качестве материнских и отцовских родителей соответственно, тогда как во второй группе были поменяны материнские и родительские родители. Зрелые яйца оплодотворяли, а эмбрионы выращивали в чашках для культивирования при температуре воды 19–22 ° C. В апреле 2015 года самец и самка 2nNCRC достигли половой зрелости в возрасте 1 года, как и 2nCRC, 2nRCC и 2nJCC, и были скрещены, чтобы произвести второе поколение.Напротив, 2nGCOC, 2nGMCC и 4nCB не достигают половой зрелости до возраста двух-трех лет. Из каждого скрещивания было случайным образом отобрано 2000 эмбрионов для определения оплодотворения (количество эмбрионов на стадии гаструлы / количество яиц × 100%), вылупления (количество вылупившихся мальков / количество яиц × 100%) и выживаемости (количество зрелости / количество яиц × 100%). Одновременно проводили скрещивания 2nCOC и 2nBSB с использованием одного вида в качестве контролей. Затем вылупившихся мальков переносили в пруд для дальнейшего выращивания.

В результате скрещивания 2nCOC (♀) × 2nBSB (♂) было получено четыре потомства: новый карась-гомодиплоидная рыба, диплоидный карп с естественным гиногенезом, диплоидный гиногенез рассеянного зеркального карпа (разновидность карпа) и тетраплоидный гибрид. Обратное скрещивание 2nBSB () × 2nCOC () не дало никакого живого потомства, а самопересечение 2nNCRC привело к единственному потомству. В дальнейшем новая гомодиплоидная рыба, похожая на карася, продуцируемая 2nCOC (♀) × 2nBSB (♂), обозначается как 2nNCRC, потомство самокросса обозначается 2nNCRC-F 2 , а последующее потомство самокросса называется 2nNCRC-F 3 .Диплоидный карп с естественным гиногенезом, полученный от скрещивания 2nCOC (♀) × 2nBSB (♂), был обозначен как 2nGCOC, диплоидный карп с рассеянным зеркалом (разновидность карпа), полученный из 2nCOC (♀) × 2nBSB (♂), был обозначен как 2nGMCC, и тетраплоидный гибрид, продуцируемый 2nCOC () × 2nBSB (), был обозначен как 4nCB.

Скрещивание 2nCOC () × 2nBSB () показало высокие показатели оплодотворения (85,8%) и вылупления (72,1%), но потомство показало относительно низкую выживаемость (38,9%). Спаривание 2nCOC с участием одного вида привело к оплодотворению, вылуплению и выживаемости, равным 90.6, 86,3 и 78,9% соответственно, а у 2nBSB — 92,9, 88,2 и 73,4% соответственно. Кроме того, коэффициенты оплодотворения, вылупления и выживаемости, обнаруженные для потомков самокросса 2nNCRC, составили 90,2, 85,6 и 75,1% соответственно. Живое потомство не было получено от обратного скрещивания 2nBSB () × 2nCOC (). Статистика соотношения гибридных потомков в 2014–2016 гг. Представлена ​​в таблице 1.

Подготовка разбросов хромосом и измерение содержания ДНК

Для определения плоидности тканей почек из 10 2nNCRC, 2nNCRC-F 2 , 2nGCOC , 2nGMCC и 4nCB в возрасте одного года (всего 50 рыб) использовали для подсчета хромосом.Препараты готовили по методу, описанному Liu et al . 4 с небольшими доработками. После культивирования в течение двух-трех дней при 20–22 ° C в образцы вводили 1-3 раза конканавалин в дозе 6–15 мкг / г массы тела с интервалом в 12–24 часа. За два-три часа до вскрытия в каждый образец вводили колхицин в дозе 4-6 мкг / г массы тела. Ткань почек растирали в 0,9% NaCl, подвергали гипотонической обработке 0.075 M KCl при 37 ° C в течение 40–60 мин, а затем трижды фиксировали смесью метанол-уксусная кислота 3: 1. Клетки по каплям добавляли к холодным влажным предметным стеклам и окрашивали 4% Гимза в течение 40–60 мин. Форму и количество хромосом анализировали под световым микроскопом. Было проанализировано 200 метафазных разворотов (по 20 метафазных разворотов в каждой выборке) для каждого вида рыб. Препараты просматривали под масляной линзой при увеличении 330 ×.

Содержание ДНК в эритроцитах потомков 2nCOC, 2nBSB, 2nCOC () × 2nBSB (♂) и потомков самопересечения 2nNCRC измеряли с помощью проточного цитометра (Cell Counter Analyzer, Partec, Германия).Мы собрали 1-2 мл крови из хвостовой вены у каждого человека с помощью шприца, содержащего ~ 200-300 единиц гепарина натрия. Образцы крови обрабатывали в соответствии с методом, описанным Liu et al . 4 и исследованы в тех же условиях. Содержимое ДНК 2nCOC и 2nBSB использовали в качестве контроля. Для сравнения содержания ДНК потомства с ДНК 2nCOC или 2nBSB мы использовали тест χ 2 с поправкой Йетса для проверки отклонения от ожидаемых значений.

Морфологические признаки

Несколько исчисляемых и измеримых признаков были оценены у 20 годовалых 2nCOC, 2nBSB, 2nNCRC, 2nGCOC, 2nGMCC, 4nCB, 2nCRC, 2nRCC и 2nJCC (всего = 180). Счетные признаки включают количество спинных, брюшных и анальных плавников, а также количество боковых, верхних и нижних боковых чешуек. Измеряемые признаки включают средние значения полной длины (WL), длины тела (BL) и ширины (BW), длины головы (HL) и ширины (HW), а также длины хвоста (TL) и ширины (TW).Кроме того, среднее отношение длины тела к общей длине (BL / WL), ширины тела к длине тела (BW / BL), длины головы к длине тела (HL / BL), ширины головы к длине головы (HW / HL). также рассчитывались ширина хвоста к длине хвоста (TW / TL) и ширина головы к ширине тела (HW / BW).

SPSS Statistics 17.0 (IBM Corp., Нью-Йорк, США) использовался для анализа ковариации морфологических признаков среди четырех типов потомков и их родителей.

Флуоресценция

in situ гибридизация и микроскопия

Генный зонд 5S гибридизирован с метафазными хромосомами 2nNCRC, 2nNCRC-F 2 , 2nGCOC, 2nGMCC и 4nCB.Флуоресценция in situ гибридизация (FISH) 5S ген и видоспецифичные центромеры зонды были сконструированы для 2nCRC и 2nRCC и амплифицированы с помощью ПЦР с использованием праймеров 5S P1 и 5S P2R (5′-GCTATGCCCGATCTC’GTCTGA и 5′-CAGGTTGGTATGGCCGTAAGC-3 ‘соответственно) 20 . Зонды FISH получали путем мечения Dig-11-dUTP (с использованием набора для перевода ников, Roche, Германия) очищенных продуктов ПЦР. FISH проводили согласно методу, описанному He et al . 33 . Для каждого вида рыб было проанализировано 200 метафазных разворотов (по 20 для каждого образца) хромосом. Генный зонд 5S (номер доступа в GenBank GQ485556) гибридизировался с метафазными хромосомами 2nCOC, 2nBSB, 2nNCRC, 2nNCRC-F 2 , 2nGCOC, 2nGMCC и 4nCB (рис. 2a – g).

Структура гонад и фенотип сперматозоидов

Случайным образом была отобрана одна самка 2nNCRC (только шесть живых 2nNCRC-F 1 2nCOC (♀) × 2nBSB (♂) наблюдались в 2014 году; четыре женщины и два мужчины).Гонаду 2nNCRC фиксировали в растворе Буэна для приготовления срезов ткани. Залитые парафином срезы вырезали и окрашивали гематоксилином и эозином. Структуру гонад наблюдали под световым микроскопом и фотографировали с помощью Pixera Pro 600ES (Pixera Corporation, Санта-Клара, Калифорния, США).

Образцы спермы 2nNCRC, 2nGCOC и 2nGMCC собирали с помощью чистой присоски и переносили в 2,5% раствор глутаральдегида. Затем образцы центрифугировали при 2000 × g в течение 1 минуты и фиксировали в 4% растворе глутаральдегида в течение ночи и в 1% растворе осмиевой кислоты в течение 2 часов.Сперматозоиды обезвоживали в спирте, добавляли по каплям на предметные стекла, сушили, подвергали распылению золочением и анализировали с помощью сканирующего электронного микроскопа X-650 (Hitachi) SEM (Nikon, Япония).

Экстракция геномной ДНК, ПЦР и секвенирование

Полную геномную ДНК из клеток периферической крови 2nCOC, 2nBSB и их потомков экстрагировали с использованием метода экстракции фенолом / хлороформом, как описано Sambrook et al . 41 . Набор праймеров ( 5S, P1, 5′-GCTATGCCCGATCTCGTCTGA-3 ‘; 5S, P2R, 5′-CAGGTTGGTATGGCCGTAAGC-3′) был разработан и синтезирован для амплификации 5S областей, не содержащих спейсеров, и транскрибированных ими генов рРНК . непосредственно из геномной ДНК согласно Qin et al . 34 . Реакции ПЦР проводили в объеме 25 мкл примерно с 20 нг геномной ДНК, 1,5 мМ MgCl 2 , 250 мкМ каждого dNTP, 0,4 мкМ каждого праймера и 1,25 ед. Полимеразы Taq (TaKaRa, Далянь, Китай). ). Термическая программа состояла из начальной стадии денатурации при 94 ° C в течение 5 минут, за которыми следовали 30 циклов 94 ° C в течение 35 секунд, 59 ° C в течение 35 секунд и 72 ° C в течение 35 секунд, а также заключительный этап удлинения при 72 ° C. C в течение 5 мин. Продукты амплификации разделяли на 1,5% агарозном геле с использованием буфера ТВЕ.После электрофореза фрагменты ДНК очищали с использованием набора для экстракции геля (Sangon, Шанхай, Китай) и лигировали с вектором pMD18-T. Плазмиды трансформировали в Escherichia coli DH5α , и фрагменты ДНК, вставленные в вектор pMD18-T, секвенировали с использованием автоматического секвенатора ДНК (ABI PRISM 3730, Applied Biosystems, Калифорния, США). Гомологию последовательностей и вариацию среди фрагментов, амплифицированных из 2nCOC, 2nBSB, 2nNCRC, 2nGCOC, 2nGMCC и 4nCB, анализировали с использованием BioEdit 42 и Clustal W 43 .

