高温胁迫下杂交黄颡鱼鳃组织结构变化及转录组差异表达分析

孙甲华; 罗晓含; 李青芝; 赵华一; 龚全; 《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：【目的】研究鱼类对温度变化的生理反应并阐明其潜在机制，为更好地预测鱼类对全球变暖威胁的应对措施。【方法】采用组织病理学研究杂交黄颡鱼鳃组织在高温应激前后的病理变化，同时利用转录组学测序技术研究高温应激对杂交黄颡鱼鳃组织中基因表达量的影响及其机制。【结果】高温应激下，杂交黄颡鱼鳃组织的鳃丝、鳃小片结构破坏，细胞排列紊乱，上皮细胞变性、坏死脱落，炎性细胞浸润。转录组测序结果显示，与对照组相比，高温胁迫下杂交黄颡鱼鳃组织中共鉴定出1199个差异表达基因，包括711个上调表达基因和488个下调表达基因。KEGG富集结果显示，大量差异基因富集到MAPK信号通路、神经活性配体-受体相互作用通路、内质网蛋白加工、凋亡和单纯疱疹感染途径中。分析杂交黄颡鱼响应热应激的关键基因发现，热休克蛋白家族的Hsp40、Hsp70和Hsp90相关基因在热应激组均显著上调表达;抗原呈递途径中的MHCI、MHCII等基因显著上调表达;补体C3、C8，补体因子H和大量泛素连接酶E3在高温应激处理下显著下调表达;内质网蛋白质加工途径中的IRE1、BIP、CLIMP63和BCL2在高温应激组中上调表达。此外，热应激还显著影响杂交黄颡鱼的代谢能力，糖代谢途径中的许多关键酶PGM2、G-6-P、ADPGK2、FBP1B等在热应激下显著上调表达。【结论】在高温作用下，杂交黄颡鱼热休克蛋白和免疫系统相关基因的表达量显著上升以应对环境胁迫对机体造成的应激反应。此外，高温还造成杂交黄颡鱼的内质网应激，刺激糖代谢通路以满足其在环境胁迫下对能量的需求。研究结果为深入探索鱼类响应热应激反应的潜在分子机制提供理论基础。

关键词： 热应激 杂交黄颡鱼 热休克蛋白 免疫 代谢