凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是我国养殖量及产量最高的对虾之一,因其具有生长速度快、环境耐受性强、抗病能力强、对饲料蛋白质需求量低、离水存活时间较长以及肉质鲜美等特色,使其成为目前国内外广泛养殖的对虾优良品种之一。凡纳滨对虾的养殖和培育在我国水产养殖业中占有极其重要的位置。近年来,由于人类废弃水体的排放、温室效应以及极端天气等原因,造成低氧发生的频率持续增加,严重制约了凡纳滨对虾的养殖业的持续健康发展。目前,对于凡纳滨对虾低氧胁迫的研究主要集中在生理生化响应,及少数基因的研究,而利用蛋白质组学探究凡纳滨对虾低氧胁迫响应机制的研究较少。本实验以耐低氧家系和低氧敏感家系凡纳滨对虾为研究材料,比较研究了低氧胁迫对两家系凡纳滨对虾生理生化响应、差异蛋白表达及关键差异蛋白基因的表达规律,揭示凡纳滨对虾应答低氧胁迫的机理,主要研究结果如下:1、在本实验中,低氧胁迫3 h后两家系凡纳滨对虾血细胞数没有显著差异(P>0.05),6 h后低氧胁迫显著(P<0.05)降低低氧敏感家系凡纳滨对虾的总血细胞数,12 h后低氧胁迫显著(P<0.05)降低耐低氧家系凡纳滨对虾的总血细胞数,且低氧敏感家系血细胞数量下降幅度更大;低氧处理对两家系凡纳滨对虾血蓝蛋白浓度无显著影响(P>0.05),且低氧各时期两家系之间无显著差异(P>0.05),两家系的血蓝蛋白浓度总体均呈上升趋势。说明低氧胁迫能显著降低凡纳滨对虾血细胞数,且对血蓝蛋白浓度造成影响。2、进一步,利用蛋白质组学技术,对凡纳滨对虾的肌肉组织进行分析,共检测出3417种蛋内质。其中,在低氧敏感家系中,低氧12 h后共有29种蛋白表达下调,244种蛋白表达上调;在耐低氧家系中,低氧12 h后共有10种蛋白表达下调,25种蛋白表达上调。分析发现,差异表达蛋白主要参与免疫应答、能量代谢、细胞骨架、等重要生理过程。因此,推测低氧胁迫会显著影响其免疫、代谢、细胞骨架等相关的蛋白质,可将其作为凡纳滨对虾低氧胁迫的生物标志物。3、最后,根据蛋白组学分析结果,挑选5种低氧胁迫重要功能蛋白对应的基因,利用实时荧光定量PCR方法对其基因表达特征进行分析。这5个基因分别为:血蓝蛋白(Hemocyanin)、几丁质酶(Chitinase)、热休克蛋白 90(Heat shock protein90,HSP 90)、程序性死亡蛋白(Programmed cell death,PDCD)以及糖原磷酸化酶(Glycogen phosphorylase,GP)基因。结果表明,除了 PDCD和GP基因的表达趋势与蛋白表达趋势存在差异外,其他基因的表达趋势与其对应蛋白的表达趋势结果一致。这可能是由于mRNA翻译成蛋白质的过程中存在着复杂的转录后修饰机制,从而导致在mRNA水平和蛋白水平的表达出现差异,其具体机制有待进一步研究。