草鱼（Ctenopharyngodon idella）是中国淡水养殖产量最大的鱼类,相比低氧敏感型鱼类如团头鲂、白鲢,草鱼属于低氧耐受中等水平的鱼类。然而在实际养殖或者运输过程中,遇到低氧情况,草鱼同样容易造死亡,给水产养殖户造成经济损失。并且,溶解氧不充足也会造成草鱼类生长缓慢、影响免疫机制等诸多危害。本研究通过两种不同温度下进行草鱼低氧胁迫试验,从组织形态学到细胞分子水平探究草鱼鳃组织对低氧的适应机理,从而分析草鱼适应低氧的机制,阐明草鱼适应低氧的鳃重塑、血液学变化以及维持细胞生理稳态的分子机制等。主要研究结果如下:1.草鱼通过鳃重塑（gill remodeling）增加呼吸面积以适应低氧首先,在不同温度下测定草鱼失去平衡时的溶氧含量（loss of equilibrium,LOE）值,10℃时LOEcrit值为0.38mg/L。25℃时LOEcrit值为0.64mg/L。33℃时草鱼LOEcrit值为0.79 mg/L。同时对比其他研究人员的结果,草鱼在鲤科鱼类中耐低氧能力处于中等水平。温度越高,草鱼代谢越强,耗氧量就越大,LOEcrit值越大,表明温度对草鱼低氧耐受能力影响较大。其次,草鱼鳃丝在低氧（DO=2.0mg/L）下会发生显著的重塑现象,一方面,随着持续低氧处理,草鱼鳃丝结构不断变化,鳃丝层间质细胞（ILCM）逐渐凋亡。低氧处理持续时间越长,鳃小片的伸出长度越长,鳃小片层间细胞团厚度越小。在10℃和25℃水环境中,4天和7天的鳃小片伸出长度明显大于正常氧环境。另一方面,在正常溶氧条件下,10℃低温下草鱼鳃小片被层间质细胞完全包裹,而25℃低温下草鱼鳃小片伸出部分。即在相同的溶氧条件下,鳃小片在10℃的伸出长度比在25℃的伸出长度短,表明草鱼鳃丝可以通过鳃重塑以适应不同温度和低氧环境。2.草鱼低氧胁迫下血常规及生化指标会发生显著变化常氧环境下10℃和25℃草鱼的红细胞（RBC）为1.54×1012·L-1,1.51×1012·L-1,低氧处理7d以后,RBC为2.19×1012·L-1（p＜0.01）,2.42×1012·L-1（p＜0.01）,常氧环境下10℃和25℃草鱼的血红蛋白[HB]为74.3±0.95g·L-1,73.7±1.64g·L-1,低氧处理一周以后,[HB]为84.8±0.79g·L-1（p＜0.01）,85.8±0.79g·L-1（p＜0.01）。结果显示:不同温度下,通过低氧处理,草鱼血液中红细胞数目和血红蛋白含量比常氧条件下都显著增加。我们发现,血液中[Na+]、[Cl-]和[Ca2+]含量变化不受温度的影响,但是[Na+]、[Cl-]会随着氧气（O2）的降低而降低,有极显著的变化（p＜0.01）。其中,[Na+]和[Cl-]在10°C常氧下,浓度分别为150.8±0.7mmol·L-1,109.4±1.5mmol·L-1,低氧7d后,分别降为139.9±0.5 mmol·L-1,102.8±1.3mmol·L-1。25°C常氧条件下,浓度分别为149.6±1.3mmol·L-1,108.6±0.8mmol·L-1,低氧7d后,降为136.5±1.8 mmol·L-1,101.1±1.5mmol·L-1。结果表明:低氧胁迫下,草鱼不仅通过鳃重塑增加呼吸面积,其红细胞数目和血红蛋白含量也显著增加,同时鳃重塑也增大了血液中离子的流失。3.低氧胁迫下草鱼鳃重塑与caspase 3/Bax/Bcl-2凋亡通路密切相关草鱼进行低氧处理以后取鳃组织进行TUNEL实验检测细胞凋亡情况。然而,无论在10℃或25℃时,鳃丝细胞凋亡的数量随着低氧处理时间的增加而增加,并在低氧处理的第4天达到最大值,缺氧处理7天后凋亡细胞数量减少。即随着低氧胁迫时间的延长,草鱼鳃组织细胞凋亡加剧,而到了一定程度以后,细胞凋亡程度又会降低。为了进一步探索低氧是通过何种机制导致草鱼鳃丝凋亡的,我们对草鱼进行低氧胁迫以后取鳃组织进行凋亡相关基因的荧光定量实验。qPCR结果显示,在低氧条件下,无论是低温10℃还是常温25℃,促凋亡基因Bax的mRNA表达水平随缺氧处理时间的延长而逐渐升高,直到第4天,达到最大值。在同样低氧处理4天后,常温25℃下的促凋亡基因Bax的mRNA表达水平比低温10℃要高。草鱼鳃组织促凋亡基因Bax的mRNA变化趋势与鳃丝细胞凋亡趋势一致。同样,caspase 3和抗凋亡基因Bax的mRNA也有类似的趋势。实验表明,低氧诱导的草鱼鳃重塑是由鳃丝细胞凋亡造成的,而且与鳃丝caspase3/Bax/Bcl-2凋亡信号通路的调控密切相关。