Current applications of visible implant elastomer in aquatic animals

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20260102

Abstract

Abstract:

Visible implant elastomer（VIE） has become an important tool in aquatic animal identification and monitoring，fishery stock enhancement，and resource assessment. This paper introduces the VIE technique and its marking methods，compares the differences between VIE and other internal marking techniques，reviews its marking effectiveness in aquatic animals including fish，shrimp and crabs，and soft-shelled turtles，as well as its effects on survival and growth，and its application outcomes in individual identification，population migration monitoring，and stock enhancement effectiveness evaluation. It also addresses issues such as fluctuations in mark retention rates and operational difficulties in marking small-sized individuals，and proposes optimization suggestions from three aspects， including material improvement，technical integration，and standardized operation， with the aim of providing a reference for further related research.

Key words: visible implant elastomer（VIE）, aquatic animals, fish

CLC Number:

S917.4

HAO Yabin, YUAN Julin, GUO Aihuan, ZHANG Yan. Current applications of visible implant elastomer in aquatic animals[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2026, 67(8): 2098-2104.

Figures/Tables 4

References 52

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标记技术	基本原理		标记类型		检测方式		是否需牺牲个体		适用对象
VIE	将荧光硅胶注入皮下组织，形成可视颜色标记		物理/外源性植入		肉眼或紫外灯观察颜色位置		否，可重复活体观测		鱼类、甲壳类、两栖类等中小型水生动物
稳定同位素标记	利用稳定同位素标记氨基酸或营养物，通过代谢整合入生物分子		化学/内源性代谢整合		同位素比率质谱分析组织样品		是，通常需采集组织样本		微生物、植物、动物、人类代谢研究
放射性标记	使用放射性核素标记分子，通过衰变信号检测分布		化学/内源性整合（具放射性）		放射性探测器或液体闪烁计数		是，存在辐射风险且需取样		分子生物学、药物代谢动力学
基因标记	通过基因工程表达荧光蛋白或其他报告基因		生物/遗传性整合		荧光显微镜或流式细胞仪检测		否（活体可检测），但早期常用于细胞或模式生物		模式生物、细胞系
被动整合雷达标记	植入微型射频芯片，通过扫描仪读取唯一编码		物理/电子编码		专用PIT扫描仪读取编码		否，可多次扫描		鱼类、哺乳动物、鸟类等较大个体
标记技术	标记持久性	侵入性程度		可重复使用性		成本与操作难度		环境与安全风险		典型应用场景
VIE	长期稳定，可达数年，不易脱落	微创注射，对生长发育影响小		单次标记，不可更新		低，适合野外大规模应用		生物相容性好，生态风险极低		个体识别、放流追踪、资源调查、行为生态学
稳定同位素标记	长期保留，随代谢分布全身	非侵入或低侵入（通过喂食或注射）		可进行脉冲式标记追踪动态过程		高，依赖昂贵仪器和专业分析		安全，无放射性		食物网分析、营养级判定、代谢通路研究
放射性标记	受半衰期限制	中高侵入性，存在辐射危害		通常单次使用		高，需防护设施和许可		存在辐射污染和生物安全风险		分子动态追踪、药物分布研究
基因标记	若整合入基因组，可遗传，终生表达	高侵入性，涉及基因操作，可能影响生理		可持续表达，无需重复标记		极高，需分子生物学平台和伦理审批		存在基因逃逸、生态扰动等潜在风险		发育生物学、基因表达调控研究
被动整合雷达标记	永久性，芯片寿命通常超过生物寿命	中等侵入性，需手术植入		一次性植入，编码固定		中等偏高，设备一次性投入大		材料惰性，风险较低		长期个体追踪、迁徙路径研究