Полиморфизм ПЦР

ПЦР-амплификация ДНК из 2nCOC, 2nBSB и их потомков с праймерами 5S P 1 и P 2 R дала отличительные паттерны полос: две полосы в 2nCOC (~ 200 и 400 п.н.), две полосы в 2nBSB (~ 200 и 400 п.н.), четыре полосы в 2nNCRC (~ 200, 350, 400 и 500 п.н.), две полосы в 2nGCOC (~ 200 и 400 п.н.), две полосы в 2nGMCC (~ 200 и 400 п.н.) и четыре полосы в 4nCB (~ 200, 350, 400 и 500 п.н .; дополнительный рисунок S4).

Всего было секвенировано 390 клонов для изучения различных паттернов 5S рДНК: 20 2nCOC, 30 2nBSB, 120 2nNCRC, 60 2nGCOC, 60 2nGMCC и 100 клонов 4nCB (дополнительная таблица S3). ПЦР выявила два фрагмента в 2nCOC (203 и 406 п.н.), три в 2nBSB (188, 374 и 376 п.н.), 12 в 2nNCRC (196, 205, 339, 340, 341, 374, 398, 406, 410, 478, 480 и 493 п. 406, 480, 493 и 507 п.н.) (дополнительная таблица S3).Анализ последовательности показал, что 2nNCRC, 2nGCOC, 2nGMCC и 4nCB содержат два или четыре продукта ПЦР 5S одинакового размера из 196, 203 или 205 п.н., которые не различимы на агарозном геле, где они появляются как один Полоса ~ 200 п.н. Анализ последовательности также выявил три продукта ПЦР 5S аналогичного размера из 339, 340 и 341 п.н. в 2nNCRC, которые не были различимы на агарозном геле, где они выглядели как одна полоса длиной ~ 350 п.н. Аналогичным образом, 2nBSB, 2nNCRC и 4nCB содержат два или четыре продукта ПЦР 5S одинакового размера из 374, 376, 386, 398, 406 или 410 п.н., которые не были различимы на агарозном геле, и выглядели как один ~ 400- группа bp.2nNCRC и 4nCB содержат три продукта ПЦР 5S одинакового размера из 478, 480, 493 или 507 п.н., которые не были различимы на агарозном геле, где они выглядят как одна полоса размером ~ 500 п.н.

Транскриптомный анализ карася (Carassius auratus), важного аквакультуры и устойчивых к гипоксии видов

Образец цитирования: Liao X, Cheng L, Xu P, Lu G, Wachholtz M, Sun X, et al. (2013) Анализ транскриптома карася ( Carassius auratus ), важных видов аквакультуры и устойчивых к гипоксии видов.PLoS ONE 8 (4): e62308. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0062308

Редактор: Марк Робинсон-Рехави, Лозаннский университет, Швейцария

Поступило: 15 ноября 2012 г .; Одобрена: 19 марта 2013 г .; Опубликован: 22 апреля 2013 г.

Авторские права: © 2013 Liao et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Финансирование было предоставлено за счет грантов Специального фонда сельскохозяйственных научных исследований в интересах общества (200

5) и Национальной программы фундаментальных исследований Китая (2010CB126303). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Карась ( Carassius auratus ), принадлежащий к семейству Cyprinidae (Telestei), широко распространен на Евразийском континенте [1].Карась популярен как пищевая рыба в Китае и других странах. Благодаря хорошему вкусу, быстрому росту и пригодности для моно- и поликультуры в прудах, карась является одной из самых интенсивно культивируемых пресноводных рыб в мире: по статистическим данным ФАО, производство рыбы в 2010 году достигло 2,2 миллиона тонн [2] . Культура карася зародилась очень давно в Китае, и Китай до сих пор остается крупнейшей страной-производителем карася в мире. К настоящему времени в Китае было выведено несколько разновидностей карася, основанного на его уникальных репродуктивных характеристиках (например,g., гиногенез) [3] — [5].

Карась в дикой природе имеет три различных типа плоидности, включая диплоидный, триплоидный и тетраплоидный, каждый из которых имеет свой репродуктивный режим [6]. Диплоидные караси производят двуполое диплоидное потомство путем двуполого размножения; тетраплоидные дают потомство полностью женского пола посредством гиногенеза. Интересно, что у триплоидного карася существуют двойные репродуктивные режимы. Однополый гиногенез за счет активации гетерогенных сперматозоидов дает потомство полностью женского пола, тогда как при бисексуальном размножении образуются бисексуальные триплоидные потомства [5] — [6].Происхождение полиплоидии и поддержание генетического разнообразия до конца не изучены. Карась считался потенциальной моделью для изучения эволюционной биологии развития (Evo-Devo) [5].

Еще одно интересное явление, характерное для карася, заключается в том, что он может выдерживать месяцы аноксии при низких температурах в зимнее время. Благодаря этому уникальному характеру, он считается одной из наиболее устойчивых к гипоксии рыб [7], [8]. Механизмы толерантности к гипоксии у карася, хотя и не полностью изучены, включают большие запасы гликогена, анаэробный гликолиз и поддержание поступления аденозинтрифосфата (АТФ) и резкое снижение метаболизма [8].Кроме того, чтобы избежать лактоацидоза во время анаэробного гликолиза, карась способен превращать лактат в этанол в качестве основного конечного анаэробного продукта, который впоследствии выводится через жабры [8] — [9].

Эти особые характеристики карася позволяют предположить, что это не только важный вид для аквакультуры, но и потенциальный модельный организм для изучения молекулярных механизмов эволюции генома и физиологической адаптации (например, выживания при бескислородной токсичности). Действительно, ранее было доступно очень мало геномных и транскриптомных ресурсов этого вида.На данный момент в NCBI GenBank депонировано только около 2300 EST и 2200 белковых последовательностей. Отсутствие богатых генетических ресурсов препятствует не только молекулярному выращиванию карася, но и дальнейшим исследованиям механизмов конкретных биологических процессов. К счастью, разработка высокопроизводительных технологий секвенирования следующего поколения (NGS) предоставила экономичный и эффективный по времени инструмент для создания как геномных, так и транскриптомных ресурсов [10] — [11]. Имеется несколько отчетов о транскриптомном анализе видов, тесно связанных с карасями, с использованием метода NGS, которые стимулировали генетические и геномные исследования видов карповых [12] — [15].Однако эти исследования включали транскриптомное секвенирование объединенных тканей, которое не могло выявить тканеспецифические профили экспрессии генов. Экспрессия генов зависит от контекста, что означает, что профиль экспрессии генов зависит от ткани. Понимание тканеспецифической экспрессии генов может помочь прояснить молекулярные механизмы развития и функционирования тканей в организме [16] — [17]. В настоящем исследовании мы использовали платформу Roche 454 GS FLX для секвенирования транскриптома карася четырех тканей и провели анализ дифференциальной экспрессии генов среди тканей.Это первый отчет по характеристике транскриптома карася, который обеспечивает ценный геномный ресурс для селективного разведения и функциональных или эволюционных исследований генов, связанных с толерантностью к гипоксии.

Материалы и методы

Заявление об этике

Это исследование было одобрено Комитетом по уходу за животными и их использованию Китайской академии рыбных наук.

Образцы, измерение содержания ДНК и сбор тканей

В общей сложности 14 образцов карася (50–100 г) были собраны на рыбоперерабатывающем предприятии в Хэйлунцзянском научно-исследовательском институте рыболовства Китайской академии рыбных наук.Чтобы определить типы плоидности в образцах рыб, содержание ДНК измеряли на проточном цитометре Cell Lab Quanta SC (Beckman Coulter, Бреа, Калифорния, США). Эритроциты собирали из хвостовой вены шприцами, содержащими гепарин натрия. Образцы крови ресуспендировали в растворе для окрашивания Nuclear Isolation Media (NIM) -DAPI (NIM-DAPI, NPE Systems, Pembroke Pines, FL, USA) в течение 10-15 минут, а затем фильтровали. Содержание ДНК цветного карася, подтвержденное как диплоид, использовалось в качестве эталона.По содержанию ДНК для сбора тканей мы выбрали только диплоидного карася. Чтобы получить профили тканеспецифической экспрессии генов и маркеры однонуклеотидного полиморфизма (SNP), мы собрали четыре ткани (мозг, мышцы, печень и почки), и каждая смесь тканей содержала шесть образцов рыб с аналогичными количествами. Образцы ткани хранили в реагенте RNAlater (Qiagen, Hilden, Германия) при -20 ° C перед выделением РНК.

Выделение РНК, конструирование библиотек кДНК и секвенирование 454

Суммарную РНК из четырех тканей экстрагировали отдельно с использованием реагента TRIzol (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA).Тотальную РНК выделяли в соответствии с протоколом производителя, а затем обрабатывали ДНКазой I, не содержащей РНКаз (New England Biolabs) при 37 ° C в течение 30 минут, чтобы удалить потенциальную ДНК. После этого РНК суспендировали в воде, свободной от РНКазы, для синтеза кДНК. кДНК синтезировали с использованием 2 мкг общей РНК с использованием набора для синтеза кДНК SMART (Clontech Laboratories, Inc., Маунтин-Вью, Калифорния, США). Перед синтезом кДНК количество и качество РНК проверяли с помощью гель-электрофореза и биоанализатора (Agilent). Четыре библиотеки кДНК, представляющие четыре ткани, были сконструированы с использованием набора GS FLX Titanium General Library Preparation Kit (Roche, Branford, CT, USA).Для увеличения вероятности редкого транскрипта полученные библиотеки кДНК нормализовали с помощью дуплекс-специфической нуклеазы (DSN) (Евроген, Россия). Каждый полный планшет для секвенирования был разделен на две части, по одной для каждой библиотеки; всего было проведено два цикла секвенирования по 454 (планшеты) для четырех библиотек на геномном секвенаторе Roche 454 GS FLX Titanium в Shanghai OE Biotech Company.

