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近红外光谱仪确定channel鱼的阶段成熟度

Nagaraj G. 查塔孔迪博士 詹姆斯·E·罗杰斯博士

快速,无创的​​方法可以提高孵化场的效率

在像这种雌性亲鱼的河道channel鱼中,通常会根据选择性,主观的方法对单个动物进行处理并手动上演以使其成熟。

大多数鱼在圈养条件下不易繁殖,因为对繁殖所必需的环境条件了解得很少。为了克服水产养殖条件下的产卵困难,通常给雌性鱼施用激素,以诱导并同步最终卵母细胞的成熟和卵的释放。成功催生产卵激素的关键是确定完全成熟的妊娠雌性。

50多年来,美国的cat鱼养殖一直依靠通过自愿在池塘中产卵而生产的channel鱼。在过去的十年中,雌性channel鱼和雄性蓝cat鱼的杂交种因其优越的生长速度,存活率,对胁迫的耐受性,加工肉的产量和对常见疾病的抵抗力而成为in鱼养殖中的主要cat鱼。生产杂交cat鱼需要激素诱导排卵的channel鱼雌性排卵,手动剥卵,并用蓝色cat鱼的精子溶液对卵进行受精,然后在孵化场孵卵。

检查母cat鱼的性腺成熟度在领域的。

 

fish鱼的性腺成熟度

在同一批of鱼中,性腺成熟度有所不同。需要确定并分阶段上等或高级成熟的雌性channel鱼,以使条带产卵成功地产生鱼苗。 cat鱼的成熟度不同步;因此,要更频繁地处理鱼以确定成熟阶段,并选择适当成熟的鱼来诱导激素。

重复处理成熟鱼是费力的,通常会导致压力,伤害,疾病,性能下降和死亡。目前尚不存在用于客观地使cat鱼成熟的快速,非侵入性方法。通常,by鱼是通过肉眼观察次级性征和腹部丰满来主观上演的(1-5级)。基于次要性特征和腹部丰满度,of鱼的五个主观阶段如下:

阶段1。 腹部平坦,呈浅红色,生殖器开口小

第二阶段 腹部稍饱满,呈浅红色,生殖器开口较小

第三阶段 腹部较小但较饱满,触诊,粉红色,生殖器开口较小

阶段4。 腹部大,触诊牢固,粉红色,生殖器开口较小

阶段5。 触诊时腹部完全张开,腹部柔软,粉红色,有突出的生殖器开口

 

将亲鱼从池塘带到实验室进行数据收集。

一般来讲,成熟度取决于性腺体指数,卵母细胞大小分布,卵母细胞中性腺小泡的位置,卵巢切片的组织学,类固醇激素的血浆浓度以及卵巢的超声成像。这些方法要么是主观方法,要么是耗时,侵入性且不可靠的方法,无法用于实际应用。

测试便携式近红外光谱仪

尽管随着时间的推移,杂交鱼苗的生产效率已得到显着提高,但结果仍然不一致-主要是由于与确定合适的荷尔蒙注射鱼有关的问题。当前最流行的方法是通过肉眼观察次级性特征和腹部丰满度来对单个鱼进行主观评分。

需要快速,可靠且无创的to鱼成熟方法。因此,在我们的研究中,我们评估了用microNIR光谱仪客观确定determine鱼成熟阶段的可行性。

近红外光谱(NIRS)是一种使用长波光的选择性吸收来识别不同有机化合物的技术。 近红外例如用于根据蛋白质和脂肪含量及组成的差异评估肉和鱼片的质量。因此,我们启动了研究,以了解是否可以将NIRS用于确定channel鱼的成熟阶段。

现场microNIR光谱仪具有900至1,650 nm的光谱范围,〜6 mm的分辨率,2 mm x 4 mm的采样区域,每次测量100次扫描和每次测量五秒钟的仪器分析时间,重200克。该仪器与光源,光谱仪引擎和电子设备集成在防水盒中,适用于常规现场应用。

在性成熟和产卵期间,所有鱼类都会发生剧烈的生化变化,因为动员了养分以提供卵发育和产卵所需的能量和资源。如果可以识别和测量那些生化变化,则可能客观地鉴定出适合激素诱导产卵的完全成熟的雌性cat鱼。

从便携式microNIR现场光谱仪获得光谱扫描,以在养殖场条件下将捕捞的channel鱼雌鱼置于成熟的网状袋中,使其成熟。

将不同成熟阶段的鱼放在单独的软网袋中。用手持便携式Viavi microNIR光谱仪对每条鱼进行四次腹部扫描。每次扫描大约需要5秒钟才能完成。记录反射光的复杂光谱,并对数据进行数学处理以从光谱数据中开发出与性成熟的视觉评分高度相关的模型。扫描的31名雌性的视觉评分在3到5之间(5为“最妊娠”),使用NIR光谱数据的模型对鱼的平均评分分别为3.25、4.25和4.75(表1)。

查塔孔迪,NIRS,表1

fish鱼成熟度(主观阶段)鱼(#)近红外范围近红外平均排名
393.00 – 4.003.25
4104.00 – 5.004.25
5124.00 – 5.004.75
表1.基于次级性特征和腹部饱满度进行分期的channel鱼的NIR范围和平均成熟阶段等级。

这项初步研究表明,microNIR光谱会根据女性的性成熟程度而变化,并且有可能利用NIR数据中的这种变化来开发一个与目测评估的女性成熟度密切相关的模型。下一步将使用这两种方法评估性成熟度,并查看哪种方法最准确地预测产蛋量,孵化率和鱼苗存活率。

观点

用于评估雌性fish鱼成熟度的便携式microNIR光谱仪是非侵入性的,快速,简单且可重复的。该仪器坚固耐用,符合人体工程学设计,适合现场应用。尽管价格相对昂贵(约20,000美元),但可能有多个农民共享该仪器并降低了成本。进一步的研究将表明,这是否提供了一种快速,无创的​​方法来测量channel鱼的成熟度,从而克服了目前使用的主观方法所带来的问题。

注意:在此出版物中提及商品名称或商业产品仅是为了提供特定信息,并不意味着美国农业部的建议或认可。