标记技术	基本原理		标记类型		检测方式		是否需牺牲个体		适用对象
VIE	将荧光硅胶注入皮下组织，形成可视颜色标记		物理/外源性植入		肉眼或紫外灯观察颜色位置		否，可重复活体观测		鱼类、甲壳类、两栖类等中小型水生动物
稳定同位素标记	利用稳定同位素标记氨基酸或营养物，通过代谢整合入生物分子		化学/内源性代谢整合		同位素比率质谱分析组织样品		是，通常需采集组织样本		微生物、植物、动物、人类代谢研究
放射性标记	使用放射性核素标记分子，通过衰变信号检测分布		化学/内源性整合（具放射性）		放射性探测器或液体闪烁计数		是，存在辐射风险且需取样		分子生物学、药物代谢动力学
基因标记	通过基因工程表达荧光蛋白或其他报告基因		生物/遗传性整合		荧光显微镜或流式细胞仪检测		否（活体可检测），但早期常用于细胞或模式生物		模式生物、细胞系
被动整合雷达标记	植入微型射频芯片，通过扫描仪读取唯一编码		物理/电子编码		专用PIT扫描仪读取编码		否，可多次扫描		鱼类、哺乳动物、鸟类等较大个体
标记技术	标记持久性	侵入性程度		可重复使用性		成本与操作难度		环境与安全风险		典型应用场景
VIE	长期稳定，可达数年，不易脱落	微创注射，对生长发育影响小		单次标记，不可更新		低，适合野外大规模应用		生物相容性好，生态风险极低		个体识别、放流追踪、资源调查、行为生态学
稳定同位素标记	长期保留，随代谢分布全身	非侵入或低侵入（通过喂食或注射）		可进行脉冲式标记追踪动态过程		高，依赖昂贵仪器和专业分析		安全，无放射性		食物网分析、营养级判定、代谢通路研究
放射性标记	受半衰期限制	中高侵入性，存在辐射危害		通常单次使用		高，需防护设施和许可		存在辐射污染和生物安全风险		分子动态追踪、药物分布研究
基因标记	若整合入基因组，可遗传，终生表达	高侵入性，涉及基因操作，可能影响生理		可持续表达，无需重复标记		极高，需分子生物学平台和伦理审批		存在基因逃逸、生态扰动等潜在风险		发育生物学、基因表达调控研究
被动整合雷达标记	永久性，芯片寿命通常超过生物寿命	中等侵入性，需手术植入		一次性植入，编码固定		中等偏高，设备一次性投入大		材料惰性，风险较低		长期个体追踪、迁徙路径研究

