高体鰤(Seriola dumerili)幼鱼盐度适应特性及渗透压调节分子机制的初步研究

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高体鰤(Seriola dumerili)是一种暖水性洄游鱼类,也是我国南海深远海网箱养殖的适养鱼类之一。在陆基和近岸人工网箱养殖,盐度常因人为或者自然因素而发生骤变,而盐度作为重要环境理化因子,其改变会影响鱼类生存、生长、繁殖和免疫功能。因此,开展高体鰤幼鱼盐度适应性研究尤为重要。本研究以高体鰤幼鱼为研究对象,开展不同盐度的急性和慢性胁迫实验,通过对渗透压调节器官鳃和肾的转录组分析,筛选和鉴定渗透压调节相关的差异表达基因及信号通路;并结合鳃和肾组织结构组织学观察,探究了高体鰤幼鱼盐度适应特性及渗透压调节分子机制。本文的主要结果如下:1.本研究对高体鰤幼鱼进行不同盐度(40、30、20和10 ppt)下急性胁迫处理,以评估它们对急性盐度胁迫的适应和分子响应。盐度胁迫72 h后,进行鳃和肾的转录组测序分析,分别鉴定出49和47个与急性盐度适应相关的差异基因(DEGs)及11和24个信号通路。鳃、肾的转录组和q PCR结果表明,急性盐度胁迫影响了脂质代谢(elovl5、apoea和cyp7a1)、生长代谢(Igfbp1和cep70)、离子转运蛋白(oct2和slc12a3)和免疫反应(Ighm、C3b.2和IL8)等过程相关基因的表达。DEGs主要在类固醇生物激素合成、钙信号通路、细胞凋亡、细胞溶质DNA传感通路、Ig A产生的肠道免疫网络和Toll样受体信号通路中显著富集。2.本研究对高体鰤幼鱼进行不同盐度(40、30、20和10 ppt)下慢性胁迫处理,以进一步评估它们对盐度的适应和分子反应。盐度胁迫30 d后,进行鳃和肾的转录组测序分析,分别鉴定出435和917个与慢性盐度适应相关的DEGs及99和113个信号通路。鳃、肾的转录组和q PCR结果表明,慢性盐度胁迫影响了参与类固醇生物合成(ebp、sqle、lss、dhcr7、dhcr24和cyp51a1)、脂质代谢(msmo1、nsdhl、ogdh和edar)、离子转运蛋白(slc25a48、slc37a4、slc44a4和apq4)和免疫反应(wnt4和tlr5)等过程中相关基因的表达。DEGs主要在类固醇生物合成、脂质代谢、细胞因子-细胞因子受体相互作用、色氨酸代谢和胰岛素信号通路中显著富集。本文为进一步研究高体鰤适应盐度的分子机制提供了重要信息。3.本文利用组织学观察,分析了不同盐度慢性胁迫下高体鰤幼鱼鳃和肾的显微结构的变化,结果显示低盐度组高体鰤鳃结构与对照组没有明显差异,而肾小管管径膨大。在高盐度组,鳃丝上皮泌氯细胞数量显著增多、鳃小叶变窄、叶间的间距增大;肾小球和各级肾小管发生萎缩,肾小球与肾囊之间的间隙增大。本文为高体鰤幼鱼盐度响应机制研究提供了重要的理论基础,同时对高体鰤人工养殖具有重要的指导意义。
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