【摘 要】
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溶解氧是维持海洋贝类生存重要的环境因子之一。香港牡蛎是我国广西至福建沿海的重要经济贝类,年产值数十亿元。但是近些年香港牡蛎养殖海域赤潮、台风、高温等频繁发生,导致海水中的溶解氧大幅度下降的同时,香港牡蛎出现大面积死亡现象,推测低氧可能给香港牡蛎的生存带来了巨大挑战。因此,本文研究了香港牡蛎在不同低氧浓度下的存活率、摄食率、耗氧率、排氨率、能量代谢酶和抗氧化能力变化情况,并且通过高通量测序手段挖掘香
【基金项目】
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广西重点研发项目《香港牡蛎快速生长型新品系培育及配套繁养技术研究与示范》（桂科 AB21196030）； 广西人才基地建设项目《广西特色经济贝类种质资源收集、评估与利用》（桂科 AD21220010）； 国家贝类产业技术体系钦州综合试验站专项（CARS-49）；
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溶解氧是维持海洋贝类生存重要的环境因子之一。香港牡蛎是我国广西至福建沿海的重要经济贝类,年产值数十亿元。但是近些年香港牡蛎养殖海域赤潮、台风、高温等频繁发生,导致海水中的溶解氧大幅度下降的同时,香港牡蛎出现大面积死亡现象,推测低氧可能给香港牡蛎的生存带来了巨大挑战。因此,本文研究了香港牡蛎在不同低氧浓度下的存活率、摄食率、耗氧率、排氨率、能量代谢酶和抗氧化能力变化情况,并且通过高通量测序手段挖掘香港牡蛎低氧胁迫下的差异表达基因以及分子适应通路。该研究为香港牡蛎耐低氧选育性能测定和建立高效的分子辅助耐低氧新品系选育方法提供了理论基础。主要研究结果如下:1、低氧胁迫对香港牡蛎生存、摄食及呼吸代谢的影响通过对比香港牡蛎分别在0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L和常氧下的生存、摄食、耗氧率和排氨率情况,结果发现,DO为0.5 mg/L时,香港牡蛎120 h时全部死亡;DO为1 mg/L时,香港牡蛎192 h时全部死亡;经过低氧胁迫20天,香港牡蛎在2 mg/L胁迫下存活的数量小于3 mg/L。说明香港牡蛎的存活率跟溶解氧浓度有关,溶解氧浓度越低,香港牡蛎的存活时间越短。采用急性低氧和持续低氧48 h方式,分别比较香港牡蛎在0.5 mg/L、1mg/L、2 mg/L、3 mg/L和常氧下的摄食率、耗氧率及排氨率。结果表明,溶解氧浓度和低氧胁迫方式对香港牡蛎代谢生理影响程度不同。溶解氧浓度越低,摄食率、耗氧率和排氨率受抑制程度增强,反之受抑制程度减弱。除此以外,持续低氧48 h处理下香港牡蛎的摄食率、耗氧率和排氨率大于急性低氧。2、低氧胁迫对香港牡蛎部分生化指标的影响将香港牡蛎分别进行0.5 mg/L、1.5 mg/L、2.5 mg/L低氧胁迫6 h、48 h、72 h,待复氧处理24 h后,从抗氧化和能量代谢两方面挑选总抗氧化能力、糖原、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和磷酸烯醇式丙酮酸激酶进行测定。结果发现,香港牡蛎在急性低氧下,抗氧化能力和能量代谢水平受抑制,持续低氧下,抗氧化能力和能量代谢水平会随溶氧浓度的下降受抑制程度减弱,而复氧24 h内会再次受抑制。说明溶解氧变化会抑制香港牡蛎抗氧化能力和能量代谢水平。3、低氧及氧恢复处理下香港牡蛎鳃转录组分析分别对常氧处理、1.5 mg/L、复氧下的香港牡蛎鳃组织进行高通量测序,共获得58.89 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到5.89 Gb,Q30碱基百分比在95.26%及以上。分别将各样品的Clean Reads与指定的参考基因组进行序列比对,比对效率从80.29%到82.68%不等。将组装拼接获得的基因分别在COG、GO、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Pro和egg NOG库中注释,共注释到5655条差异基因,并得到GO分类和KEGG通路富集情况。根据转录组数据结合已报道的低氧相关基因,本研究共筛选出5个香港牡蛎低氧适应候选功能基因进行实时荧光定量PCR验证,包括TRPM2、tyramine beta-hydroxylase、SOD、AOX和globin isoform X3,结果显示5个差异基因表达趋势与高通量测序结果基本一致。
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