盐度对金钱鱼血清生化指标和免疫相关基因表达的影响

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盐度是影响鱼类的生长发育的重要环境因子。盐度不仅影响硬骨鱼类生存、繁殖、渗透调节、离子转运和激素分泌等生理过程,也对响鱼类的免疫稳态有着重要影响。金钱鱼(Scatophagus argus)是一种的广盐性硬骨鱼类,对盐度波动具有极强的耐受能力。与正常海水养殖相比,金钱鱼在低盐度(5 ppt)条件下生长更快。然而,尚未从分子水平上完全了解金钱鱼对盐度变化的免疫应答。因此,本项目拟研究1龄金钱鱼(150g~259 g)在高盐(35 ppt)、对照组(25 ppt)和低盐(5 ppt)处理下的血清生理生化指标水平和免疫相关基因表达水平的影响,从免疫角度阐明金钱鱼对环境盐度的适应性机理,研究结果可为开展金钱鱼低盐淡化养殖提供理论依据。研究结果如下:1.盐度处理对金钱鱼生化指标及抗氧化基因表达的影响(1)对高盐和低盐处理3 h、6 h、12 h、24 h、48 h、10 d、22 d后的金钱鱼血清生理生化指标检测发现:高盐或低盐(6 h和12 h)处理后,甘油三脂含量显著升高,高盐处理22 d时,甘油三脂含量显著下降。高度处理12 h和48 h后,血糖的含量升高,在10 d时下降。高盐和低盐处理24 h后,总蛋白水平均显著低于对照组。(2)高盐处理12 h、10 d或低盐处理24 h和10 d后,C3含量显著低于对照组。高盐处理6 h、12 h、24 h、10 d或低盐处理12 h后,C4含量显著低于对照组。盐度处理对血清中Ig M的含量没有影响。(3)头肾中,高盐处理6 h和12 h后,sod基因表达水平出现下调;低盐处理6 h和12 h后,sod基因表达下调,而在24 h和48 h时又显著上调。脾脏中,高盐处理6 h后,sod基因表达下调,而12 h、24 h和48 h时,其表达水平逐渐上调。在高盐和低盐处理早期(3 h),头肾和脾脏中的cat基因表达水平出现上调。2.盐度处理下金钱鱼头肾转录组分析及免疫相关基因的筛选和表达(1)对高盐和低盐处理22 d后的头肾进行转录组测序后发现,与对照组相比较,低盐组共获得22个差异表达基因,高盐组共获得365个差异表达基因。KEGG分析鉴定了NOD样受体信号传导通路和MAPK信号通路等免疫相关通路;共筛选到了mmd2、rnf165-like、cd27、c3-like、ccr7、lgt、ci-mpr、lgl、lamp2、mr1、il-1β等与免疫调节相关基因。(2)q PCR结果显示,ck10基因在高盐处理3 h、12 h和22 d后表达上调。cd27基因在高盐处理3 h和22 d后,表达水平上调。il-1β基因在高盐处理3h、10 d和22 d后表达上调;低盐处理6 h后表达下调,但在22 d时表达上调。3.盐度处理下金钱鱼脾脏转录组分析及免疫相关基因的筛选和表达(1)对高盐和低盐处理22 d后的脾脏进行转录组测序后发现,与对照组相比较,低盐组共获得个37差异基因,而高盐组共获得188个差异表达基因。KEGG分析鉴定了吞噬体通路、MAPK信号通路和Ig A生成相关肠道免疫网络信号通路等免疫相关通路;共筛选到了il-17d、lgt、traf2、igm、itsn2、c8g、hsp90、trim21、hsp70a、il-1β等与免疫相关基因。(2)q PCR结果显示,高盐处理后il-17d基因表达水平在各时间点显著上调;低盐处理后,il-17d基因在6 h、12 h表达下调,在10 d时出现上调。高盐和低盐处理后,c8g基因在3 h时表达上调,在10 d和22 d时表达下调。高盐条件下,il-1β基因在3 h、10 d和22 d时表达上调,在48 h时表达下调;低盐条件下,il-1β基因在24 h和48 h表达下调,在22 d时表达上调。综上所述,环境盐度对金钱鱼血清生化指标和抗氧化基因的表达有显著性影响;头肾和脾脏转录组分析富集到部分与免疫相关的通路,鉴定了部分与环境盐度适应的相关基因;q PCR表明,头肾中ck10、cd27、il-1β基因在长期盐度适应中具有重要作用;脾脏中il-17d、c8g和il-1β基因在急性和长期盐度适应中具有重要作用。研究结果可为金钱鱼盐度适应和开展低盐淡化养殖提供理论依据。
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