【摘 要】
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近些年来极端低温气候的频繁出现导致鱼类生存受到了威胁。国内就曾发生多起因寒潮引发鱼类大规模死亡的案例。因此寻找出一种可以缓解冷胁迫对于鱼类影响的手段迫在眉睫。尽管大量研究从鱼类生理激素、酶活和基因表达等水平揭示了冷胁迫对鱼类机体损伤的机理,但是有关冷胁迫对鱼类转录组水平影响的研究仍然欠缺。同时,一些研究发现饲料中添加抗应激和免疫增强剂或者遗传选育等方法和技术手段能显著增强鱼类冷耐受,然而这些措施具
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近些年来极端低温气候的频繁出现导致鱼类生存受到了威胁。国内就曾发生多起因寒潮引发鱼类大规模死亡的案例。因此寻找出一种可以缓解冷胁迫对于鱼类影响的手段迫在眉睫。尽管大量研究从鱼类生理激素、酶活和基因表达等水平揭示了冷胁迫对鱼类机体损伤的机理,但是有关冷胁迫对鱼类转录组水平影响的研究仍然欠缺。同时,一些研究发现饲料中添加抗应激和免疫增强剂或者遗传选育等方法和技术手段能显著增强鱼类冷耐受,然而这些措施具有投资成本大或者选育周期长等缺点。因此,探索一种低成本、安全、高效的增强鱼类冷耐受的方法途径,将是现代渔业建设的重要课题之一。发光二极管（light-emitting diode,LED）具有寿命长、单色性高、能耗低等优点。几项研究表明,蓝色光谱能促进斑马鱼的生长发育和提高抗氧化性能和免疫力,但是蓝色光谱是否可以提高鱼类冷耐受能力尚未有相关报道。在本研究中,斑马鱼首先置于白色发光二极管（white light-emitting diode,LDW,光强为0.9 W/m~2）和蓝色发光二极管（blue light-emitting diode,LDB,峰值波长为450 nm,光强为0.9 W/m~2）和26℃水体中预处理两周,然后分别转移到LDW光照和11℃水中,通过分析生长、眼睛氧化损伤、眼睛抗氧化、凋亡和转录组反应,探讨蓝色光谱对冷胁迫的影响及其机制。结果表明:冷胁迫降低了斑马鱼存活率,改变了视网膜结构,增加了caspase-3活性和凋亡细胞数量和抑制了SOD（superoxide dismutase）和CAT（catalase）活性。而LDB预处理能显著缓解这些负面影响。同时,LDB预处理能显著上调抗氧化基因的表达和下调细胞凋亡相关基因的表达。此外,基于转录组富集通路分析发现冷胁迫显著影响了昼夜节律、光转导和IL-17信号通路。一些重要基因（muc5d、rnps1、si:dkey-243i1.1、opn1mw1、gadd45ba、cebpd、btg2、si:dkey-242g16.2、nr1d1和zgc:122979）涉及昼夜节律、光信号转导、细胞周期阻滞、RNA加工和炎症反应,它们在LDB缓解冷胁迫过程中发挥着重要作用。总之,我们的研究表明了光谱与冷胁迫之间的相互作用,并证明了LDB可以保护鱼类减轻冷胁迫带来的负面影响。
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