Обработка данных последовательности и

de novo Assembly

Для каждого необработанного считывания низкокачественные основания и адаптер секвенирования были обрезаны с помощью SeqClean [18] и LUCY [19].Очищенные чтения со 100 парами оснований (bp) или более из четырех библиотек были собраны с использованием Newbler 2.5.3 с параметрами по умолчанию. Полученные консенсусные последовательности изотиг и оставшиеся синглтоны затем рассматривались как унигены для следующих анализов. Необработанные чтения были депонированы в базу данных NCBI Short Read Archive (SRA) (номер доступа: SRA057034).

Аннотация

Унигены сравнивали с неизбыточными (nr) последовательностями белков в базе данных Swiss-Prot с использованием BLASTX [20] со значениями отсечения E-значения из 1e-3 и сходством последовательностей ≥30%.Имя гена было присвоено каждому унигену в соответствии с наивысшим совпадением BLASTX с наивысшим баллом выравнивания среди совпадений взрыва. Пакет Blast 2GO [21] использовался для аннотирования унигенов трех основных категорий ГО: биологических процессов, молекулярных функций и клеточных компонентов. Анализ метаболических путей проводили с использованием Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG) (http://www.genome.jp/kegg/). Ввиду важности гликолиза для толерантности карася к кислороду мы сосредоточили внимание на пути гликолиза / глюконеогенеза и проанализировали профиль экспрессии родственных генов (ферментов) в четырех тканях.Чтобы охарактеризовать унигены в полноразмерную кДНК, 5’UTR + экзон (ы), экзон (ы) + 3’UTR или экзон (ы), мы сравнили унигеновые последовательности карася со всеми известными последовательностями генов рыбок данио ( Danio rerio ) (загружен из базы данных Ensembl) с использованием BLASTn с пороговым значением E-value , равным 1e-10.

Сравнительный транскриптомный анализ карася и других видов рыб

Теперь полные последовательности для восьми видов костистых рыб, включая рыбок данио, фугу ( Takifugu rubripes ), медака (Oryzias latipes ), колючку ( Gasterosteus aculeatus ), треску ( Gadus morhua182acanatiria ), ), тетраодон ( Tetraodon nigroviridis ) и тилапия ( Oreochromis niloticus ), доступны в базе данных Ensembl.Мы загрузили все белковые последовательности восьми видов из Ensembl, а затем провели сравнительный транскриптомный анализ между карасем и этими видами рыб, используя tBLASTx при E-value <1e-10.

Анализ экспрессии

Считывания из четырех тканей были сопоставлены с каждой соответствующей последовательностью изотиг. Уровень экспрессии рассчитывали, используя количество выровненных считываний для каждого изотига (униген). Различно экспрессируемые гены между тканями были идентифицированы с использованием точного теста Фишера со значением P <0.0001.

Микроспутник и маркеры SNP Discovery

Программа MISA [22] (http://pgrc.ipk-gatersleben.de/misa/) была использована для обнаружения микросателлитных последовательностей из унигеновых последовательностей. Пять типов микросателлитов были идентифицированы с критериями от ди- до гексануклеотидных мотивов, и минимальная повторяющаяся единица была определена как 6 для ди- и 5 повторов для три-, тетра-, пента- и гексануклеотидов. Последовательности, состоящие из двух или более повторяющихся единиц с мотивами, разделенными> 100 п.н., считались двумя или более микросателлитами.Для конструирования будущих праймеров были собраны только микросателлитные последовательности с фланкирующими последовательностями ≥50 п.н. с обеих сторон. Мы использовали QualitySNP [23] (http://www.bioinformatics.nl/tools/snpweb/) для определения потенциальных SNP из изотиг, содержащих не менее 10 чтений. Выявлены только те SNP с частотой минорного аллеля не менее 20%. Индели не были включены в анализ SNP.

Результаты и обсуждение

Определение типов плоидности

Карась разной плоидности, обитающие в естественных водах, трудно различить по фенотипическим признакам.Таким образом, мы использовали экономящий время и точный метод проточной цитометрии для определения типов плоидности [6], [24]. Содержание ДНК в 14 образцах карася было измерено в диапазоне от 117 до 269 на основе относительной интенсивности флуоресценции, тогда как ДНК Содержание образца цветного карася составляет 204 ( Рисунок 1 ). Таким образом, в соответствии со значением диплоидной окраски карася, шесть образцов карася с содержанием ДНК от 190 до 208 считались диплоидами и отбирались для сбора тканей для дальнейшего выделения общей РНК.

454 Секвенирование и сборка

Мы сконструировали четыре библиотеки кДНК и впоследствии получили четыре набора транскриптомных считываний для мозга, мышц, печени и почек карася соответственно. Конвейер анализа показан на рис. 2 , который начинается с секвенирования 454, за которым следуют предварительная обработка и сборка и заканчивается функциональной аннотацией и обнаружением генетических маркеров.

Всего секвенирование Roche 454 дало 2620642 необработанных считывания с общим объемом 768 110 170 пар оснований (768 Мбит / с), что в среднем дает 293 пар оснований на считывание.Ткань печени была обнаружена с наибольшим количеством необработанных считываний (700 677), тогда как ткань почек была обнаружена с самой длинной средней длиной на считывание (321 п.н.). Ткань мозга была обнаружена с наименьшим количеством необработанных считываний (604 576) и самой короткой средней длиной на считывание (256 п.н.) (, таблица 1, ). После предварительной обработки с помощью SeqClean и LUCY мы получили около 2,3 миллиона усеченных чтений с ∼700 Мбит / с, что в среднем дает 293 п.н. на одно чтение. Для тканей мозга, мышц, печени и почек было сгенерировано 554 231, 484 255, 662 301 и 648 158 усеченных считываний со средней длиной 259, 312, 330 и 320 п.н., соответственно (Таблица 1).

Сборка очищенных считываний из четырех объединенных тканей дала 127 711 унигеновых последовательностей, включая 84 867 изотигов и 42 844 синглетонов (, таблица 2, ). Средняя глубина этих изотиг составила 27,3. Средняя длина изотиг составляла около 493 п.н., а N50 — 547 п.н. (, таблица 2, ). Большинство (80,49%) этих изотиг распределялось в области 250–1250 п.н., но было 3935 изотигов (4,64%) с длиной более 1250 п.н. В то время как большинство синглтонов распределено в области 100–450 п.н., было получено только 622 синглетона длиной более 450 п.о. (, рис. 3, ).Анализ распределения унигена в четырех тканях дал 21 489 (50,16%), 5 745 (13,41%), 5 841 (13,63%) и 9769 (22,80%) синглтонов и 67 989 (80,11%), 36 692 (43,23%), 30 710 (36,19). %) и 52 132 (61,43%) изотигов в головном мозге, мышцах, печени и почках соответственно (, таблица 3, ). В мозге и почках было обнаружено больше унигенов, чем в мышцах и печени. В этом исследовании мРНК, полученная из общей РНК из нескольких тканей шести образцов с помощью ОТ-ПЦР, была секвенирована, и, таким образом, полученные данные транскриптома являются более полными по сравнению с секвенированием одной ткани или одного образца.

Поиск с помощью BLASTn уникальных генов карася против всех полноразмерных последовательностей кДНК рыбок данио, загруженных из базы данных Ensembl, показал, что 12 387 унигеновых последовательностей карася были разделены на четыре категории: 613 полноразмерных последовательностей кДНК (включая 140 возможных), 2746 экзонов. + 3’UTR последовательности, 4, 320 последовательностей 5’UTR + экзонов и 6708 последовательностей экзонов (, фиг.4, ). Полноразмерные последовательности кДНК имеют полные последовательности транскриптов, включая кодирующие области (CDS) или все экзоны и нетранслируемые области (UTR), и, таким образом, облегчают последующие исследования геномной структуры и функционального анализа [25].Это длительный и трудоемкий процесс с использованием традиционного метода секвенирования по Сэнгеру для получения больших коллекций полноразмерных кДНК. К счастью, метод NGS, использованный в этом и других исследованиях, показал себя как эффективный подход для получения большого количества полноразмерных кДНК [26] — [27]. Кроме того, более 7000 унигенов с 5′- или 3′-UTR также можно использовать для получения полноразмерных последовательностей кДНК с помощью метода прогулки праймеров. Полноразмерные последовательности кДНК карася будут предоставлены по запросу.

Аннотация

Из 127 711 собранных унигеновых последовательностей 22 273 (17,44% всех унигенов; включая 16 331 изотиг и 5 942 синглетона) имели по крайней мере одно значимое совпадение, соответствующее 14 449 уникальным образцам белков в базе данных Swiss-Prot ( Таблица S1 ). Было обнаружено, что значительный процент последовательностей (82,56%) не имеет значимого совпадения с известными последовательностями белков. Низкий процент совпадающих последовательностей может быть из-за слишком большого количества коротких считываний, полученных в результате секвенирования.Известно, что значимость сравнения BLAST частично зависит от длины запрашиваемых последовательностей [28]. В этом исследовании около четверти унигеновых последовательностей были не очень длинными (25,69% ≤250 п.н.), что могло быть слишком короткий, чтобы найти статистически значимые совпадения. Большое количество унигенов можно отнести к четырем тканям, секвенированным в нашем исследовании. Однако также возможно, что карась может иметь более уникальные гены по сравнению с другими видами.

Анализ GO аннотированных унигенов показал, что 14 398 (64.64%) были назначены хотя бы на один срок GO, всего 84 876 назначений GO. Для молекулярных функций наиболее представленной категорией была каталитическая активность (GO: 0003824), за которой следовали связывание (GO: 0005488), активность молекулярного преобразователя (GO: 0060089) и активность переносчика (GO: 0005215). Для клеточного компонента наиболее часто встречались термины GO: клетка (GO: 0005623), макромолекулярный комплекс (GO: 0032991), органелла (GO: 0043226), часть клетки (GO: 0044464) и часть органеллы (GO: 0044422). Что касается биологических процессов, гены, участвующие в клеточном процессе (GO: 0009987) и метаболическом процессе (GO: 0008152), ответе на стимул (GO: 0050896), биологической регуляции (GO: 0065007) и локализации (GO: 0051179) были широко представлены ( Рисунок 5 ).

