摘要
西部食蚊鱼（Gambusia affinis）隶属于胎鳉科（Poeciliidae），食蚊鱼属（Gambusia），是原产于北美洲的一种卵胎生硬骨鱼类。西部食蚊鱼具有强迫交配的特点，即雄鱼追逐雌鱼后用生殖鳍将精子射入雌鱼生殖孔内进行受精。雌性食蚊鱼能储存来自多个雄鱼的精子，使体内不同来源的精子处于竞争中。因此雄性食蚊鱼的繁殖能力不仅取决于其获得配偶的能力，还取决于其相对于其他雄性是否拥有更强的精子竞争能力。锌（Zn）作为鱼类必需的微量元素之一，参与精巢发育、性激素合成以及精子生成、成熟、获能等过程，对鱼类的繁殖具有重要的调控作用；而水体中高浓度的 Zn2+对鱼类也会产生一定的毒性作用。目前，关于 Zn2+对鱼类影响的研究多集中在生理层面，而其对鱼类性行为影响的研究则鲜有报道。本研究以具有独特交配行为的雄性西部食蚊鱼为研究对象，旨在探究：（1）不同浓度锌离子处理对雄性西部食蚊鱼性行为强度和精子质量的影响；（2）不同浓度锌离子处理对雄性西部食蚊鱼类固醇激素水平及相关调控基因表达水平的影响。 （1）Zn2+处理对雄性西部食蚊鱼的性行为具有显著影响。与对照组相比，0.02和0.1 mg/L Zn2+处理组雄鱼的跟随时间显著增加；0.02和0.1 mg/L Zn2+处理组与对照组相比，尝试交配次数有增多的趋势，0.66、1.32和2 mg/L Zn2+处理组尝试交配次数与对照组相比显著下降。对生长生殖指标测定结果表明：各处理组肌肉重增加；脂肪含量减少；性腺指数无显著差异。 （2）Zn2+处理对雄性西部食蚊鱼的精子数量具有显著影响。试验结果显示，0.1 mg/L和2 mg/L在第10天、20天和30天的精子活率（%）、平均路径速度（μm/s）、曲线运动速度（μm/s）、直线运动速度（μm/s）与对照组均无显著差异。而0.1 mg/L（10天、20天）、2 mg/L（10天、20天）Zn2+处理组的精子数量与对照组相比显著增多。 （3）0.1和2 mg/L Zn2+处理改变精巢的组织形态，但未对食蚊鱼肝脏组织形态产生影响。对食蚊鱼精巢组织石蜡切片分析发现，0.1 mg/L30天处理组以及2 mg/L不同时间点处理组食蚊鱼精巢细胞排列紊乱，细胞间间隙较大。通过比较各不同分化时期的生精细胞所占比例发现：0.1 mg/L Zn2+处理增加了精原细胞的比例；2 mg/L Zn2+处理增加了成熟精子所占的比例。 （4）Zn2+处理影响雄性食蚊鱼精巢性类固醇激素水平。对食蚊鱼精巢类固醇激素的结果显示，0.1 mg/L Zn2+处理20天和30天时，T水平与对照组相比显著升高；0.1和2 mg/L组各处理时间点的E2水平较对照组显著减少或者呈减少趋势；0.1 mg/L各处理时间点的11-KT浓度与对照组相比有上升趋势，而2 mg/L组各处理时间的11-KT浓度有下降趋势。 （5）Zn2+处理影响精巢中类固醇激素相关基因的表达水平。精巢类固醇合成相关基因结果显示，0.1 mg/L Zn2+处理组食蚊鱼的star、hsd3b、cyp17、hsd20b和hsd17b3在各不同时间点的表达水平均呈显著升高或有升高趋势；0.1和2 mg/L各不同处理时间点的cyp19a1a都呈显著下调或下调趋势，hsd11b1呈上调趋势。 综上所述，本研究发现 Zn2+暴露能改变雄性食蚊鱼的性行为强度和精子数量，其影响效果与 Zn2+浓度有关；Zn2+还可通过影响雄性食蚊鱼性类固醇合成相关基因的表达从而影响类固醇激素的合成。
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