【摘 要】
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中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis),俗称河蟹,隶属甲壳纲、弓蟹科、绒螯蟹属,是一种深受市场青睐的特种水产养殖动物。副溶血性弧菌(Vibrio parahaemoilticus)是一种广泛存在于海水和河口环境中的革兰氏阴性菌,也是一种致病力较强的条件致病菌。蟹感染副溶血性弧菌后,主要临床症状表现为肝胰腺坏死。迄今,中华绒螯蟹抵抗副溶血性弧菌感染的免疫应答机制尚未可知。本试验在建立副溶
【基金项目】
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东平(黄河滩区)鱼虾苗种繁育创新基地建设与科技产业扶贫研究与示范(2019YQ032); 山东省重点研发计划泰山产业领军人才项目:水产多营养级无抗节水微生态制剂的研发和产业化(LJNY202115);
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中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis),俗称河蟹,隶属甲壳纲、弓蟹科、绒螯蟹属,是一种深受市场青睐的特种水产养殖动物。副溶血性弧菌(Vibrio parahaemoilticus)是一种广泛存在于海水和河口环境中的革兰氏阴性菌,也是一种致病力较强的条件致病菌。蟹感染副溶血性弧菌后,主要临床症状表现为肝胰腺坏死。迄今,中华绒螯蟹抵抗副溶血性弧菌感染的免疫应答机制尚未可知。本试验在建立副溶血性弧菌感染模型的基础上,对比研究了蟹被副溶血性弧菌感染后易感组、抗病组和对照组的转录组差异表达基因,筛选出显著差异的基因进行了定量分析,探究了相关差异表达基因在河蟹抗弧菌病过程中的作用,为揭示中华绒螯蟹抵抗细菌感染的免疫防御机制提供基础研究数据,具体研究结果如下:通过预试验,得出副溶血性弧菌感染中华绒螯蟹24小时的半致死量浓度为1.78×10~6 CFU/m L。肝胰腺病理学结果显示,感染后72小时病蟹的肝胰腺颜色由亮黄色变为白色,肝细胞糜散和坏死,说明致病菌对病蟹肝胰腺组织的损伤严重。将攻毒后6小时内濒死或丧失自主行动能力的个体定义为易感组(SC);将攻毒24小时后状态良好的个体定义为抗病组(AI);注射PBS的作为对照组(CG)。每组三个重复,对三组样品进行转录组高通量测序对比分析。结果表明,共组装了78,409个Unigenes,其在GO数据库中注释到包括信号传递、免疫系统过程和抗氧化剂活性等功能分类;在KOG数据库主要被注释到信号转导机制中,占注释基因总量的11.83%;在KEGG数据库主要映射到包括细胞生长和死亡、运输和分解作用、信号转导以及免疫系统相关的信号通路。对差异基因进行GO和KEGG数据库富集分析,GO数据库中差异基因主要富集在碳水化合物的代谢过程、跨膜运输和氧化还原酶活性中;KEGG分析差异基因主要富集在核糖体通路、内质网中的蛋白质加工和溶酶体通路上。筛选到342个免疫相关的差异表达基因,主要富集到22个信号通路。推测这些差异表达基因主要通过这些细胞信号通路参与机体免疫应答和抵抗细菌入侵的防御过程。中华绒螯蟹在感染副溶血性弧菌后,肝胰腺中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的活性极显著升高(P(27)0.01)。超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T-AOC)、酚氧化酶(PO)、碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)酶的活性,均呈先上升后降低的变化趋势,且试验组与对照组差异显著(P(27)0.05);溶菌酶(LZM)的活力随感染时间的增加,表现出持续降低的变化规律。以上结果说明,副溶血性弧菌感染能刺激氧化应激反应和蟹的免疫防御系统,使肝胰腺中肝功能、抗氧化和免疫相关酶活力显著升高。采用荧光定量PCR技术,对比分析了蟹肝胰腺组织中各时间段内免疫相关基因表达量的变化。结果显示,中华绒螯蟹肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)和血蓝蛋白(HC)基因的表达量,呈现先上升后降低的变化规律;在感染后12小时表达量达到最高,差异极显著(P(27)0.01),随后逐渐降低,恢复到正常水平;夹结构域丝氨酸蛋白酶(CDSP)和整合素(Integin)基因的表达量也呈现降低的变化规律,并且在感染后6小时试验组表达量极显著升高(P(27)0.01),随后开始降低;而溶菌酶(LZM)基因表达量在感染后6小时表现上调,随后持续降低,与对照组相比差异显著(P(27)0.05)。说明中华绒螯蟹肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)、血蓝蛋白(HC)基因、溶菌酶(LZM)、夹结构域丝氨酸蛋白酶(CDSP)和整合素(Integin)基因在感染后6小时表达量均上调,这与蟹抵抗弧菌感染有关,可以做为一种评价中华绒螯蟹抗副溶血弧菌能力的重要指标。
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