Кроме того, анализ пути KEGG обнаружил 6 382 унигена, участвующих в 237 предсказанных метаболических путях KEGG, которые были разделены на различные функциональные группы (, таблица 4, ). Число унигенов в предсказанном пути варьировало от 1 до 704 (, таблица S2, ). Самая большая функциональная группа — это системы организма (1853, 29,03%), которые включают иммунную систему (577), нервную систему (432), эндокринную систему (280) и пищеварительную систему (187). Unigenes, сгруппированные в метаболизм, составили 1680 (26.32%), включая метаболизм углеводов (346), метаболизм липидов (255) и метаболизм аминокислот (252 последовательности) и т. Д. Группы по клеточным процессам, обработке генетической информации и обработке экологической информации составили 1008 (15,79%), 1 007 (15,78%) ) и 834 (13,04%) унигена соответственно.

C Сравнительный транскриптомный анализ карася и других видов рыб

Унигенные последовательности транскриптома карася сравнивали с белками Refseq восьми видов костистых животных с использованием tBLASTx при E-value <1e-10.Это привело к появлению 10 994, 8 465, 8 546, 8 830, 8 519, 7 907, 8 398 и 9 188 унигенов со значительным сходством с генами рыбок данио, фугу, медака, колюшки, трески, латимерии, тетраодона и тилапии соответственно. Среди них было 237, 99, 98, 106, 90, 69, 92 и 109 уникальных генов, соответствующих E-value = 0. Карась показал наибольшее сходство с рыбками данио на уровне экспрессии генов, что можно объяснить карасем. карп и данио, принадлежащие к одному семейству Cyprinidae. Целакант — близкий родственник последнего общего предка рыб и четвероногих [29]; Карась имел наименьшее сходство с латимерией (, таблица 5, ).Обнаружено умеренное транскриптомное сходство карася с другими костистыми карасями.

Дифференциальный анализ профилей экспрессии генов в тканях

Анализ дифференциальной экспрессии унигенов (изотигов) продемонстрировал, что для большинства генов не было обнаружено значительных различий между тканями, при этом количество унигенов варьировалось от 36 156 до 55 461 (, фиг. 6, ). Напротив, количество генов с повышенной и подавляющей регуляцией колебалось от 6210 (мозг против печени) до 9237 (мозг против почек).Полный транскриптомный анализ показал, что больше генов активируется в мышцах и больше генов подавляется в печени по сравнению с генами, экспрессируемыми в других тканях. Это можно интерпретировать, наблюдая, что мышцы и печень являются важными органами, соответственно, для роста и адаптации к окружающей среде. Кроме того, дифференциальные гены, обнаруженные в нашем исследовании, могут быть использованы в качестве потенциальных молекулярных маркеров для отбора и разведения карася с целью улучшения продукции аквакультуры. Однако требуется дальнейшее подтверждение роли этих генов с использованием других более чувствительных методов, таких как ПЦР в реальном времени и более сфокусированный анализ путей (см. Следующий раздел).Информация об унигенах (изотигах) и соответствующем количестве считываний подробно описана в , Таблица S3 .

Анализ путей гликолиза / глюконеогенеза

Карась осенью начинает накапливать большое количество гликогена в печени и мышцах. Накопленный гликоген может потребляться за счет анаэробного гликолиза в течение месяцев, чтобы поддерживать уровень АТФ на высоком уровне, что позволяет карасям выжить в условиях гипоксии зимой [30]. Чтобы получить более полное представление о молекулярном механизме толерантности к гипоксии у карася, гликолиз KEGG / Путь глюконеогенеза (MAP00010) был заселен унигенами, идентифицированными в этом исследовании.С Blast2GO было обнаружено, что 43 унигена, которые картированы с 20 ферментными генами, связаны с этим путем. Чтобы выяснить, можно ли найти больше унигенов в изотигах или синглетонах карася, мы загрузили из базы данных Ensembl все транскрипты генов рыбок данио, участвующих в пути гликолиза / глюконеогенеза, и опросили их по транскриптому карася с использованием Blastn с E-value . <1e-10. После ручного отбора совпадений мы идентифицировали 168 уникальных генов, связанных с этим путем, которые кодируют 23 фермента (розовые прямоугольники, , рис. 7, ).Три дополнительных фермента, фосфоенолпируваткарбоксикиназа 2 [EC: 4.1.1.49], ацил-CoA синтетаза [EC: 6.2.1.13] и бисфосфоглицератмутаза [EC: 5.4.2.4]) были идентифицированы только вышеуказанным методом. Экспрессия вышеуказанных ферментов варьирует в разных тканях (, таблица 6, ). Высокоэкспрессируемыми ферментами были фосфоглицераткиназа [EC: 2.7.2.3], фосфоглицератмутаза [EC: 5.4.2.1], фосфоенолпируваткарбоксикиназа 2 [EC: 4.1.1.49], а такие ферменты, как ацил-КоА-синтетаза [EC: 6.2.1.13] и бисфосфоглицератмутаза [EC: 5.4.2.4] были наименее экспрессированы (, таблица 6, ). Как показано в Таблице 7, в мышцах было обнаружено больше транскриптов, особенно для фосфоенолпируваткарбоксикиназы 1 [EC: 4.1.1.32], фосфоенолпируваткарбоксикиназы 2 [EC: 4.1.1.49] и пируватдегидрогеназы [EC: 1.2.4.1]. Предыдущее исследование, проведенное на трех видах рыб, показало, что гликолитические ферменты были обнаружены во всех тканях, но больше в мышцах, чем в других тканях [31], что согласуется с результатами настоящего исследования.По сравнению с другими бескислородными животными, такими как лягушка ( Rana pipiens ), черепаха ( Chrysemys picta ) и акула ( Hemiscyllium ocellatum ), караси реагируют на отсутствие кислорода, такие как глубокое подавление обмена веществ и толерантность. ионного нарушения, но может поддерживать активные и ответные функции в отсутствие кислорода [10], [32] — [33]. Кроме того, чтобы избежать самоотравления молочными продуктами во время гликолиза, карась обладает особой способностью производить этанол и выделять его в воду через жабры [9].Гипоксия может быть важной движущей силой эволюции, приводящей как к конвергентным, так и к дивергентным физиологическим стратегиям выживания при гипоксии [33]. В этом исследовании мы исследовали гены, участвующие в гликолизе и глюконеогенезе у карася, сравнительный анализ этих генов у устойчивых к гипоксии животных, а также изучение других важных генов, таких как фактор транскрипции, индуцируемый гипоксией (HIF) [33] — [34] ] может дать ключ к разгадке молекулярной адаптации, связанной с толерантностью к гипоксии.

Рисунок 7. Карта гликолиза / глюконеогенеза KEGG, заполненная транскриптами, кодирующими соответствующие ферменты.

Идентифицированные ферменты показаны в красных прямоугольниках, а их количество транскриптов в различных тканях показано в таблице 6 .

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0062308.g007

Разработка молекулярных маркеров, полученных из транскриптома

Карась — важная рыба в аквакультуре. Ожидается, что молекулярная селекция, такая как селекция с помощью маркеров (MAS), будет иметь большой потенциал для увеличения производства аквакультуры [35].Кроме того, молекулярные маркеры необходимы для исследований популяционной генетики, биогеографии и эволюции [3], [4], [24], [36]. Однако только несколько микросателлитных маркеров (или Simple Sequence Repeat, SSR) доступны у карася [37] — [39]. Транскриптомные последовательности, полученные с помощью NGS, стали отличным источником для поиска и разработки полученных из транскриптомов (или генов). ассоциированные) молекулярные маркеры [10], [13] — [15], [28]. Всего было идентифицировано 11 295 микросателлитов из 10 203 унигеновых последовательностей (, таблица 7, ).Наиболее частым повторяющимся мотивом был динуклеотидный повтор (8406), на долю которого приходилось 74,44% всех микросателлитов, за которым следовали три- (2032, 17,99%), тетра- (760, 6,73%), пента- (87, 0,77%). , и гексануклеотидные повторы (10, 0,09%). Учитывая будущее использование этих маркеров, было обнаружено, что 5364 уникальных последовательности с микросателлитами имеют достаточное количество фланкирующих последовательностей (≥50 п.н.) с обеих сторон для дизайна праймера (, таблица 7, ). При строгих мерах с использованием QualitySNP и без учета отступов было выявлено 5 784 предполагаемых высококачественных SNP, включая 4 004 перехода и 1 780 трансверсий (, рис. 8, ).Согласно строгим мерам оценки качества SNP, предложенным Wang et al. [40], SNP, содержащиеся в контигах, содержащих по крайней мере четыре EST, и минорная аллельная последовательность, встречающаяся по крайней мере дважды, были надежными для генотипирования. В настоящем исследовании все предсказанные SNP были идентифицированы из изотиг, охваченных по крайней мере 10 чтениями с частотой минорных аллелей не менее 20%, что позволяет предположить, что SNP, идентифицированные в настоящем исследовании, с большей вероятностью были аутентичными. Таким образом, эти предполагаемые SNP могут быть использованы в качестве приоритетных кандидатов для дальнейших исследований ассоциации генетика-среда или генотип-фенотип у карася.

Выводы

Мы выполнили de novo транскриптомного секвенирования тканей мозга, мышц, печени и почек карася (каждая с шестью образцами), получили 127 711 унигеновых последовательностей и проанализировали их категории и пути генной онтологии. Анализ дифференциальной экспрессии генов выявил больше генов, экспрессируемых в головном мозге, активируемых в мышцах и подавляемых в печени, по сравнению с генами, экспрессируемыми в других тканях. Важно отметить, что мы идентифицировали 11 295 микросателлитных и 5784 маркеров SNP для молекулярной селекции и разведения карася.Транскриптом карася, полученный в этом исследовании, является ценным ресурсом для аквакультуры и фундаментальных исследований, таких как эволюция генома (например, полиплоидизация) и физиологическая адаптация (например, толерантность к гипоксии).

