低氧—复氧胁迫下脊尾白虾鳃组织差异表达基因趋势分析

【目的】探究脊尾白虾（Exopalaemon carinicauda）鳃组织在渐变式低氧—复氧胁迫下的分子调控机制,为今后开展脊尾白虾耐低氧品系（种）的选育提供理论指导。【方法】通过模拟自然低氧环境的形成过程,分别于低氧处理0（对照）、3和6 h及复氧后1和8 h采集脊尾白虾鳃组织,利用Illumina HiSeqTM 4000测序平台进行转录组测序分析,经过滤和Trinity组装获得Unigenes,选取Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG/KOG等数据库进行注释分析,在Omicsmart平台上完成差异表达基因筛选及其表达趋势分析,然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并随机选取5个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。【结果】脊尾白虾鳃组织样本转录组测序数据经过滤后的Cleanreads进行Trinity组装共获得93227条Unigenes,其长度范围在201~35402 bp,平均长度为834 bp,N50长度为1352 bp。通过组间两两比较分析,共鉴定出4750个差异表达基因,其中上调差异表达基因3557个、下调差异表达基因2829个;超过50%的差异表达基因被显著富集到6种基因表达趋势模式中（P<0.01）,具体表现为:Profile 0模式富集到415个基因,Profile 5模式富集到201个基因,Profile 11模式富集到371个基因,Profile 13模式富集到841个基因,Profile 17模式富集到387个基因,Profile 18模式富集到411个基因。6种基因表达趋势模式中的差异表达基因被注释到代谢进程、细胞进程、单一有机体进程、细胞、细胞零件、大分子复合物及催化活性等GO功能条目上;而KEGG信号通路富集分析结果显示,以Profile 13模式中的差异表达基因富集到最多信号通路（86条）,其中呈显著富集的有8条,分别为核糖体、碳代谢、氧化磷酸化、氨基酸生物合成、内质网蛋白质加工、糖酵解/糖异生、谷胱甘肽代谢和蛋白输出。【结论】脊尾白虾鳃组织在受低氧胁迫早期通过合成蛋白质及提高代谢能力来抵御低氧环境,随着低氧胁迫时间的延长,物质合成和能量代谢活动均显著下降;但在复氧后随着复氧时间的延长,其蛋白质合成和能量代谢水平又逐渐升高恢复至常氧水平。     

脊尾白虾“僵尸病”的初探

为确定2018年冬季以来江苏省沿海地区养殖脊尾白虾患“僵尸病”的病原及流行病学特点，实验采用LB培养基和PDA培养基从病虾血淋巴中分离得到直径为1~3 mm、边缘整齐、米黄色隆起菌落；人工回感实验结果显示，回感后的脊尾白虾表现出与自然患病脊尾白虾相同的症状，并在回感脊尾白虾体内也分离出了相同的菌株，符合科赫氏法则。对该菌株进行形态观察结合18S rRNA序列对比及系统发育分析，发现分离菌株MQ2101具有酵母的典型形态，且与二尖梅奇酵母相似度达99.82%，结果表明菌株MQ2101为二尖梅奇酵母。致病性结果初步分析显示，MQ2101对脊尾白虾的半致死浓度 (LD₅₀)为1.39×10⁷ CFU/尾。病理学观察发现，患病脊尾白虾鳃、肌肉和肝胰腺均发生不同程度的病变，其中肝胰腺病变最为严重，肝小管呈现空泡化，管腔体积变大；在鳃和肝胰腺组织中均存在大量定殖的菌体。流行病学调查结果显示，每年2—5月发病迅速，发病率为5%~30%，死亡率为3%~10%。本研究确定了二尖梅奇酵母为江苏沿海地区脊尾白虾“僵尸病”的病原，其对脊尾白虾具有较强致病性，主要侵染组织为肝胰腺和鳃。以上研究结果为脊尾白虾“僵尸病”的防控提供了相关科学依据。     

温度、盐度变化对葛氏长臂虾存活和抗氧化能力的影响

本研究在对葛氏长臂虾(Palaemon gravieri)进行不同温度和盐度骤变预实验的基础上进行分组设置。温度骤变实验设置 1 个对照组(22 .0 ℃, 盐度 25)和 4 个处理组(14.0 ℃、18.0 ℃、26.0 ℃和 30.0 ℃, 盐度均为 25); 盐度骤变实验组设置 1 个对照组(25, 温度 22.0 ℃)和 4 个处理组(15、20、30、35, 温度均为 22.0 ℃); 不同升温实验设置 2.0 ℃/d、4.0 ℃/d、6.0 ℃/d 3 组, 记录葛氏长臂虾各时间点存活率, 并检测肝胰腺总抗氧化能力(T-AOC)、 超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量。结果显示, 温度骤变实验中, 仅 30 ℃组存活率变化显著(P＜0.05), 其 96 h 存活率低于 50.00%, 各处理组中 3 种抗氧化酶活性与 MDA 含量均呈现先升高后降低趋势, 其中除 T-SOD 活性 96 h 仍高于对照组外, 其余各组均恢复至接近对照组水平; 升温实验中, 6.0 ℃/d 组存活率显著(P＜0.05)降低出现于 27.0 ℃, 早于 2.0 ℃/d 与 4.0 ℃/d 组的 31.0 ℃, 且 6.0 ℃/d 组整体存活率下降快于另外 2 组, 根据 2.0 ℃/d 组存活率数据推算葛氏长臂虾半数存活温度为 31.6 ℃, 各实验组升温过程中抗氧化酶活性与 MDA 含量均呈现逐渐升高趋势, 且升高速率随着升温速率增大而加快, 但 3 种升温速率下 T-SOD、CAT 的最大值无显著差异, 而 T-AOC、MDA 最大值随升温速率增大而增加; 盐度骤变实验中, 各组葛氏长臂虾存活率均无显著差异, T-AOC 活性和 MDA 含量总体呈现先升高后降低的变化趋势, 96 h 恢复至接近对照组水平, T-SOD 和 CAT 活性总体均呈现先短暂降低再升高, 而后再降低的趋势, 96 h 均低于对照组水平。结果认为, 温盐变化均会引起葛氏长臂虾体内抗氧化能力的显著变化(P＜0.05); 而一定范围内的温盐变化对葛氏长臂虾存活无显著影响, 另外与降温和盐度变化相比, 升温变化对葛氏长臂虾存活率影响显著(P＜0.05)。本研究旨在为葛氏长臂虾的繁养应用提供科学参考。