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編者：資源增量是實驗動物科技發展的核心任務，是實驗動物對生命科學研究提供支撐和服務的基礎和保 障。自上世紀 80 年代以來，我國老一輩實驗動物科學家苦心孤詣，在實驗動物資源研發工作中取得的多項開創新成果。

1988年《實驗動物管理條例》發布實施，在實驗動物工作規范化、法制化管理，保障實驗動物和動物實驗的質量，推動我國科技發展和民生保障等方面發揮了重要作用。特別是在實驗動物資源標準化、新品種/品 系開發和動物模型創制方面，取得了令人矚目的成果。

為此，借“科技資訊”之窗，陸續推出我國實驗動物專家在此領域所作的工作及取得的應用成果。

水生實驗用魚—劍尾魚

李凱彬, 吳淑勤

（中國水產科學研究院珠江水產研究所， 廣東 廣州 510380）

一、劍尾魚的主要生物學特性

劍尾魚（Xiphophorus helleri）屬硬骨魚綱（Osteichthyes），鳉形目(Cyprinodontiformes)，胎鳉科（Poeciliidae），劍尾魚屬(Xiphophorus)。 該魚體型小，成體通常在 5 厘米左右，生性活潑， 易于飼養。其體呈紡錘狀，頭較尖，口上位，吻尖突，上額微突出。體表遍被圓鱗。劍尾魚具典型的雌雄二型性，兩者的體形相差很大：成熟雄魚體側扁，身形細長，而雌魚較為圓渾豐滿，且在生殖期間更 為明顯。雌雄魚二型性特征始于 3、4 月齡，雄魚尾鰭下葉的多個鰭條呈劍狀伸延，開始長出劍尾；劍尾魚雄魚具胎鳉科魚類的明顯特征， 其臀鰭特化延長突起，形成生殖鰭。

劍尾魚心臟位于鰓下方圍心腔內，由結締組織形成的橫隔與腹腔分開,由心房、心室及靜脈竇組成。通常400 日齡雌性劍尾魚心臟約占體重 0.17%，雄魚更小，占 0.012%。腸道較長，呈螺旋狀卷曲，與其雜食性特征 相吻合。雌魚肝臟占體重 2%，雄魚占 1%，由單葉組成，呈紅褐色。胰腺彌散在卷曲的腸管之間的腸系膜上和肝臟內。膽囊為橢園形，位于肝臟附近，膽囊裸露在肝臟之外，膽汁呈綠色，由肝膽管輸送到膽囊儲存。腎臟紅褐色，位于腹腔前上方，分左右兩葉緊貼脊椎。鰾為閉鰾類，位于肛門頂后方，有一層白膜與腹部隔開。性 成熟期，雌性生殖腺占據腹腔大部分，依發育程度而異。精巢較小，為 2 條索狀結構，兩側精巢自腹腔中部向后延伸，自腹腔尾部末端匯合成“V”形，未端游離于腹腔內，開口于臀鰭變成的“生殖足”。

魚類通常為體外授精，體外發育。而劍尾魚作為卵胎生魚類，生殖上與普通魚類明顯不同，需通過體內受精才能完成繁衍后代的使命，故該科雄魚均具由臀鰭特化出交接器，在受精過程經由交接器將精液送進雌性個體體內，完成受精。在 27℃情況下，胚胎經約 30 天發育直接產下小魚，產仔數一般在 100 尾左右。剛出生仔 魚體長約 1 厘米，離開母體后便可自由活動，早期生長較快，3 天后可達 2 厘米。70-80 日齡時雄性開始長出尾劍，逐漸出現熊與特征，約 150-180 日齡達到性成熟。

劍尾魚雌雄間的體型特征差別明顯，且發現過后代的雌性可變為雄性，存在性逆轉現象，這對于不同性別的繁殖、生理、行為以及不同環境條件對性別影響的研究有較好的意義；同時，劍尾魚的求偶行為較為豐富，是研究生態學、環境適應、行為進化等的良好材料。作為卵胎生魚類，劍尾魚有類似于子宮類似結構，懷孕期間后代與母體間的氧氣輸送以及相互間交聯非常有趣，不失為繁殖比較研究的優良材料。劍尾魚屬變溫動物，有魚類的共性特征，可以通過改變環境溫度控制體溫，進行炎癥反應、免疫功能以及膜生理學的相關研究時，利用體溫調節反應速度，可對整個過程的生理、生化、病理等的變化進行深入研究。

二、劍尾魚的標準化研究

劍尾魚的培育 最初來源于廣州地區養殖的劍尾魚，體征分別為紅眼體紅、紅眼體白等，通過培育篩選，選擇活力好、體健無畸形的劍尾魚為親本，分別采用近交和封閉群培育方式傳代。培育時進行嚴格的窩間隔離培育，防止遺傳污染。獲得不同體征劍尾魚品系:RR-B（紅眼體紅）近交系（群）以及 RW-H（紅眼體白）封閉群。

遺傳及其檢測 進行了劍尾魚外部形態遺傳、染色體、同工酶、微衛星序列篩選、線粒體遺傳等的研究，并在這基礎上開展不同品系劍尾魚遺傳純合度的分析，證明經培育劍尾魚有較高遺傳均一性。

環境需求及其生態 了解劍尾魚的水環境需求，確定其對溫度、溶解氧、PH、亞硝酸氮、非離子氨等主要水質因子標準，并在培育設施和優良人工生態保持上進行研究，設計出適合純系培育的自體水循環裝置，為培育系統提供設施保障。

