华南农业大学海洋学院杨慧荣教授团队联合中国科学院昆明动物研究所毛炳宇研究员团队，围绕牛蛙变态发育的内分泌调控机制及其环境可塑性，在国际顶尖期刊Water Biology and Security（中科院一区Top，IF=4.4）发表题为“Thyroid hormone signaling-mediated metamorphosis and its plasticity in bullfrog-Current knowledge and application prospects in aquaculture”的综述论文，为该领域国际首篇综述文章。该论文深入探讨了日粮营养、养殖水温、光周期节律、微生态与水质化学污染物对TH分泌及变态表型可塑性的调控路径，并提出了基于无损分子监测、环境-基因型互作（G×E）选育、全基因组选择及基因编辑的苗种同步化变态技术体系，为突破苗种同步变态瓶颈与实现集约化健康养殖提供了理论基石与应用方案。

牛蛙蝌蚪的器官重塑与变态发育受下丘脑-垂体-甲状腺（HPT）轴和下丘脑-垂体-肾上腺（HPI）轴双轨调控。变态期下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放因子（CRF），刺激垂体释放促甲状腺激素（TSH），促进甲状腺合成并释放甲状腺素（T4）。T4进入靶细胞后经II型脱碘酶（D2）转化为高活性三碘甲状腺原氨酸（T3），结合胞核受体TR解除转录抑制，激活thrb、klf9、rlk1等关键重构基因，驱动四肢分化、内脏重构与尾部程序性消退。环境胁迫激活HPI轴释放皮质类固醇（CSs）。CSs虽不能单独诱发变态，但可作为生理放大器，提升胞核对T3的结合容量，协同上调TR和D2表达，在变态高潮期放大TH效能，加速形态转化。

实现苗种同步变态，需以精细化营养与环境调控契合内分泌节律。日粮方面，变态前期粗蛋白宜维持30%-40%，变态期提高至40%-45%，保证酪氨酸等激素前体供给并减少残食；粗脂肪以10.72%-11.08%为宜，日投喂量控制在体重的3%-8%，避免长期饥饿抑制CRF分泌而导致发育停滞。水温以22-27℃为宜；持续高温（>32℃）可损伤甲状腺并阻滞变态；极低温（≤5℃）虽通过染色质修饰抑制转录、形成发育休眠，但保留表观遗传分子记忆，复温后仍可触发变态。采用12L:12D或模拟季节变化的动态光周期，可促进T4与CS的时相协同。保持1-2尾/升密度，采用蓝色或黑色池底以降低应激，并严控重金属、三氯生、农药及微塑料等内分泌干扰物，有助于提高群体整齐度与成活率。

结合现代生物技术构建早期发育预警与遗传改良体系，是牛蛙种业的重要方向。采用微量尾鳍活检无损采样，结合定量PCR或转录组技术，可在幼体形态分化前数日捕获thra、thrb等基因的早期激活信号，实现发育轨迹超前预警。牛蛙幼体体重遗传力大于0.4，变态率遗传力约0.18。综合考虑G×E效应，开展地理品系间杂交选育，结合高密度SNP芯片实施全基因组选择，可加速选育快长和同步变态性状。未来若突破牛蛙受精卵厚胶膜显微注射瓶颈，将CRISPR/Cas9基因编辑应用于核心激素受体调控，将为两栖类种质创新开辟新前景。

团队介绍及项目资助：

杨慧荣（通讯作者），华南农业大学海洋学院副院长、博士生导师。所带团队深耕水生经济动物种质资源与良种繁育领域20余年，锚定蛙类育种“卡脖子”难题，溯源种质家底，构建资源库。聚焦牛蛙重要经济性状，构建“家系选育+分子辅助育种”技术体系，同步攻克绿色育苗技术。主持农业农村部风险评估项目、农业农村部标准体系建设项目、广东省“百千万工程”等多项牛蛙科研项目，指导学生获国家级及省级科技创新项目立项，指导学生竞赛获“挑战杯”省级特等奖等多个奖项。牵头组建中国渔业协会蛙类产业分会，担任分会副会长、专家委员会委员，牵头制定《牛蛙养殖技术规程 蝌蚪》国家行业标准，并主要参与多项牛蛙国家行业标准制(修)订，搭建全产业链标准体系，为蛙类产业标准化、规模化发展提供技术规范。

主持国家级在内的科研项目20余项，主持课题科研经费达1800万元。发表学术论文100余篇，其中第一/通讯作者论文近70篇，参编著作1部。授权发明专利8件，授权软件著作权9件，牵头制定国家行业标准1项，参与制修订国家行业标准7项。获广东省农业技术推广一等奖、三等奖、广东省科学技术二、三等奖、国家农业科技进步三等奖、国家海洋局海洋创新成果二等奖共6项奖励。获校级教学成果一等奖，获广东首届省级教学创新大赛(教授组)优秀奖。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.watbs.2026.100623