暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)为我国“长江三鲜”之一。近些年国内暗纹东方鲀养殖业发展十分迅速,然而溶氧含量波动导致的养殖水体缺氧,造成了高密度养殖中相当大的经济损失。目前虽然研究报道了氨毒性、盐度等对暗纹东方鲀的影响,但是低氧胁迫对暗纹东方鲀的影响尚未报道。因此,本论文以暗纹东方鲀为研究对象,探究了在低氧胁迫(Oh,2h,4h,6h,8h;1.51 ± 0.2 mg/L)和常氧恢复(4h,12h;7.06±0.3 mg/L)条件下暗纹东方鲀相关的氧传感蛋白、能量代谢及血液指标的表达变化规律。研究结果可为暗纹东方鲀水产养殖环境中溶解氧的控制提供有益的科学资料,也能为今后开展该鱼耐低氧新品种的选育提供一定的理论依据。具体研究结果如下:(1)暗纹东方鲀在低氧胁迫和常氧恢复条件下氧气传感蛋白基因的表达分析通过静态呼吸室法对暗纹东方鲀的浮头点与窒息点进行测定,结果表明该鱼浮头点与窒息点时的溶解氧浓度分别为1.42 mg/L和0.49 mg/L。以HIF-1 signaling pathway为主线,通过qRT-PCR技术检测低氧诱导因子1α(HIF-1α)、脯氨酸羟化酶2(PHD2)和肿瘤抑制蛋白(VHL)在暗纹东方鲀不同组织的表达分布。结果显示,这3个基因在其大脑、肝脏、脾脏、心脏、肠、鳃、肌肉、肾脏8种组织均有表达,其中,HIF-1α、VHL在心脏表达最高,PHD2在肝脏表达最高。对低氧胁迫和恢复下暗纹东方鲀的大脑和肝脏的基因表达进行比较分析,发现HIF-1α、PHD2和VHL基因的表达量在低氧条件下均显著上调(P<0.001),并且在常氧恢复后VHL仍高于对照组表达水平(P<0.01),由此可见,HIF-1信号通路在低氧条件下的大脑和肝脏中被激活,并且VHL和PHD2的上调可能作为反馈机制来终止低氧反应,使低氧胁迫后暗纹东方鲀的大脑和肝脏所遭受的低氧应激达到最小化,从而终止低氧反应效应期。(2)低氧胁迫和常氧恢复对暗纹东方鲀能量代谢的影响通过qRT-PCR技术检测葡萄糖转运子2(GLUT2)、己糖激酶(HK)、磷酸甘油酸激酶1(PGK1)、磷酸甘油酸变位酶2(PGAM2)、苹果酸脱氢酶1(MDH1)和柠檬酸合成酶(CS)6个基因在暗纹东方鲀8种不同组织(大脑、肝脏、脾脏、心脏、肠、鳃、肌肉、肾脏)的表达分布。结果显示,PGK1、MDH1和CS基因均在大脑表达量最高,GLUT2和LDH基因均在肝脏表达水平最高。仅HK基因在心脏表达量最高,而PGAM2基因则在肌肉表达量最高。通过qRT-PCR、酶活测定和Western Blot技术对低氧胁迫和恢复下暗纹东方鲀大脑和肝脏的能量代谢相关基因、酶活及蛋白的时序表达进行分析。结果表明,在急性低氧和恢复条件下大脑和肝脏的GLUT2基因、HK基因及其酶活、PGK1和PGAM2的基因及蛋白表达量都呈现先升高后下降的趋势。大脑LDH基因及其酶活表达趋势比较稳定,只有在H8和R4呈现显著性差异(P<0.05),在肝脏出现先升高后下降的趋势。低氧处理后的暗纹东方鲀大脑和肝脏的CS基因没有明显的变化,但经过常氧恢复后其表达量明显上调,并保持较高水平。值得注意的是,大脑MDH1基因、酶活及其蛋白表达量都在低氧处理早期出现显著性上调(P<0.05),而肝脏在H8出现显著性上调(P<0.05),随后在常氧恢复后其表达量保持较高水平。综合以上结果可见,暗纹东方鲀大脑的氧化代谢能力在低氧早期被激活,可通过氧化葡萄糖获取能量。而肝脏更倾向于有效地利用无氧糖酵解提供能量以供自身消耗。(3)低氧胁迫和常氧恢复对暗纹东方鲀血液指标的影响通过qRT-PCR技术检测红细胞生成素(EPO)和血管生成因子(VEGF-A)基因在暗纹东方鲀8种不同组织中的表达分布。结果显示,VEGF-A基因在肝脏表达水平最高,EPO基因在心脏表达量最高。通过qRT-PCR和Western Blot技术对低氧胁迫和恢复下暗纹东方鲀大脑和肝脏的红细胞生成素和血管生成因子基因及蛋白表达进行分析,急性低氧和常氧恢复条件下,EPO基因和VEGF-A基因及其蛋白表达在大脑和肝脏都出现了先升高后下降的趋势,可见低氧诱导了暗纹东方鲀大脑和肝脏的红细胞及毛细血管和血管的生成,使其血氧携带能力得到改善。同时,血液指标参数的结果显示随着急性低氧暴露时间的延长,低氧条件下暗纹东方鲀的RBC、HCT、HGB、MCH、MCHC和Glucose均高于对照组,而MCV水平则将低,表明血液中红细胞的增殖与葡萄糖含量的增高。总的来说,伴随着HIF-1α的上调,暗纹东方鲀可以调节氧气和葡萄糖转运到不同的组织部位,实现有氧呼吸至无氧呼吸的转变,以维持低氧应激下的能量供应。