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作者:王琦;赵斌;胡炜;姚琳琳;韩莎;李成林;时迪;
单位:山东省海洋科学研究院/山东省智慧海洋牧场重点实验室(筹);清华大学科研院;
摘要:【目的】研究刺参(Apostichopus japonicus)在高温和低盐胁迫下的分子响应机制,为刺参抗逆品系的选育提供理论依据。【方法】将体质量(48.0±6.7)g刺参分为对照组(16℃,盐度30)、高温组(30℃,盐度30)、低盐组(16℃,盐度20)和高温低盐组(30℃,盐度20)进行2 d的实验,通过转录组测序技术对刺参体壁进行差异表达基因(DEGs)分析,然后对DEGs进行富集分析。随机挑选6个差异表达基因,采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)对其进行验证。【结果】刺参体壁转录组测序获得高质量数据(clean reads)共616 880 106,各样品Q_(30)碱基占比均不低于94.91%;高温低盐组在胁迫前后筛选出4 089个差异基因,高温组胁迫前后筛选出1 907个差异基因,低盐组在胁迫前后筛选出1 275个差异基因。热休克蛋白家族中的多个蛋白(HSP90、HSP70)在高温胁迫下相较于对照组均显著上调(P <0.05)。京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集结果显示,3个实验组与对照组的差异基因主要富集在PI3K-Akt信号通路、细胞外基质与细胞表面受体的相互作用、细胞焦点黏附等抗凋亡及免疫防御相关的通路;低盐组与对照组差异基因主要富集在脂肪酸代谢、信号传导等相关通路。qRT-PCR结果与转录组结果相一致。【结论】高温、低盐等会引起刺参的脂肪酸代谢紊乱、引发炎症反应,甚至死亡。抗凋亡蛋白基因、热休克蛋白家族基因的上调对缓解高温与低盐胁迫下的应激反应有积极作用。
关键词:刺参;;生态环境;;高温胁迫;;低盐胁迫;;差异基因
基金资助:山东省重点研发计划(2023LZGC019);山东省重点研发计划(2022CXGC020412);; 山东省农业重大技术协同推广计划(SDNYXTTG-2024-31);; 山东省现代农业产业技术体系刺参产业技术体系(SDAIT-22)