类别	种类	标记颜色	标记部位	注射情况		观测天数/d	保留率/%	参考文献
类别	种类	标记颜色	标记部位	注射体积/mL	注射长度/mm	观测天数/d	保留率/%	参考文献
鱼类	准噶尔雅罗鱼 Leuciscus merzbacheri	绿、蓝	上额、眼眶后缘和鳃盖膜下缘	0.01~0.02	5.4~14.6	150	>89.2	［8］
	新疆裸重唇鱼 Gymnodiptychus dybowskii	橘红	眼后缘	/	5	270	15~25	［10］
	达乌尔鳇 Huso dauricus	绿	吻部腹面	/	10	210	95.83	［23］
	恒河青鳉Oryzias dancena	红、黄、绿	腹部、背部、尾部	/	/	360	60~80	［24］
	扁吻鱼 Aspiorhynchus laticeps	红、紫	头部、眼后缘、鳃盖	0.01~0.02	/	90	95.6~96.8	［25］
	扁吻鱼 Aspiorhynchus laticeps	红	头部、眼后缘、鳃盖膜后缘	0.01~0.02	/	90	66.28~70.93	［26］
	大口鲇 Silurus meridionalis	红	眼眶周围皮层	/	/	30	100	［27］
	胭脂鱼 Myxocyprinus asiaticus	红	背部皮层	/	5	40	100	［28］
	长薄鳅 Leptobotia elongata	红	背部皮层	/	5	40	>90	［28］
	唇? Hemibarbus labeo	红	背部皮层	/	5	40	>80	［28］
	黄颡鱼 Pelteobagrus fulvidraco	红	背部皮层	/	5	40	>60	［28］
	黄尾鲴 Xenocypris davidi	橘红	头部	0.01~0.02	/	180	>90	［29］
	花? Hemibarbus maculatus	浅绿	头部	0.01~0.02	/	180	>90	［29］
	西伯利亚鲟 Acipenser baerii	白	吻部腹面	/	5	60	100	［30］
	黑鲷 Acanthopagrus schlegelii	/	眼睑部	0.033	/	59	91.1	［31］
	大黄鱼 Larimichthys crocea	/	头部	0.033	/	59	93.25	［31］
	红鳍东方鲀 Takifugu rubripes	红	左侧尾柄	/	10	80	>93	［32］
	州河鲤 Cyprinus carpio zhouhe	橘红	头部	0.02	/	60	60	［33］
	州河鲤 Cyprinus carpio zhouhe	橘红	下颌部	0.02	/	60	30	［33］
	倒刺鲃 Spinibarbus denticulatus	红	下颌部	/	5	240	>50	［34］
	花斑裸鲤 Gymnocypris eckloni	红	背鳍基部前缘	/	10	360	100	［35］
	赤眼鳟 Squaliobarbus curriculus	橙	头部	/	6	208	18.52	［36］
	拉萨裂腹鱼 Schizothorax waltoni	橙	头部	/		40	100	［37］
	克氏伸口鱥 Oregonichthyscrameri	红	臀鳍基部	/	/	150	98	［38］
虾类	中国对虾 Fenneropenaeuschinensis	红	腹部体节肌肉	/	/	121	100	［11］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	红	腹部体节肌肉	/	/	112	100	［11］
	波纹龙虾 Panulirus homarus	黄	腹部体节肌肉	/	/	30	100	［13］
	罗氏沼虾 Macrobrachium rosenbergii	红、橙、黄、绿	腹部体节肌肉	/	/	100	98~100	［39］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	绿、黄、红	腹部体节肌肉	/	/	84	95	［40］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	红	腹部体节肌肉	/	/	121	>70	［41］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	粉、橙、绿、黄、红	腹部体节肌肉	/	5	210	>90	［42］
	日本对虾 Penaeus japonicus	红、蓝	腹部体节肌肉	/	/	49	100	［43］
	日本对虾 Penaeus japonicus	绿	腹部体节肌肉	/	/	70	100	［43］
蟹类	三疣梭子蟹 Portunus trituberculatus	橘红	附肢腹面区域，或游泳足基节和头胸甲背面的薄膜关节	/	/	40	100（第1次蜕壳）	［44］
蟹类	中华绒螯蟹 Eriocheir sinensis	/	复眼眼眶、螯掌节和腕节间的关节膜、腹甲、腹部	0.03~0.05	/	240	100	［12］
鳖类	中华鳖 Pelodiscus sinensis	/	蹼表面，脂肪眼睑	/	/	480	69.7~87.0	［13］
鳖类	中华鳖 Pelodiscus sinensis	红、绿	前肢腹面	0.005~0.010	/	120	>95	［14］