Массовое производство полностью самок диплоидов и триплоидов у карася

Abstract

Во многих аквакультурных видах полностью самки и стерильные популяции обладают превосходной продуктивностью благодаря более быстрому росту и относительно однородному размеру особей.Однако производство полностью самок и стерильных рыб в крупных масштабах для аквакультуры представляет собой проблему на практике, поскольку процедуры, необходимые для индукции гиногенеза, обычно вызывают массовую гибель эмбрионов и личинок, а количество индуцированных гиногенов слишком мало для их прямого использования. в аквакультуре. Здесь мы сообщаем о массовом производстве триплоидных карасей, состоящих исключительно из самок, путем сочетания искусственного гиногенеза, смены пола и диплоидно-тетраплоидной гибридизации. Ранее мы получили популяцию аллотетраплоидного карпа (4n = 200) путем гибридизации красного карася ( Carassius auratus red var 😉 и белого карпа ( Cyprinus carpio ; ♂).Мы индуцировали полностью самки диплоидных гиногенов карася японского ( Carassius cuvieri ; 2n = 100). Мы также получили диплоидные гиногены самцов того же вида, обработанные гиногенетических мальков 17-α-метилтестостероном, что привело к получению гиногенетических самцов с уважением к полу. Наконец, эти самцы были использованы для скрещивания с самками диплоидных гиногенов японского карася и аллотетраплоидными самками, что привело к получению плодовитых полностью самок диплоидных японских карасей (2n = 100) и стерильных полностью самок триплоидных гибридов (3n = 150). ), соответственно.Таким образом, диплоидные гиногенетические самки карася и самец с измененным полом вместе с аллотетраплоидной линией дают возможность производить полностью состоящие из самок триплоидные популяции в больших масштабах для удовлетворения потребностей в аквакультуре.

Ключевые слова: гиногенез, смена пола, полностью женский диплоид, полностью женский триплоид, стволовые клетки, разведение рыб.

Введение

У многих видов культивируемых рыб самки демонстрируют более высокие темпы роста, чем самцы, и достигают больших размеров, а самцы созревают и замедляют рост, прежде чем достигнут товарного размера.Различия в скорости роста и времени полового созревания приводят к смешанной популяции особей, демонстрирующей значительные различия в размерах и, как следствие, к общему снижению продуктивности. Таким образом, растет интерес к созданию маточного стада, состоящего исключительно из самок, для рентабельной аквакультуры 1 . Гиногенез является важным методом разведения рыб и широко применяется для улучшения генетических характеристик различных видов рыб 2 , 3 .Гиногенез — это развитие женщин без генетического вклада сперматозоидов. Гиногенез часто встречается в естественных популяциях различных низших позвоночных 4 7 . Гиногенез также может быть искусственно индуцирован путем оплодотворения яиц генетически инактивированной спермой с последующим подавлением экструзии второго полярного тельца и первого расщепления, что приводит к мейотическому и митотическому диплоидному гиногенезу соответственно. Полученные диплоидные гиногенетические рыбы обладают способностью расти до взрослой жизни и созревают для воспроизводства.Диплоидные гиногены демонстрируют либо однополость, либо бисексуальность в зависимости от системы генетической детерминации. У рыб существует множество систем определения пола, включая гомогамию женщин XX / XY / гетерогамию мужчин и гомогамию мужчин / женщин ZZ / ZW 8 , 9 , 10 . У гомогаметных самок видов, таких как карась, в результате гиногенеза — естественного или искусственного — обычно образуются все популяции самок 11 , 12 , 13 .Следовательно, искусственный гиногенез является полезным инструментом для выращивания маточного стада исключительно самок у видов рыб, размножающихся бисексуально.

Естественный гиногенез включает в себя участие как нормальных сперматозоидов, так и яйцеклеток, а эмбриогенез в отсутствие генетического вклада сперматозоидов происходит нормально, что приводит к эффективному способу производства потомства, сравнимому с бисексуальным воспроизводством. Однако перед искусственным гиногенезом стоит одна серьезная проблема, связанная с непосредственным использованием в производстве расплода. Чтобы вызвать искусственный гиногенез, яйца подвергаются импульсной обработке на критической стадии, чтобы предотвратить экструзию второго полярного тела в мейозе II или первое дробление.Эти виды лечения обычно представляют собой физические шоки, а именно термические шоки (холодные или тепловые) 14 18 и удары давления 19 , 20 . Эти шоки вызывают повреждение яиц и, таким образом, влияют на эмбриональное и личиночное развитие, приводя к массовой летальности, ограничивая применимость искусственного гиногенеза для крупномасштабного производства в аквакультуре.

Другой подход, который широко используется для прямой индукции исключительно самок рыб, — это изменение пола с помощью гормонального лечения 1 , 21 , 22 .У этого подхода есть проблема, аналогичная упомянутой для искусственного гиногенеза, поскольку есть несколько факторов, которые могут ограничить его прямое использование для крупномасштабного производства. Гормональное лечение не гарантирует 100% -ную эффективность смены пола для производства самок, и мальков можно использовать только один раз, что делает этот подход дорогостоящим и трудоемким. 23 . Кроме того, на рынке есть опасения по поводу побочных эффектов пищевых продуктов, обработанных гормонами.

Комбинация искусственного гиногенеза и смены пола со скрещиванием нормальных самок и генетически самок, но с измененным полом самцов привлекла значительное внимание к воспроизводимому производству исключительно самок рыбы, чтобы удовлетворить потребности в массовом производстве исключительно самок. рыба в аквакультуре 24 27 .Однако не было сообщений об успешном налаживании производства исключительно самок карася за счет сочетания гиногенеза и смены пола.

В нашем предыдущем исследовании популяция фертильных AT была получена путем скрещивания красного карася ( Carassius auratus red var, ♀) × карпа обыкновенного ( Cyprinus carpio, ♂) 28 . К настоящему времени эта популяция размножилась в 16 поколениях (F 3 -F 18 ) 29 . Триплоидный карась, который мы называем 3nCC (3n = 150), был затем получен путем скрещивания AT (♂) с JCC ( Carassius cuvieri, ♀), который сочетал в себе стерильность и очевидную гибридную силу или гетерозис в аквакультуре.Сейчас более 400 миллионов 3nCC ежегодно производятся для аквакультуры в Китае 28 , 30 . Мы также предприняли еще один шаг для повышения продуктивности 3nCC путем создания превосходных особей японского карася в качестве родительского штамма гибридизации. С этой целью мы использовали индуцированный гиногенез и получили диплоидные гиногены JCC, которые превосходят по устойчивости к болезням, переносимости гипоксии и адаптивности 31 . Однако количество превосходящих гиногенов JCC было невелико и не могло удовлетворить спрос в аквакультуре.

В этом исследовании большая популяция 2nFCC была получена путем скрещивания RGJCC () с GJCC (). Кроме того, новый полностью самок триплоидного карася, названный 3nFCC, был получен путем гибридизации RGJCC () с AT (). Сообщений о триплоидных рыбах, полностью состоящих из самок, было немного 32 . Раньше для образования триплоидных рыб необходимо было искусственно подавить второе мейотическое деление в яйцеклетке после оплодотворения, что не могло гарантировать получение 100% триплоидного потомства.У форели Daniel Chourrout вызвал тетраплоидную линию тепловым шоком и использовал ее для производства триплоидов для производства во Франции 14 , но, как упоминалось выше, тетраплоидия, вызванная тепловым шоком, всегда была связана с высокой смертностью, ограничивая крупномасштабное производство. триплоидов. Напротив, в настоящем исследовании были получены триплоидные гибриды, полностью состоящие из самок, путем скрещивания RGJCC () с AT (). Этот метод позволяет производить полностью женские триплоиды в больших масштабах. Это первое сообщение о создании полностью женского триплоида путем сочетания гиногенеза, смены пола и межвидового спаривания.

Формирование полностью самок диплоидных и триплоидных карасей обеспечивает отличную платформу для исследования половой дифференциации первичных зародышевых клеток (PGC) 33 . В этом аспекте мы четко знаем, что PGC полностью самок диплоидного и триплоидного карася в конечном итоге разовьются в оогонии и зрелые яйцеклетки 34 . Таким образом, мы можем наблюдать, как PGC женского диплоида и триплоида претерпевают половую дифференциацию.

С другой стороны, формирование полностью самок диплоидного и триплоидного карася также обеспечивает отличную платформу для выполнения переноса ядра.Мы можем перенести ядро ​​бластулы из полностью диплоидного или триплоидного карася в оплодотворенное яйцо, ядро ​​которого вынесено наружу. Таким образом, теоретически яйцеклетка с «переносимым ядром» разовьется в диплоидную или триплоидную особь самки 35 , 36 , 37 . Если мы получим всех женщин диплоидных или триплоидных особей, мы можем сделать вывод, что эксперименты с «переносом ядра» успешны.

После образования диплоидных и триплоидных карасей, состоящих исключительно из самок, мы можем также использовать их для изучения сигнального пути некоторых генов корреляции полов, особенно важных генов, определяющих пол самок карася.Сначала установите полностью женские линии PGC in vitro 38 , 39 , 40 . Затем мы можем нокаутировать целевой ген в клеточной линии и перенести ядро ​​женской PGC в зиготу, ядро ​​которой перемещено, и наблюдать влияние целевого гена 41 , 42 . Если ген-мишень играет важную роль в определении пола самки, изменения в потомстве яиц с «ядерным переносом» можно легко наблюдать и анализировать, поскольку нет никакого вмешательства генов, определяющих мужской пол, у полностью самок карася. карп.

Таким образом, образование полностью самок диплоидного и триплоидного карася обеспечивает хороший экспериментальный материал для исследований стволовых клеток рыб и переноса ядер.

