科研产出
基于转录组测序的花斑裸鲤温度应激功能基因挖掘
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于转录组测序挖掘花斑裸鲤（Gymnocypris eckloni）温度应激功能相关基因，为探究热应激下花斑裸鲤的适应性及温度响应机制提供理论参考。【方法】选取60尾健康花斑裸鲤，随机分为对照组和热应激组，分别饲养于10和28℃水环境中。饲养结束后，经MS-222麻醉后取肝脏组织。肝脏组织经液氮研磨后采用TRIzol法提取组织总RNA，采用Illumina NovaSeq 6000平台进行高通量测序。将获得的Unigenes与NR、NT、KOG、SWISS-PROT、Pfam、GO和KEGG数据库比对，进行功能注释分析。基于转录本表达水平，采用DESeq2筛选差异表达基因（DEGs）并进行KEGG信号通路富集分析。随机选取6个DEGs进行实时荧光定量PCR检测，验证转录组数据准确性。【结果】GO功能注释分析结果显示，共有23464条Unigenes在GO数据库中成功注释，涉及生物学过程、细胞组分和分子功能三大功能类别。KOG功能注释分析结果显示，有16583条Unigenes在KOG数据库中成功注释，涉及RNA加工和修饰、染色体结构和动力学等26个KOG功能条目。KEGG功能注释分析结果显示，注释到KEGG数据库的Unigenes涉及五大功能类别，其中注释Unigenes数量最多的KEGG功能条目是信号转导，其次是免疫系统。DEGs分析结果表明，对照组与热应激组间共有2388个DEGs，其中1520个DEGs上调，868个DEGs下调。KEGG信号通路富集分析结果表明，上调的DEGs主要富集在抗原处理和呈递、内质网蛋白质加工和雌激素等信号通路，下调的DEGs主要富集在代谢途径。实时荧光定量PCR检测结果表明，DNAJA4、HSP90a、FKBP4、Caspase1、Caspase7和Caspase8转录组中每千个碱基转录每百万映射片段数（FPKM）与基因表达水平变化趋势一致，表明转录组测序数据具有较高的准确性。【结论】热应激下花斑裸鲤免疫相关DEGs下调，热休克蛋白相关DEGs上调，热应激可能抑制花斑裸鲤免疫功能，热休克蛋白家族成员可能通过稳定蛋白结构和维护细胞稳态发挥抗热应激作用。热应激下花斑裸鲤细胞凋亡相关DEGs下调，可能与热休克蛋白对细胞凋亡的抑制效应有关，花斑裸鲤在热应激下可能通过增强分子伴侣活性来降低细胞凋亡风险。
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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
《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。
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