鱼类的发声在种群内交流、种群间互动,防御和捕食等行为中具有重要作用,尤其是在发声鱼类求偶行为中不可或缺。鱼类发声主要分为主动发声和被动发声,发声肌是鱼类主动发生的一种发声机制,由发声肌的高速收缩带动鱼鳔震动进行发声。褐菖鲉有两条左右对称附着在鱼鳔背侧部的发声肌,在繁殖季节,发声鱼类雄性通过发出求偶声吸引雌性进行交配,故发声肌的发育对褐菖鲉的繁殖具有重大意义。为了更深入了解褐菖鲉发声肌发育,本文通过对发声肌长度、质量与个体总长、重量相关性探究发现,性腺发育期的褐菖鲉发声肌的长度和质量与个体总长、重量分别成线性正相关,在雄性中发声肌质量比相关性更为明显。性腺发育期的雌性褐菖鲉长度比和体重比均大于休整期,且受精后的雌性个体发声肌发生了萎缩,雄性褐菖鲉性腺发育期与发育前个体发声肌形态并无显著性差异。鱼类发声能否有效完成信号传递,不只是由信号发出个体所决定,声音信号在传播的过程中是否会受到干扰、信号接收个体的接受能力,都决定了信息的传达效率。许多研究已经表明,人为噪声对鱼类的声讯传播造成了影响,无论是在对接收声信号的个体的生理方面造成了负面影响,还是引起种群的应激行为,都严重影响到了鱼类信号传达以及鱼类生活。海洋资源的开发与利用产生了严重的海洋噪声污染,能对鱼类的交流、交配等行为产生影响,特别是干扰了依靠声音行为生活的鱼类。甚至损伤鱼类的听力和听觉组织,伤害鱼体,严重的可能直接导致鱼类死亡,因此一些海洋鱼类的生存受到了威胁,海洋生态环境平衡遭到破坏。噪声暴露后,一些听觉敏感性鱼类的内耳发生了损伤,内耳毛细胞出现了凋亡,暴露后与生长、免疫以及听觉相关的基因表达差异也引起了关注。为了验证褐菖鲉是否也受到船舶噪声的负面影响,本实验室已对褐菖鲉听觉阈值、生理、行为进行各方面实验评估。其中,本论文课题是通过基因芯片转录组分析、定量PCR等分子生物学的手段,来探究造成生理上变化的基因学基础,以及噪声对听觉敏感性鱼类的潜在和长期影响。褐菖鲉的听觉阈值在80 Hz~200 Hz,在实验室条件下播放船舶噪声(声音能量频率波峰200 Hz,声压级SPL:132 dB re 1uPa),12小时噪声暴露后,对褐菖鲉进行肝脏和脑组织取样,进行转录组测序分析以及qPCR验证。本实验通过转录组测序分析以及定量PCR(qRT-PCR),探究噪声暴露前后褐菖鲉基因表达量的变化,检测可能相关的基因的表达量在噪声暴露前后是否发生了变化,分析褐菖鲉的生理变化。转录组测序分析发现,经过暴露,脑组织转录本中有1019个基因上调,12个基因下调。肝脏组织转录本中665个基因上调,677个基因下调。通过基因库对基因功能的注释发现,差异基因中糖酵解途径相关基因,柠檬酸循环(TCA循环途径),磷酸戊糖途径,氧化磷酸化途径等代谢相关途径的转录本出现上调,噪声影响了褐菖鲉的生理进程。qPCR实验中,噪声暴露前后,褐菖鲉脑组织中的生长激素GH表达无显著差异,视黄酸受体RXRα下调(p<0.05),RXRβ无显著性变化,甲状腺激素TRβ表达量上调(p<0.05),钙调蛋白CAM上调(p<0.05)。肝组织中的TRβ下调(p<0.01),而钙调蛋白CAM下调(p<0.01)。结果表明,噪声暴露对褐菖鲉的生理产生了影响,可能导致器官组织的损伤,且肝脏损伤比脑部发生损伤的可能性更大。