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黑色素是软体动物体内可以自行合成的重要色素,具有多种生物活性。黑色素不仅具有独特的着色机制,还具有一定的免疫功能,如:清除体内自由基、抗菌、抗氧化等免疫能力。黑色素在自然界分布最为广泛,对其免疫功能的解析一直是色素功能研究中的热点问题。长牡蛎是世界范围内重要的经济贝类,也是软体动物研究的模式生物,不同长牡蛎个体的壳及外套膜组织中常出现黑色素沉积的差异现象。但以往的研究多集中在对长牡蛎黑色素的提取和鉴定方面,对其功能,尤其是免疫功能的认知较少。前期研究显示,长牡蛎壳中的黑色素沉积与外套膜中的黑色素含量有显著的相关性,而长牡蛎组织中更多的黑色素沉积是否会对长牡蛎的免疫功能产生影响,还需进一步的生理实验解析。因此,在本研究中,选取两种具有不同黑色素含量的长牡蛎外套膜组织(本实验室选育的黑色素含量高的黑壳长牡蛎和黑色素含量低的白壳长牡蛎)为研究对象,从生理、分子和毒理三个方面研究黑色素是否影响长牡蛎的免疫。主要研究结果如下:1.通过黑壳与白壳长牡蛎的免疫指标比较,分析具有不同黑色素含量的长牡蛎间免疫能力的差异情况。首先利用灰度比较评估两种牡蛎黑色素含量差异,再综合比较分析黑色素含量差异对牡蛎外套膜组织免疫相关指标的综合影响(TYR,LZM,MPV,IHR,T-AOC和ROS)。其次,通过RNA-Seq解析两种不同黑色素含量的长牡蛎外套膜组织差异基因表达情况,通过GO和KEGG富集分析黑色素含量对免疫相关生物学过程及通路可能的影响。最后,筛选与免疫相关的差异基因,通过qRT-PCR验证其差异表达情况。2.分析环境内分泌干扰物(双酚A)对黑壳与白壳长牡蛎免疫力的影响。首先采用高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS/MS)测定天然海水中白壳与黑壳长牡蛎外套膜组织中双酚A(BPA)含量,发现黑壳长牡蛎外套膜中的BPA含量较白壳长牡蛎低(P<0.05)。由于黑色素合成过程中的关键酶酪氨酸酶是一种酚氧化酶,可以通过对酚类或芳胺类等多种底物的氧化起催化作用,因此推测其在BPA等酚类毒物的降解中也发挥重要作用。其次,为了进一步研究不同黑色素含量牡蛎对BPA降解能力和对BPA损伤抵抗能力的差异,本实验进行了浓度为1 mg/L,1.5 mg/L和2 mg/L的BPA亚慢性暴露实验。通过对暴露后长牡蛎外套膜组织中BPA含量分析发现,白壳与黑壳长牡蛎外套膜中BPA含量均随着暴露浓度的升高而升高。且3种浓度BPA亚慢性暴露后,黑壳长牡蛎外套膜BPA含量均低于白壳长牡蛎外套膜BPA含量,但是差异不显著(P>0.05)。采用3种浓度BPA亚慢性暴露后,黑壳长牡蛎外套膜组织中活性氧(ROS)荧光值均显著低于白壳长牡蛎(P<0.01)。通过对外套膜组织学观察发现,2 mg/L的高浓度BPA暴露使白壳长牡蛎外套膜组织发生了明显的病理变化,黑壳长牡蛎外套膜未发生明显的病理变化。可见,黑壳长牡蛎对BPA暴露可能具有更强的抵抗能力。本文通过转录组及生理指标分析,从分子、生理方面评估两种黑色素含量不同的长牡蛎在免疫功能上的差异情况,并通过毒理实验,分析两种黑色素含量不同的长牡蛎对双酚A免疫响应的差异情况,初步探讨了黑色素含量对长牡蛎免疫力的影响,为深入研究海洋生物黑色素功能以及阐明高黑色素含量长牡蛎的育种优势提供了丰富的基础资料。