Материал и методы

Все образцы, включая JCC, GJCC, RGJCC, 2nFCC, 3nFCC, 3nCC, AT, и леща тупорылого ( Megalobrama amblycephala , сокращенно BSB) были собраны в Инженерном центре разведения полиплоидных рыб г. Министерство образования Китая, расположенное в Хунаньском педагогическом университете.Обращение с животными и эксперименты соответствовали Междисциплинарным принципам и руководству по использованию животных в исследованиях, тестировании и образовании Нью-Йоркской академии наук, США.

Производство GJCC и RGJCC

Нерестившиеся самки JCC и самцы BSB были использованы для искусственного размножения 31 . Для искусственного гиногенеза сперму BSB удаляли, разбавляли раствором Хэнка (1: 4), выливали в стеклянную посуду на льду и подвергали УФ-облучению при 2 мВт / см 2 .Суспензию сперматозоидов непрерывно перемешивали покачиванием во время облучения. Общие введенные дозы УФ-излучения составляли 3600 мДж / см 2 , что соответствовало продолжительности облучения 30 мин. Затем яйцеклетки, выделенные из JCC, осеменяли облученной спермой. Через две минуты осемененные яйца подвергали холодному шоку при 0-4 ° C в течение 40 минут, чтобы предотвратить экструзию второго полярного тельца. Затем яйца инкубировали при 18-20 ° C в пресной воде. Примерно 1000 мальков на второй день после вылупления обрабатывали 17-α-метилтестостероном (МТ) путем перорального приема с пищей в дозе 100 мкг / г в течение 60 дней.Контрольные мальки получали нормальный рацион без МТ.

Гистология гонад

После роста в течение 4 месяцев из 10 рыб GJCC, обработанных МТ, были случайным образом взяты образцы для выявления смены пола путем гистологического разделения. Вкратце, гонады фиксировали в растворе Буэна, заливали парафином, делали срезы и окрашивали гематоксилином и эозином. Структуры гонад наблюдались и фотографировались с помощью Pixera Pro 600ES. Гонаду получали согласно стандартной серии карповых рыб Лю 2 .Во второй сезон нереста 30 RGJCC были полосаты для контроля за производством спермы. Сперму собирали с помощью чистой присоски и предварительно вводили в 2,5% раствор глутаральдегида для мониторинга морфологии. Образцы центрифугировали при 2000 об / мин в течение 1 минуты на центрифуге Eppendorf 5804R, фиксировали в 4% растворе глутаральдегида в течение ночи и повторно фиксировали в 1% растворе осмиевой кислоты в течение 2 часов. Образцы обезвоживали в этаноле, капали на предметные стекла, сушили и подвергали распылению золочением перед наблюдением на сканирующем электронном микроскопе X-650 (HITACHI) SEM.

Наблюдение за структурой гонад 2nFCC и 3nFCC было выполнено аналогичным образом, за исключением того, что в возрасте 7 месяцев использовали 20 рыб 2nFCC и 20 3nFCC.

Производство 2nFCC и 3nFCC

В сезоны нереста 30 самцов RGJCC, 30 самцов GJCC и 30 самок AT использовали для продукции 2nFCC и 3nFCC. Пятнадцать самцов RGJCC использовали для спаривания с 30 самками GJCC, а другие 15 самцов RGJCC с 30 самками AT. JCC и 3nCC также получали одновременно с контрольными группами.Для проверки фертильности в стеклянную посуду помещали 10 дубликатов примерно 600 оплодотворенных яиц в каждом скрещивании. Яйца выращивали в колодезной воде при температуре 20 ℃. Подсчитывали средний коэффициент фертильности (количество гаструл / общее количество яиц × 100%) и коэффициент вылупления (количество вылупившихся птенцов / общее количество яиц × 100%). Как для коэффициента фертильности, так и для коэффициента вылупления использовался t-критерий для анализа ковариации данных между 2nFCC и JCC, 3nFCC и 3nCC. Вылупившихся мальков выращивали в прудах.

Исследование уровней плоидности

Для определения уровней плоидности были получены препараты хромосом из культур клеток периферической крови 7-месячных рыб.Вкратце, 0,2 мл образца крови собирали с помощью шприца, пропитанного 0,1% гепарином натрия, культивировали в питательном растворе при 25,5 ° C и 5% CO 2 в течение 68-72 часов, и за 3,5 часа до сбора урожая добавляли колхицин. Клетки собирали центрифугированием с последующей гипотонической обработкой 0,075 М KCl при 26 ° C в течение 25-30 мин с последующей фиксацией смесью метанол-уксусная кислота 3: 1 с тремя заменами. Клетки помещали на холодные предметные стекла, сушили на воздухе и окрашивали в течение 30 мин в 4% растворе Гимзы. Хромосомы исследовали под микроскопом.Для каждого вида рыб было проанализировано 100 метафаз (по 10 метафаз в каждом образце) хромосом.

Результаты

Хромосомы GJCC, RGJCC, 2nFCC и 3nFCC

Хромосомы подсчитывали в 10 метафазах в каждом образце GJCC, RGJCC, 2nFCC и 3nFCC (таблица). Число хромосом варьировалось от 95 до 100 (что составляет 97 ~ 98%) в GJCC (фиг. A), RGJCC (фиг. B) и 2nFCC (фиг. C), указывая на то, что они были диплоидными (2n = 100). Как и ожидалось, 3nFCC был триплоидным (3n = 150), о чем свидетельствует преобладающая доля (94%) метафаз от 145 до 150 хромосом (рис.г).

Метафаза. (а) Гиногенетический японский карась (GJCC), показывающий 2n = 100. (b) Гиногенетический японский карась с обратным полом (RGJCC) показывает 2n = 100, (c) Диплоидный японский карась полностью самок (2nFCC) показывает 2n = 100. (d) Полностью женский триплоидный карась (3nFCC) показывает 3n = 150.

Таблица 1

Распределение числа хромосом в митотической метафазе

908 57 —
Тип рыбы номер образца количество спредов Распределение номеров хромосом
<95 95-99 100 > 100
GJCC 10 100 1 9 88 2
RGJCC 10052 RGJCC 10052 1 9 88 2
2nFCC 10 100 1 10 87 1
<145 145-149 150 > 150
3nFCC 10 100 3 10 85 67 2

Эффективность смены пола

После лечения МТ в GJCC развились два типа структуры гонад (рис.а, б). Из 10 наблюдаемых рыб 9 продемонстрировали полную смену пола на функциональных самцов, о чем свидетельствует четкая структура яичек на срезах, а у 1 была неполная реверсия пола, о чем свидетельствует овотестикулярная структура. Это наблюдение указывает на высокую 90% эффективность индуцированной МТ смены пола от женщины к мужчине при GJCC. Одновременно белая сперма могла быть удалена из 93,3% обработанных MT рыб GJCC. Сперматозоиды этих GJCC с измененным полом, а именно самцов RGJCC, имели нормальную морфологию, так как у них были хорошо развитые голова и хвост под растровым электронным микроскопом (рис.CD).

Строение гонад и сперматозоидов обратного пола гиногенетического японского карася. (а) Структура яичка RGJCC, черная стрелка показывает обилие зрелых сперматозоидов в семенных канальцах. (b) Структура яичка и яичника RGJCC, черная стрелка показывает сперматозоиды, белая стрелка показывает первичный ооцит. (c) Структура сперматозоидов RGJCC под растровым электронным микроскопом, столбик = 2 мкм. (d) Структура сперматозоидов RGJCC под растровым электронным микроскопом, столбик = 0,5 мкм.

Коэффициент плодовитости и коэффициент вывода

Средний коэффициент плодовитости и коэффициент вывода 2nFCC составили 90.6% и 83,9% соответственно (таблица). Не было различий между 2nFCC и контрольным JCC (p> 0,05). 3nFCC показал такие же характеристики. Эти результаты демонстрируют, что RGJCC может производить функциональную сперму.

Таблица 2

Показатели плодовитости и вылупления

JCC 2nFCC 3nCC 3nFCC
Коэффициент плодовитости (%) 9007 1,0 86.5 ± 1,41 85,4 ± 1,33
Интенсивность вылупления (%) 85,3 ± 1,05 83,9 ± 1,02 81,7 ± 1,26 80,8 ± 1,55

Гонадальное развитие 2nFCC23 и 3nFCC В возрасте семи месяцев гистологические срезы наблюдали структуры гонад 20 случайно выбранных 2nFCC и 20 3nFCC. Как показано на рис. А, яичники 2nFCC находились на стадии IV, и ооциты были богаты материалами желтка. Кроме того, в течение сезона размножения зеленые яйцеклетки были лишены 2nFCC.Эти результаты показали, что 2nFCC были фертильными. Интересно, что только один тип структуры гонад наблюдался в 20 образцах 7-месячного 3nFCC. Все гонады представляли собой яичниковые гонады, содержащие много оогониумоподобных клеток и очень мало клеток на II стадии (рис. B), что позволяет предположить, что 3nFCC стерильны.

Развитие яичников. (а) Полностью самки диплоидного японского карася (2nFCC). Гистологический срез показывает ооциты на стадиях II-IV. На этикетках изображены первичные ооциты на разных стадиях.(b) Полностью самки триплоидного карася (3nFCC). Гистологический срез показывает наличие очень небольшого количества ооцитов ранней стадии. На этикетке изображен первичный ооцит на стадии II.

Обсуждения

Формирование генетически инбредной линии 2nFCC

Гиногенез является важным методом в генетической селекции рыб. Эффективен для получения генетически инбредных линий рыб. Большинство экономических характеристик рыб контролируется моделями множественных генов. Чтобы получить инбредную линию обычным брато-сестринским скрещиванием, обычно требуется более десяти поколений.Подобный уровень инбридинга может быть достигнут с помощью гиногенеза одного поколения и смены пола 9 , 43 . Инбридинг может привести к гомозиготности многих локусов и, таким образом, к устранению многих вредных рецессивных генов. Более того, существуют аллогиногенетические эффекты, которые могут приводить к различиям между матерью и потомством по внешнему виду, скорости роста и другим характеристикам 44 47 . Например, полностью женский GJCC непосредственно из гиногенеза уже демонстрирует некоторые улучшенные черты 31 .Однако из-за низкой выживаемости было получено всего несколько мальков. Для увеличения выживаемости и увеличения популяции гиногенеза в этом исследовании был использован метод смены пола. У гомогаметных самок рыб потомство, состоящее только из самок, может быть получено в больших масштабах путем скрещивания нормальных самок (XX) или гиногенетических особей (XX) с самцами с изменением пола (XX). Производство самцов с функциональным изменением пола сыграло важную роль в формировании полностью самок рыб.