營養需求和餌料 試驗確定劍尾魚對蛋白質、維生素等營養成分的需求，研制出全人工配合飼料，用于代替活餌料，并制訂了飼料的生產工藝流程和質量檢驗規程，為營養標準化奠定了基礎。

病原及其控制 調查了劍尾魚寄生蟲、細菌、真菌等疾病發生情況，了解其疾病發生規律，確定劍尾魚疾病的不同類型，其發生與活餌料、近親衰退、營養缺乏、繼發性感染、水質惡化等密切相關；建立病原菌的血清學檢測技術,通過早期的檢測和相應監控措施避免疾病發生，為微生物的控制積累經驗和數據。

劍尾魚 RR-B 系已通過了全國水產原良種審定委員會的審定，品種登記號為：GS01003-2003，并由農業部第 348 號公告公布。公告明確了劍尾魚 RR-B 系為適用于水環境監測、水產藥物安全性評價、化學品毒性檢測、動物疾病模型等領域的水生實驗動物。發布了農業行業的魚類種質標準“ 劍尾魚 RR-B 系（SC/T 1115-2012）”，2013年推薦執行。制定了《劍尾魚飼養管理規范》，對管理過程中的種質、營養、水質、防病等方面工作進行規范，并在日常操作中嚴格執行，為實驗動物化提供有力保障。

三、劍尾魚的標準化的應用研究

劍尾魚在化學品與環境污染物檢測中得到良好應用，在對多氯聯苯、對壬基苯酚、有機磷農藥、消油劑等有機污染物和汞、鎘、鉻、銅等重金屬的毒性評價研究中，劍尾魚在外觀、組織病理、酶等生化指標上表現出不同的毒性變化，能反映不同污染物的毒性傷害情況，可作為生物監測材料進行系統研究。國家環境保護化學品生態效應與風險評估重點實驗室應用劍尾魚對對壬基苯酚和酚類、烷基苯類和硝基苯類的 12 種化學品進行急性和慢性毒性研究，劍尾魚能準確反映各種化學品的毒性等級，其中壬基苯酚對劍尾魚性腺發育影響具有劑量-效應相關關系。華南師范大學生命科學學院采用劍尾魚進行多氯聯苯的毒理學研究，劍尾魚對 PCBs 脅迫的敏感性比國際標準化組織（ISO）推薦使用的斑馬魚和黑頭軟口鰷好。劍尾魚對有機磷農藥敏感比白鰱、斑馬魚、金魚敏感性都較好；重鉻酸鉀對劍尾魚的毒性作用比白鰱等魚類強能較好地體現劑量-效應相關性。因而在國家環境保護總局編輯的《水和廢水監測分析方法》第四版中，劍尾魚被列為毒性試驗推薦使用的受試生物。

劍尾魚作為水產藥物安全性評價的實驗用魚具有較好的代表性。上海、荊州、廣州三家農業部新漁藥臨床試驗中心經過比較，都認為近交劍尾魚在藥物安全性評價和藥物臨床效果評價方面，均具有易飼養管理、試驗平行性好等優點。在水產動物病害模型構建中，魚類病原菌（嗜水氣單胞菌、愛德華氏菌）人工感染試驗顯示劍尾魚對高強毒株、中強毒株和弱毒株的死亡率呈明顯的梯度變化，癥狀與天然發病魚相似，且與小白鼠有較好的可比性；和原代比較，近交高代劍尾魚個體之間對病原菌反應較為一致，感染后死亡時間相對集中，適用于魚類病原菌毒力的評價；在藥物治療中也顯示出較好反應一致性和穩定性。初步試驗結果表明：劍尾魚適合于嗜水氣單胞菌、柱狀嗜纖維菌病、遲緩愛德華氏菌等細菌疾病模型的構建。劍尾魚為水產品安全的相關研究提供了優良的應用材料。

劍尾魚一些種間和屬間雜交后代易發生黑色素瘤，許多學者應用這一模型開展了腫瘤發生機理、防治藥物篩選等相關研究，取得了一大批成果。珠江水產研究所在劍尾魚黑色素瘤模型構建上有所嘗試，并在 RW-H（紅眼白體）劍尾魚與黑體劍尾魚的雜交后代中發現高的黑色素瘤發生率，且通過病理切片證實。本項目組在近交培育的 BY-F 劍尾魚中發現白內障比例較高，組織切片表明其病變部位主要在晶體，其類型大部分為繞核性白內障，因而魚類白內障也可作為比較醫學的材料進行晶體病變的相關研究。

四、劍尾魚種群的建立與意義

建立不同體征劍尾魚品系種群:RR-B（紅眼體紅）系以及 RW-H（紅眼體白）封閉群。劍尾魚實驗動物品系的建立，填補了我國水生實驗動物品系的空白，豐富了我國的實驗動物資源，促進了我國水生實驗動物學科的發展，為不同領域的應用提供優良的材料基礎，對其研究有很好的促進和引導作用。

魚類屬于低等脊椎動物，但無論在解剖及組織結構上還是生理上，與高等脊椎動物具有一定的可比性，在 一定程度上可與人類的對應性狀相類比。因此，魚類實驗動物不僅在比較解剖學、比較組織學、比較病理學及比較營養生理學等方面研究是很好的材料，魚類疾病模型的建立，將對相應疾病的機理和防治、病理與生理等 領域的研究開拓發展空間，提供新思路。如劍尾魚缺乏某些維生素而出現畸形、眼白內障、抗病力弱、繁殖異常等現象，與文獻報道的某些魚類甚至陸生動物的情況相似，適用于相關研究的實驗材料或實驗模型的構建。