草鱼作为我国重要的淡水养殖经济鱼类，因其草食性、生长速度快和产量高等特点而闻名。经过数十年的发展，2023年我国草鱼产量已突破594万吨，不仅成为养殖面积最广、产量最高的经济鱼类，更在优化居民膳食结构和促进渔业经济发展中发挥了不可替代的作用。随着我国进入高质量发展新阶段，消费者对草鱼等水产品的需求已从单纯追求数量转向追求品质，尤其是风味品质，这一趋势推动了水产研究领域对鱼类风味形成机制的深入探究。
近期，多倍体鱼繁殖与育种技术教育部工程研究中心刘少军院士科研团队在《Aquaculture》期刊（IF：3.9，SCI一区）在线发表了题为“Integrated volatile metabolomics and transcriptomics provide insights into the formation of characteristic flavor in gynogenetic grass carp and its offspring”的研究论文（Aquaculture 601 (2025) 742313）。该研究综合运用TPA、GC×GC-TOFMS和RNA-seq等技术，系统探究了抗病草鱼及其亲本的肌肉质构特性和风味特征，并进一步分析了草鱼特征风味形成的潜在分子机制。
图1 发表于《Aquaculture》期刊的论文首页
为了探究不同遗传背景的草鱼肌肉品质的差异及其潜在机制，该研究选取了雌核发育草鱼、抗病草鱼和普通草鱼作为研究对象，从肌肉质构特性、挥发性化合物和转录组等多个层面进行了全面分析。研究发现，相较于普通草鱼，雌核发育草鱼肌肉表现出更高的持水性、硬度和咀嚼性；而抗病草鱼肌肉则表现出更高的粘性（P<0.05）。通过GC×GC-TOFMS分析，研究共鉴定出2826种挥发性化合物，并发现三种草鱼肌肉的挥发性化合物种类和含量存在显著差异。通过多元统计分析，筛选出了296个差异挥发性化合物（VIP＞1，P＜0.05）。结合相对气味活性值（ROAVs），该研究进一步确定了7个特征挥发性化合物（VIP>1，ROAV>0.1），这些化合物可作为品种鉴别和品质评价的潜在生物标志物。在分子机制研究方面，该研究通过转录组学分析（包括差异表达分析和加权基因共表达网络分析）筛选出一系列候选的关键基因，包括sirt1、hsdl2、capzb、nmnat1、atic、stbd1和arfgap3等，这些基因可能通过调控目标代谢通路影响草鱼特征风味的形成。
图2 三种草鱼肌肉质构特性及系水力比较分析
图3 三种草鱼肌肉挥发性化合物的特征分析及多元统计分析
本研究系统解析了雌核发育草鱼和抗病草鱼的风味特征，并深入探讨了其特征风味形成的潜在分子机制，不仅丰富了对草鱼风味形成机制的认识，也为通过分子育种技术定向培育风味优异的草鱼新品种提供了理论基础。该研究成果将为提升我国草鱼养殖产业的质量和效益，满足消费者对高品质风味水产品的需求提供科学指导。
多倍体鱼繁殖与育种技术教育部工程研究中心主任覃钦博教授、刘少军院士为该论文共同通讯作者，湖南师范大学博士研究生白金海为该论文第一作者。该论文得到国家重点研发计划项目、湖南省现代农业(水产)产业技术体系项目等的资助。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0044848625001991?via%3Dihub
