基于转录组测序的花斑裸鲤温度应激功能基因挖掘

吴晓雲^1,2; 陈叶雨^1,2; 刘亚^1,2; 宋明江^1,2; 李飞扬^1,2; 邹巧林^1,2; 赖见生^1,2; 《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。

关键词： 花斑裸鲤 热应激 细胞凋亡 热休克蛋白