斑马鱼行为篇㉜：斑马鱼反捕食行为测试

近年来，斑马鱼作为一种新兴的动物模型，已广泛应用于生命科学领域，通过使用现有的基因工程技术，可以获得各种基因突变体，包括色素突变体。通过报警物质暴露处理实验以及明暗背景选择实验（该测试依赖于斑马鱼对暗背景的偏好天性），比较分析两种色素模式斑马鱼的行为，以期揭示色素模式对反捕食行为的影响。

鱼类报警反应，即反捕食行为，其基本功能是躲避捕食者，降低捕食风险，对鱼类的生存至关重要。典型的反捕食行为包括沉底、快速游动、呆滞和集群（群体）等特征。斑马鱼作为新兴的模式动物，在报警物质暴露处理条件下，同样具备沉底、呆滞等行为特征。而鱼类的色素模式往往在躲避捕食中扮演着重要的角色，其中一个典型的例子就是保护色。保护色在脊椎动物中普遍存在，包括大部分鱼类，鸟类以及几乎所有的小型哺乳类均有保护色。鱼类通过调节色素模式，使得自身颜色与栖息地背景颜色相匹配，从而达到更好的隐蔽效果，防止捕食者探测和识别。自然情况下，斑马鱼对暗背景存在自发的选择偏好，这可能是由于暗背景与野生斑马鱼的色素模式更为匹配，有更好的隐蔽效果，有利于躲避捕食。实际上，自然环境中许多鱼类背部的颜色较腹部深，这种模式被称为反影，从水下看是亮色，而从水上看则是暗色，这样无论从水上还是水下看，个体体色与环境背景都能很好的匹配。背景匹配可以有效防止捕食者的探测，起到保护和隐藏的作用。这些研究说明鱼类的色素模式和反捕食行为之间存在着密不可分的关系。因此，当鱼类色素模式发生该变，则可能对其反捕食行为（或策略）产生深远的影响。

反捕食行为测试

实验组别包括2组，分别为nacre组（实验组）和野生型组（对照组），每组检测10尾（即n=10）。实验前，用网兜（直径10cm）小心将待检测个体转移至检测缸，适应20min，以减少应激的影响。适应期结束后，开始拍摄视频记录检测个体行为。

（1）反捕食行为测试

实验中采用相机进行视频记录，时间为6min，刺激前后各为3min,以刺激前的状态作为基准线，刺激后与刺激前的差值用作行为分析。游泳和垂直方向的活动分布是评估鱼类报警反应的主要指标，本实验中采用以下4个指标来评估斑马鱼的报警反应：（A）总的游泳距离（distance traveled/cm）；（B）平均游泳速率（average velocity cm/s）；（C）缸底的累积时间（time of bottom/s）；（D）呆滞的累积时间（time of freezing/s）。以鱼缸水面为准，垂直方向将缸体分为上、中、下（等分）三部分；呆滞：即静止，仅有眼动和鳃动。

检测缸为透明亚克力材质，大小规格为18cm*6cm*15cm（长x宽x高，均为内径）。

反捕食行为测试缸

行为记录和分析

游泳和垂直方向的活动分布是评估鱼类报警反应的主要指标，采用以下2个指标来评估斑马鱼的报警反应：（1）潜到鱼缸底部的累积时间（time of bottom）；（2）呆滞的累积时间（time of freezing）。（以鱼缸水面为准，在垂直方向把缸体分为上、中、下（等分）三部分；呆滞：鱼体基本保持不动，仅有眼动和鳃动。

检测装置

检测缸为透明亚克力材质，大小规格为18cmx6cmx15cm（长x宽x高，均为内径），如图3-2所示。

报警反应检测缸

检测前将斑马鱼转移至检测缸适应20min，适应期结束后开始行为记录，每段视频记录时长6min，刺激液处理前及处理后各3min，处理后与处理前受试个体行为的变化作为最终分析的依据。

明暗背景选择测试：

检测缸为透明亚克力材质，大小规格为20cmx12cmx10cm（长x宽x高）。用黑白两种颜色的绝缘胶带（材质相同），以长边中线为界，将检测缸进行包边，一侧为白色（white zone），另一侧为黑色（black zone）。

明暗背景测试缸

实验组别包括2组，分别为nacre组（实验组）和野生型组（对照组），每组检测10尾（即n=10）。实验中，用网兜（直径10cm）小心将待检测个体转移至检测缸，置于black侧中心区域，开始拍摄视频记录检测个体行为。实验中采用相机进行视频记录，时间为6min，用作行为分析。延迟进入白色区域的时间和白色区域累积时间是衡量个体明暗背景选择偏好的重要指标，本实验中采用即这两个指标：（A）延迟进入白色区域的时间（latency to enter/s）；（B）白色区域的累积时间（time spent/s）。注：当个体进入黑色区域后，行为软件将无法准确识别和追踪，因而在行为分析时，主要分析检测个体在白色区域的行为活动。