鱼类是典型的变温水生动物,其生存、生长及行为都与温度有着密切的关系。高温不仅影响会鱼类的摄食、运动和呼吸,而且也打乱了体内新陈代谢过程,影响鱼类的生长和发育过程。因此,研究鱼类对环境温度升高的响应机制成为一大热点。本研究紧紧围绕耐热机制这一主题,利用尼罗罗非鱼肌肉组织作为实验材料,充分揭示罗非鱼对高温的适应性机制。本实验通过转录组测序分析阐述了尼罗罗非鱼响应高温的通路,初步阐明了雌鱼和雄鱼对持续性高温处理的响应机制。在持续性高温处理后,尼罗罗非鱼的生长发育情况表现出显著差异。在高温处理(36℃)30天后,实验组与对照组生长开始表现出差异,高温组的生长较缓慢,对照组(28℃)生长发育较快;在高温处理70天之后,高温组生长发育速度明显迟缓于对照组,均表现为雄鱼生长发育比雌鱼快。随后我们通过TUNEL染色法对罗非鱼的大脑、肌肉和鳃组织中凋亡细胞进行量化和分析,进而比较高温处理下组织的受损情况。我们发现:当这些鱼类被持续性暴露在36℃高温时,凋亡事件主要发生在罗非鱼的肌肉组织中,而其他组织凋亡信号较弱甚至未凋亡,这暗示在肌肉组织中发生的凋亡可能是阻碍鱼类生长发育的一个标记。我们对持续高温处理后不同性别尼罗罗非鱼肌肉组织进行转录组测序分析,与对照组相比,差异表达基因筛选统计结果显示,罗非鱼雌鱼在高温养殖50天时差异表达基因明显增加,DEGs总数为5219,上调基因2849,下调基因2370,而雄鱼在高温养殖70天的时候差异表达基因达到最高,DEGs总数4645,上调基因3460,下调基因1185。在高温处理70天的过程中,雌鱼的差异表达基因呈现先上升后下降的趋势,且上调基因高于下调基因;而雄鱼则表现出先下降后上升的趋势,在30天之后上调基因明显高于下调基因。Gene Ontology富集分析的差异表达基因发现,雌鱼主要富集在DNA复制、细胞发育、细胞分化、免疫反应和炎症反应等过程,雄鱼主要富集在蛋白质折叠、氧化还原辅酶代谢、细胞发育和神经元发育等过程。雌鱼在持续高温处理后KEGG聚类分析主要富集在“细胞周期”、“ECM-受体相互作用”、“DNA复制”、“细胞黏附分子”等通路上;雄鱼主要富集在“嘌呤代谢”、“嘧啶代谢”、“药物代谢”、“紧密连接”和“碳代谢”等通路上。通过GO富集分析和KEGG富集分析显示出罗非鱼的代谢、免疫、脂和碳水化合物成分和细胞凋亡在高温胁迫下显著变化。持续性的高温胁迫导致尼罗罗非鱼的可变剪接事件数目增多,对差异可变剪接基因进行GO富集分析发现,在钙离子结合、信号转导、胞内信号转导、Wnt信号通路、转录调控、免疫反应等生物学过程中显著富集。总之,我们发现了鱼类的肌肉组织在响应高温胁迫时所扮演的重要角色,这篇研究的结果为鱼类在响应高温胁迫下受损的机制研究提供了新的思路。