Диета и погружение были наиболее приемлемыми методами введения стероидов, а 17-α-метилтестостерон был наиболее предпочтительным гормоном для индукции маскулинизации 23 , 48 .Доза половых гормонов, а также время и продолжительность введения являются важными факторами для получения рыб с обратным полом 1 , 48 . В этом исследовании мальков GJCC обрабатывали МТ через два дня после вылупления. Гистологические срезы, структуры спермы под растровым электронным микроскопом и эксперименты по скрещиванию доказали, что RGJCC были функциональными самцами. Интерсексуальные особи наблюдались в RGJCC, что согласуется с регулярным наблюдением незавершенных половых трансформаций во время лечения стероидами у рыб 8 .Высокий уровень изменения пола (93,3%) указывает на то, что этот метод был эффективным в индуцировании смены пола у японского карася.

Комбинацией гиногенеза и смены пола можно получить большое количество фертильных 2nFCC путем скрещивания GJCC или 2nFCC с RGJCC. RGJCC также может быть получен простым кормлением мальков 2nFCC рационом, содержащим МТ. Генерация RGJCC делает возможным циклическое производство 2nFCC в больших масштабах (рис.). Образование последовательной линии диплоида 2nFCC дало популяцию, которая будет полезна для генетического улучшения JCC.

Происхождение каждого вида карасей

Формирование нового типа триплоидной популяции, состоящей исключительно из самок

С диплоидными гаметами, стабильно генерируемыми AT, несколько видов стерильных триплоидных карасей (3nCC) были получены путем спаривания самцов аллотетраплоиды с самками диплоидного карася. Эти триплоиды обладали некоторыми улучшенными характеристиками, такими как стерильность, высокая скорость роста, хорошее качество мяса и сильная стрессоустойчивость, и они широко культивировались в Китае 30 .Наши предыдущие исследования показали, что существует три типа структуры гонад в 3nCC: яичниковые гонады, яичкообразные гонады и жироподобные гонады, а 3nCC с яичниковыми гонадами росли быстрее, чем таковые с семеноподобными гонадами 49 . Таким образом, необходимо производить триплоидных самок, чтобы увеличить урожай. В этом исследовании 3nFCC были получены в большом масштабе путем скрещивания RJGCC с женским AT (рис.). Гистологические срезы гонад всех 20 семимесячных 3nFCC представляли собой гонады, подобные яичникам.Как показано на рис. B, яичниковые гонады 3nFCC содержали много оогониевых клеток и очень мало клеток на II стадии, в то время как яичники фертильного 2nFCC были полны ооцитов стадии IV (рис. A), что похоже на ранее сообщалось о стерильном 3nCC. Это указывало на то, что 3nFCC были стерильными. Сообщений об образовании полностью женских триплоидов 32 немного. Однако в этих исследованиях для подавления удаления второго полярного тела использовались физические или химические методы лечения. Неполная полиплоидизация, сложная методология и высокая стоимость ограничивали крупномасштабное производство полностью женских триплоидов этими методами.Наше исследование предоставило новый способ получения полностью женских триплоидов.

Биологическое значение образования двух видов карасей, состоящих исключительно из самок.

Полностью самки рыб как однополая популяция представляют собой хороший материал для исследований репродуктивной физиологии рыб. Образование 2nFCC закладывает основу для разведения улучшенных JCC. RGJCC является хорошим примером для изучения раннего развития гонад у карася, а производство 3nFCC открывает новый метод выращивания исключительно самками.

С точки зрения безопасности пищевых продуктов, производство исключительно женских особей рыбы путем сочетания гиногенеза и смены пола является предпочтительным, поскольку нет необходимости обрабатывать выращенную рыбу гормоном, особенно потому, что обработанная гормонами рыба не предназначена для потребления человеком. . С экологической точки зрения количество выращиваемой рыбы не увеличится, поскольку 2nFCC не может размножаться путем самоспаривания, а 3nFCC не может размножаться из-за своей стерильности и, таким образом, не уничтожает генетический ресурс.

Сосуществование диплоидных, триплоидных и тетраплоидных карася (Carassius auratus) в природных водах | BMC Genomic Data

Рыбы обладают наибольшим разнообразием позвоночных и широко распространены во всем мире.Затем очень интересно и ценно изучить, как рыба могла так успешно эволюционировать в области формирования видов и приспособляемости к окружающей среде. Полиплоидизация считается важной характеристикой эволюции генома всех эукариот, которая, возможно, имела место в эволюционном прогрессе простейших и человека. Сообщалось также о дупликации специфичного для рыб генома костистых особей [18, 19, 30]. Полиплоидия вызывает размножение генома, в результате чего образуются избыточные гены, которые обеспечивают генетическую основу для эволюции вида на молекулярном уровне.Таким образом, частая полиплоидизация может быть связана с более высоким видовым разнообразием рыб и других организмов [22–26]. В этом исследовании наше интересное открытие и убедительные эксперименты предоставили необычайную информацию для дальнейшего рассмотрения полиплоидизации рыб.

Карась — традиционная хозяйственная пресноводная рыба, широко распространенная в Китае. Плоидность популяции CC, которая была хорошо сфокусирована в течение многих лет, раньше рассматривалась как все диплоидные формы. Однако в некоторых сообщениях были обнаружены триплоидные формы в популяции диких CC в Китае с 1980-х годов [7–10].С тех пор сосуществование диплоидных и триплоидных форм в природных популяциях CC стало широко признанным. В этом исследовании с помощью проточной цитометрии для изучения содержания ДНК в ядрах эритроцитов было просто и точно выявлено высокое разнообразие CC на уровне генома. Чрезвычайно интересно, что не только диплоидная форма (2n = 100) и триплоидная форма (3n = 150+), но и тетраплоидная форма (4n = 200) были впервые обнаружены в естественной популяции CC в Китае.

Репродуктивный режим и набор хромосом

Согласно нашему постоянному обнаружению дикой популяции CC с 2005 года, сосуществование полиплоидных особей в дикой популяции CC было в некоторой степени стабильным, хотя обнаруженные пропорции каждой группы плоидности менялись каждый год. Полиплоидные формы, занимавшие определенную долю, были не короткоживущими, а устойчивыми. Как триплоидная и тетраплоидная формы сохранялись в дикой популяции? Ценная информация была получена благодаря серии тестов на скрещивание.Репродуктивные режимы показали, что 2nCC были идентифицированы как нормальная бисексуальная группа, производящая гаплоидные гаметы, которые развились в новое диплоидное поколение при оплодотворении спермой 2nCC. Полностью женский 4nCC рассматривался как естественный гиногенетический репродуктивный режим. Исследовали морфологию, развитие гонад и число хромосом у потомков 4nCC. Все они показали тот же генотип, что и их родители по материнской линии. Самцов тетраплоидного карася от природы мы не получали в течение пяти лет.Между тем, при скрещивании самок 4nCC с самцами рыб различного родства было получено тетраплоидное потомство, которое было полностью самками с той же морфологией и числом хромосом, что и их материнские родители, которые путем гибридизации получить не удалось. Яйца 4nCC будут развиваться в новое тетраплоидное потомство, независимо от того, какими сперматозоидами разных видов они были оплодотворены. Естественный гиногенез подтвержден результатами морфологического анализа, хромосомных тестов и наблюдений за развитием гонад.Сперматозоиды активировали только развитие яиц, хромосомы которых не участвовали в зиготе. Репродуктивный режим 3nCC был сложным. Как упоминалось выше, 3nCC были двуполыми фертильными. Когда яйца 3nCC встретились со сперматозоидами внутри группы, было получено бисексуальное триплоидное потомство, что позволяет предположить, что 3nCC обладает нормальным бисексуальным воспроизводством (возможно, 2n = 150), подобно 2nCC. Напротив, когда яйца 3nCC встретились с гетерогенными сперматозоидами родственных видов, было получено полностью женское потомство, что позволяет предположить, что 3nCC также был способен к естественному гиногенезному воспроизводству, как и 4nCC.На самом деле, традиционно считается и широко признано, что триплоиды бесплодны. Поскольку хромосомы половых клеток не могут быть правильно спарены, аномальные гаметы были индуцированы в первом мейозе. Представляется трудным понять, как хромосомы 3nCC осуществляют спаривание во время мейоза. Принимая во внимание специфическую для рыб удвоение генома, которое рассматривалось как происходившее в истории эволюции костистых насекомых [17–20], 3nCC можно фактически рассматривать как древний гексаплоид, который определенно мог выполнять спаривание гомологичных хромосом во время мейоза.Таким образом, результаты подтвердили наличие дупликации генома в эволюции рыб. На наш взгляд, триплоидный карась в некоторой степени диплоидизировался, и это все еще находится в процессе эволюции. Таким образом, полиплоидные формы CC не были случайными, а воспроизводились в дикой популяции.

Кроме того, было показано потенциальное конкурентное ингибирование 3nCC на 2nCC. Особый репродуктивный режим 3nCC предоставил им большие преимущества. В естественной популяции CC разные формы плоидности жили в одном водотоке и совокуплялись вместе в течение одного периода спаривания.Яйца 3nCC могут принимать сперматозоиды как от 2nCC, так и от 3nCC и давать нормальные триплоидные потомства. Напротив, яйца 2nCC будут развиваться в живое потомство только при оплодотворении спермой 2nCC. Таким образом, наличие 3nCC эффективно ингибирует воспроизведение 2nCC. Мы считали это причиной значительного снижения доли 2nCC в дикой популяции и предполагали, что тенденция к снижению 2nCC будет ускоряться вместе с увеличением доли 3nCC.2nCC даже исчез бы в популяции за определенный период. Результаты показали, что для нас необходима и жизненно важна защита ресурсов диких видов CC.

