【摘 要】
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葛氏长臂虾(Palaemon gravieri)隶属于节肢动物门(Arthropoda)、软甲纲(Malacostraca)、十足目(Decapoda)、长臂虾科(Palaemonidae)、长臂虾属(Palaemon),其壳薄、肉质鲜嫩、营养丰富,适宜生食,在江浙沪地区深受消费者喜爱,经济价值高,在我国主要分布于东海和南黄海。目前市售的葛氏长臂虾主要来源于海洋捕捞,其规模化人工养殖尚未成功,开展
【基金项目】
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江苏省农业重大新品种创制项目“脊尾白虾品种创制及推广应用”(PZCZ201747); 2020年江苏省水产良种保存与更新----脊尾白虾品种保存项目(2020-SJ-006-06); 2019年南通市科技计划项目“主要因子对葛氏长臂虾人工育苗和生产性能影响的研究”(JC2019057);
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葛氏长臂虾(Palaemon gravieri)隶属于节肢动物门(Arthropoda)、软甲纲(Malacostraca)、十足目(Decapoda)、长臂虾科(Palaemonidae)、长臂虾属(Palaemon),其壳薄、肉质鲜嫩、营养丰富,适宜生食,在江浙沪地区深受消费者喜爱,经济价值高,在我国主要分布于东海和南黄海。目前市售的葛氏长臂虾主要来源于海洋捕捞,其规模化人工养殖尚未成功,开展相关研究工作具有广阔的前景。环境因子对于虾类的生理活动具有重要的影响,然而目前仍缺乏葛氏长臂虾对环境因子耐受及相关适应机制的研究,温度和盐度作为两种重要的水体环境因子,直接影响虾类的摄食、蜕皮、存活、繁殖、生长和免疫机能等。本文研究了温度、盐度变化后葛氏长臂虾存活率、生理和转录组学的变化,为揭示其温盐耐受能力及应对温盐变化的机制提供参考。具体研究结果如下:1.温度、盐度骤变和不同升温速率对葛氏长臂虾存活率和抗氧化酶活性的影响研究研究了温度、盐度骤变和不同升温速率对葛氏长臂虾存活率和抗氧化酶活性的影响。温度骤变实验中,葛氏长臂虾仅在30℃时出现显著死亡,96 h存活率低于50.00%,总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量均呈现先升高后降低的趋势,除T-SOD活性96 h仍高于对照组外,其余各组最终均恢复至对照组水平。升温实验中,6.0℃/d升温组存活率降低速率最大,存活率显著下降出现于27℃,而2.0、4.0℃/d升温组存活率显著下降出现于31.0℃,根据2.0℃/d升温速率组存活率数据推算,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,且随着升温速率增大而加快;3种升温速率下T-SOD、CAT的活性最大值无显著差异,而T-AOC活性和MDA含量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,T-SOD和CAT活性总体均呈现先短暂降低-再升高-再降低的趋势。结果表明葛氏长臂虾对盐度变化耐受能力较强,而对温度变化尤其高温的耐受能力差;温度的升高会导致葛氏长臂虾体内的活性氧积累,但在升温速率低于4℃/d不会造成显著死亡。2.葛氏长臂虾应对急性高温胁迫的转录组研究利用高通量测序技术构建了葛氏长臂虾急性高温胁迫下肝胰腺的转录组数据库,获得了48,433,148个转录本,51,531个基因,平均长度为939 bp。将相关数据通过Nr、GO、KEGG、COK/KOG进行注释,Nr数据库显示同源性最高的物种是端足虫(Hyalella azteca,4517个同源基因,25.02%);大多数差异表达基因来自代谢途径如乙醛酸/羟基丙酮酸还原酶(GRHPR)、琥珀酸半醛脱氢酶(ALDH5A1)、谷氨酸脱氢酶(GDH)等,免疫途径如热休克蛋白(HSPs)、Ras相关蛋白(Rabs)、半胱天冬酶7(CASP7)等,和应激相关如葡萄糖醛酸转移酶(UGT)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)等。表明急性高温胁迫显著降低葛氏长臂虾的代谢能力,增强如内吞和凋亡等免疫机能,而这类免疫机能能够在一定条件下为细胞代谢提供原材料和能力供应,这可能是一种抗应激的紧急代谢补偿策略。3.葛氏长臂虾应对急性盐度胁迫的转录组研究利用高通量测序技术构建了葛氏长臂虾急性盐度胁迫下肝胰腺和鳃的转录组数据库,获得了84,760,520个转录本,114,217个基因,平均长度为1046 bp。将相关数据通过NR、GO、KEGG、COK/KOG进行注释,Nr数据库显示同源性最高的物种是凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei,10760个同源基因,23.72%);发现差异表达基因主要是各类转运体或转运蛋白相关基因,如H+跨膜转运蛋白、Na Cl共转运蛋白、ATP酶偶联的离子跨膜转运体、ABC转运体等,且它们在鳃中比在肝胰腺中更活跃,说明鳃是葛氏长臂虾应对盐度胁迫的主要组织,且盐度胁迫发生时鳃内存在活跃且多样的转运活动。此外,除盐度变化引起的渗透胁迫外,还发现一些与应激相关的差异表达基因如蛋白转运蛋白(Sec61)、组蛋白伴侣抗沉默功能1(asf 1)、DNA复制许可因子(MCMs)等,提示可能存在次生应激,如氧化应激、内质网应激、复制应激、氧化应激等。
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