类别	种类	标记颜色	标记部位	注射情况		观测天数/d	保留率/%	参考文献
类别	种类	标记颜色	标记部位	注射体积/mL	注射长度/mm	观测天数/d	保留率/%	参考文献
鱼类	准噶尔雅罗鱼 Leuciscus merzbacheri	绿、蓝	上额、眼眶后缘和鳃盖膜下缘	0.01~0.02	5.4~14.6	150	>89.2	［8］
	新疆裸重唇鱼 Gymnodiptychus dybowskii	橘红	眼后缘	/	5	270	15~25	［10］
	达乌尔鳇 Huso dauricus	绿	吻部腹面	/	10	210	95.83	［23］
	恒河青鳉Oryzias dancena	红、黄、绿	腹部、背部、尾部	/	/	360	60~80	［24］
	扁吻鱼 Aspiorhynchus laticeps	红、紫	头部、眼后缘、鳃盖	0.01~0.02	/	90	95.6~96.8	［25］
	扁吻鱼 Aspiorhynchus laticeps	红	头部、眼后缘、鳃盖膜后缘	0.01~0.02	/	90	66.28~70.93	［26］
	大口鲇 Silurus meridionalis	红	眼眶周围皮层	/	/	30	100	［27］
	胭脂鱼 Myxocyprinus asiaticus	红	背部皮层	/	5	40	100	［28］
	长薄鳅 Leptobotia elongata	红	背部皮层	/	5	40	>90	［28］
	唇? Hemibarbus labeo	红	背部皮层	/	5	40	>80	［28］
	黄颡鱼 Pelteobagrus fulvidraco	红	背部皮层	/	5	40	>60	［28］
	黄尾鲴 Xenocypris davidi	橘红	头部	0.01~0.02	/	180	>90	［29］
	花? Hemibarbus maculatus	浅绿	头部	0.01~0.02	/	180	>90	［29］
	西伯利亚鲟 Acipenser baerii	白	吻部腹面	/	5	60	100	［30］
	黑鲷 Acanthopagrus schlegelii	/	眼睑部	0.033	/	59	91.1	［31］
	大黄鱼 Larimichthys crocea	/	头部	0.033	/	59	93.25	［31］
	红鳍东方鲀 Takifugu rubripes	红	左侧尾柄	/	10	80	>93	［32］
	州河鲤 Cyprinus carpio zhouhe	橘红	头部	0.02	/	60	60	［33］
	州河鲤 Cyprinus carpio zhouhe	橘红	下颌部	0.02	/	60	30	［33］
	倒刺鲃 Spinibarbus denticulatus	红	下颌部	/	5	240	>50	［34］
	花斑裸鲤 Gymnocypris eckloni	红	背鳍基部前缘	/	10	360	100	［35］
	赤眼鳟 Squaliobarbus curriculus	橙	头部	/	6	208	18.52	［36］
	拉萨裂腹鱼 Schizothorax waltoni	橙	头部	/		40	100	［37］
	克氏伸口鱥 Oregonichthyscrameri	红	臀鳍基部	/	/	150	98	［38］
虾类	中国对虾 Fenneropenaeuschinensis	红	腹部体节肌肉	/	/	121	100	［11］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	红	腹部体节肌肉	/	/	112	100	［11］
	波纹龙虾 Panulirus homarus	黄	腹部体节肌肉	/	/	30	100	［13］
	罗氏沼虾 Macrobrachium rosenbergii	红、橙、黄、绿	腹部体节肌肉	/	/	100	98~100	［39］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	绿、黄、红	腹部体节肌肉	/	/	84	95	［40］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	红	腹部体节肌肉	/	/	121	>70	［41］
	中国对虾 Fenneropenaeus chinensis	粉、橙、绿、黄、红	腹部体节肌肉	/	5	210	>90	［42］
	日本对虾 Penaeus japonicus	红、蓝	腹部体节肌肉	/	/	49	100	［43］
	日本对虾 Penaeus japonicus	绿	腹部体节肌肉	/	/	70	100	［43］
蟹类	三疣梭子蟹 Portunus trituberculatus	橘红	附肢腹面区域，或游泳足基节和头胸甲背面的薄膜关节	/	/	40	100（第1次蜕壳）	［44］
蟹类	中华绒螯蟹 Eriocheir sinensis	/	复眼眼眶、螯掌节和腕节间的关节膜、腹甲、腹部	0.03~0.05	/	240	100	［12］
鳖类	中华鳖 Pelodiscus sinensis	/	蹼表面，脂肪眼睑	/	/	480	69.7~87.0	［13］
鳖类	中华鳖 Pelodiscus sinensis	红、绿	前肢腹面	0.005~0.010	/	120	>95	［14］

种类	观测天数/d	存活率/%	初期体重/g	末期体重/g	特定生长率/（%·d^-1）	参考文献
准噶尔雅罗鱼 Leuciscus merzbacheri	150	99.9	11.42	119.57	1.57	［8］
新疆裸重唇鱼 Gymnodiptychus dybowskii	270	97.0	49.73	82.57	0.19	［10］
新疆裸重唇鱼 Gymnodiptychus dybowskii	270	97.0	122.84	169.12	0.12	［10］
达乌尔鳇 Huso dauricus	210	>80.0	75.90	295.70	0.65	［23］
大口鲇 Silurus meridionalis	30	45.0	19.93	20.36	0.07	［27］
西伯利亚鲟 Acipenser baerii	60	92.0	17.98	85.11	2.59	［30］
黑鲷 Acanthopagrus schlegelii	59	100.0	131.00	233.20	0.98	［31］
大黄鱼 Larimichthys crocea	59	100.0	51.60	61.60	0.30	［31］
红鳍东方鲀 Takifugu rubripes	80	>78.3	13.64	60.73	1.87	［32］
州河鲤 Cyprinus carpio zhouhe	60	94.0	26.01	51.78	1.15	［33］
赤眼鳟 Squaliobarbus curriculus	208	90.0	11.76	119.57	1.11	［36］
拉萨裂腹鱼 Schizothorax waltoni	40	45.0	1.09	1.24	0.32	［37］