Необычайная гибкость репродуктивной биологии триплоидов и очевидное появление гиногенеза у тетраплоидов предоставили замечательную возможность изучить эволюционную биологию и формирование анеуплоидии.

Полиплоидизация в эволюции рыб

Фертильность 3nCC подтверждает наличие дупликации генома в эволюции рыб на уровне генома.Традиционно считается и широко признано, что триплоиды бесплодны. Поскольку хромосомы половых клеток не могут быть правильно спарены, в первом мейозе были индуцированы аномальные гаметы. Однако 3nCC, проанализированные в этом исследовании, были фертильными и имели нормальные функциональные гонады, которые продуцировали нормальные мейотические гаметы. Было обнаружено, что содержание ДНК в сперматозоидах 3nCC составляет половину от содержания ДНК соматической клетки, что указывает на то, что 3nCC преодолели ожидаемый барьер и в определенной степени выполнили диплоидизацию (возможно, 2n = 150).Представляется трудным понять, как хромосомы 3nCC осуществляют спаривание во время мейоза. Принимая во внимание специфическую для рыб удвоение генома, которое рассматривалось как происходившее в истории эволюции костистых, 3nCC действительно можно рассматривать как древний гексаплоид, который определенно мог выполнять спаривание гомологичных хромосом во время мейоза [17–20]. Таким образом, результаты подтвердили наличие дупликации генома в эволюции рыб.

Обнаружение стабильного существования тетраплоидных особей в исходной диплоидной популяции дикой природы предполагает «новую» тетраплоидизацию, которая, возможно, все еще продолжается в естественной популяции CC.Кроме того, тетраплоидия не могла быть прямым результатом дупликации диплоидных особей, в то время как триплоидные формы играли роль в разнообразии плоидности популяции CC. Согласно нашим селекционным тестам, 4nCC производил потомство только в результате естественного гиногенеза. Даже при оплодотворении спермой 2nCC яйца 4nCC по-прежнему продуцируют естественные гиногены, и триплоидное потомство не образуется. Однако при скрещивании 3nCC (♀) × обыкновенного карпа (♂) мы получили несколько тетраплоидных особей (4n = 200) (частота 0.3%). Казалось, что комплекс различных форм плоидности является возможной промежуточной фазой в процессе тетраплоидизации.

Популярна теория о двух раундах тетраплоидизации в эволюционном процессе позвоночных [12, 15, 16]. Молекулярные доказательства, подтверждающие процесс полиплоидизации, в основном получены из множества копий генов. На уровне генома Венкатеш исследовал числа хромосом более чем 300 видов рыб и обнаружил, что все хромосомные числа были четными и были приблизительно кратны двум различным видам, что указывает на то, что тетраплоидизация произошла в эволюции рыб [30].Однако довольно сложно найти «новую» полиплоидизацию, подтверждающую теорию, потому что предполагаемые события дублирования произошли миллионы лет назад. Наше открытие трех различных форм плоидности в естественной популяции рыб позволило предположить, что дупликация генома у рыб, возможно, все еще продолжается и спонтанно происходит в природе.

Гибридизация, возможное происхождение полиплоидного карася

Кроме того, мы рассмотрели образование полиплоидного CC, связанное с гибридизацией.

Во-первых, доказательства были получены при наблюдении хромосомных метафаз 3nCC. В геноме 3nCC, в дополнение к 150 стандартным хромосомам, были обнаружены некоторые хромосомоподобные частицы и идентифицированы как микрохромосомы (дополнительные хромосомы или B-хромосомы). Они были обнаружены только в 3nCC, и не было очевидной закономерности в отношении их частоты или количества. Происхождение микрохромосом было доказано в результате межвидовой гибридизации гиногенетической рыбы Poecilia Formosa , гибридного вида между P.mexicana и P. latipinna [31]. Этому однополому виду требовались сперматозоиды половых родительских видов, чтобы инициировать развитие яйцеклетки, но отцовские хромосомы удаляются из развивающейся зиготы. Лабораторные скрещивания штамма P. Formosa () и черного штамма (), в обоих из которых отсутствовали микрохромосомы, дали потомство с черным пигментом с микрохромосомами. Скорее всего, неполная элиминация отцовских нормальных хромосом вызвала появление у потомства микрохромосом (содержащих отцовские гены пигментации) [32].Аналогичные результаты были получены при межвидовом скрещивании Coix aquaticus и C. gigantean [33]. Соответственно, микрохромосомы в 3nCC считались свидетельством гетерогенного генома родственных видов, который был внесен в результате гибридизации. Кроме того, также сообщалось, что наличие и частота микрохромосом были связаны с соотношением полов [34]. В целом считается, что микрохромосомы играют важную роль в биологической приспособляемости.Например, Poecilia formosa был обнаружен как разновидность однополого вида, яйца которого требовали активации сперматозоидов полового родительского вида, но отцовские хромосомы были удалены из развивающейся зиготы. Считалось, что некоторый отцовский генетический материал был включен в зиготу с помощью микрохромосом, которые также играли роль в формировании цвета тела [32]. Принимая во внимание воспроизводство 3nCC в дикой популяции CC, микрохромосомы могут поддерживать интрогрессию гена в популяции и снижать их репродуктивную изоляцию.

Во-вторых, стабильное сосуществование полиплоидных форм в дикой популяции также предполагало гетерогенное происхождение, хотя автополиплоидизацию нельзя было полностью исключить. Автополиплоиды, хромосомы которых были непосредственно дублированы, считались эфемерными, тогда как аллополиплоиды давали начало долгоживущим клонам [26]. Соответственно, триплоидный высокоспинный карась Dianchi из провинции Юньнань не рассматривался как прямое дублирование диплоидного низкоспинного карася [35].В этом исследовании 4nCC сохраняли свою женскую и тетраплоидную природу в потомстве с идентичным числом хромосом и фенотипами, что указывает на длительную связь тетраплоидных форм в популяции CC.

Репродуктивный способ гиногенеза также предполагает гетерогенное происхождение 4nCC. Наши предыдущие исследования убедительно подтвердили точку зрения, что отдаленная гибридизация может приводить к полиплоидизации и давать гибридное потомство с репродуктивным типом гиногенеза. В предыдущем исследовании [28, 29] мы установили два типа линий искусственной полиплоидии путем гибридизации.Один был кроссом ПКК (♀) × Карпа (♂). Гибриды F 1 и F 2 ПКР (♀) × обыкновенного карпа (♂) были диплоидными гибридами со 100 хромосомами. Интересно, что самцы и самки диплоидных гибридов F 2 были способны генерировать невосстановленные диплоидные сперматозоиды и диплоидные яйца, которые были оплодотворены для образования аллотетраплоидных гибридов в F 3 . Диплоидные сперматозоиды и яйца F 3 оплодотворяли для получения тетраплоидов в F 4 .С тех пор тетраплоидия сохранялась, и последовательно формировалась популяция тетраплоидных гибридов F 3 -F 18 (сокращенно 4nAT). Это был первый случай искусственного создания бисексуальных фертильных аллотетраплоидных гибридов у рыб (возможно, даже у позвоночных). Затем были получены диплоидные гиногенетические гибриды и диплоидные андрогенетические гибриды, которые развились из диплоидных гибридных яиц и диплоидных сперматозоидов, генерируемых самками и самцами тетраплоидных гибридов, соответственно, без обработки для удвоения хромосом [36, 37].Другая искусственная полиплоидная линия была установлена ​​путем отдаленной гибридизации ПКР (♀) × тупорылого леща (). В этой гибридизации материнская рыба, RCC, обладала 100 хромосомами, а отцовская рыба, тупорылый лещ, обладала 48 хромосомами, и они принадлежали к разным подсемействам (подсемейство Cyprininae и подсемейство Cultrinae ). В первом поколении ПКР (♀) × тупорылого леща (♂) мы успешно получили стерильные триплоидные гибриды (3n = 124, сокращенно 3nRB) и бисексуальные фертильные тетраплоидные гибриды (4n = 148, сокращенно 4nRB).Самки 4nRB также были способны генерировать невосстановленные тетраплоидные яйца. Другие исследователи также получили гиногенетические тетраплоиды дистанционным скрещиванием [38–40]. Казалось, что гиногенез более совместим с размножением гибридов. В этом исследовании 4nCC обладал естественным гиногенезом. 3nCC также продуцирует гиногены, когда яйцеклетки оплодотворяются отдаленной спермой. Было возможно и разумно сделать вывод о гибридном происхождении полиплоидных СС.

В-третьих, наиболее убедительные доказательства были получены из исследования молекулярной биологии, подтверждающего гибридное происхождение полиплоидов в популяции CC.

На уровне полосы ДНК было три фрагмента ДНК (200, 600, 1900 п.н.) генов Sox в ПКР и 2nCC, и четыре (200, 500, 600, 1900 п.н.) в 3nCC и 4nCC (рис. 6). Полоса 500 пар оснований, обнаруженная в 3nCC и 4nCC, не может быть усилена в 2nCC и RCC. 2nCC был первоначальным членом популяции CC. Таким образом, амплифицированные фрагменты размером 500 п.н. демонстрировали разнообразие последовательностей ДНК полиплоидов. Мы считали, что вариации геномной ДНК 3nCC и 4nCC были либо напрямую унаследованы от других видов, не входящих в популяцию, либо возникли в результате генетической рекомбинации с высокой вероятностью, которая возникла в результате отдаленного скрещивания.

На уровне последовательностей ДНК группирование последовательностей mt-ДНК с разной плоидностью СС подтвердило мнение, что популяция СС имела одного и того же материнского родителя в своей эволюции. Гены Sox расположены на эухромосоме в ядре, что является высококонсервативным у животных. Однако мы обнаружили множество мутаций во фрагментах гена Sox4 длиной 1900 п.н. при различных формах CC. Кроме того, в филогенетическом исследовании разделение последовательностей длиной 1900 п.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *