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氨氮胁迫及恢复对凡纳滨对虾不同群体组织结构、酶活及免疫相关基因表达的影响

王静

氨氮胁迫及恢复对凡纳滨对虾不同群体组织结构、酶活及免疫相关基因表达的影响

王静1
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作者信息

  • 1. 广东海洋大学
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摘要

凡纳滨对虾原产于南美洲太平洋沿岸海域,尤以厄瓜多尔沿岸分布最为集中,是世界公认的养殖产量最高的三大优良虾种之一。选育适应我国不同养殖区域、不同养殖模式的新品种是我国凡纳滨对虾产业的健康和可持续发展的保障,而优良种质资源的评价与鉴定是新品种选育的基础。我国凡纳滨对虾种质资源丰富,每年从国外引进多个群体作为亲本,另外我国已选育了 12个凡纳滨对虾新品种,各品种在养殖生产中性状表现不一。针对我国凡纳滨对虾产业存在的群体来源多、遗传多样性不明确、不同群体性状表现差异大、不同来源群体养殖性状表现不稳定等问题,本研究以课题组选育的“兴海1号”新品种及国外引进的凡纳滨对虾亲本“正大(CHAI)”、“日夜快(SyAqua)”、“普瑞莫(PRIMO)”等四个群体为研究对象,研究氨胁迫及恢复条件不同凡纳滨对虾群体组织结构、酶活及相关基因表达的差异。 (1)不同凡纳滨对虾群体氨氮胁迫条件下存活率及组织损伤差异: 对四种来源不同的凡纳滨对虾群体子一代进行共同养殖环境养殖,并统计生长性状。研究发现,经过30 d的共同养殖,其中,“兴海1号”和“日夜快”群体的增重率和增长率存在差异性(P<0.05),但四个群体特定生长率无显著差异性。用30mg/L氨浓度胁迫后,不同群体间开始出现死亡量出现显著差异(P<0.05)。组织切片观察发现,4个群体的肝胰腺组织均显示损伤,表现为组织空泡化严重、肝细胞体积增大、变形、细胞核破碎等,其中,“日夜快”、“普瑞莫”群体组织损伤较为严重。解除氨胁迫,进行恢复处理后,对虾的死亡量下降,肝胰腺逐渐恢复正常形态,组织空泡化,破碎程度减弱。 (2)氨氮胁迫条件下不同凡纳滨对虾群体免疫、代谢指标的变化: 我们以四个选定群体为实验对象,测定了氨胁迫后四个群体的肝胰腺和肌肉组织中非特异性免疫酶和代谢酶活的变化。实验数据显示,抗氧化酶活受氨影响被显著抑制,脂质过氧化产物MDA含量则显著升高。在氨胁迫初期,“兴海1号”群体肝胰腺中的GSH-Px酶活性要显著高于其他群体,“正大”群体肌肉组织中的SOD、CAT酶活性要显著高于“普瑞莫”群体。随着氨胁迫的进行“日夜快”和“普瑞莫”两群体的MDA含量显著高于“兴海1号”和“正大”。代谢酶受氨影响,GS酶被诱导,TG酶被抑制,GDH在肝胰腺中被诱导,在肌肉中受到抑制,而“正大”群体肝胰腺中GDH呈先抑制后诱导表达趋势。结果表明四个群体对氨的响应时间和耐受程度存在差异性,与抗氧化系统酶活性相比,这种差异性可能在氨代谢机制方面表现更明显。在解除氨胁迫48 h,96h后,凡纳滨对虾的抗氧化酶、代谢酶指标逐渐恢复至对照组水平或与对照组数据无显著差异性。 (3)氨氮胁迫条件下不同凡纳滨对虾群体UPR通路基因表达差异: 以之前的氨胁迫实验结果为参考,我们选取了实验数据差异性较大的两个实验群体,对其经典的UPR免疫通路基因进行差异性分析。结果显示,氨胁迫后,在肝胰腺组织中,与Lv-AS群体相比,Lv-AT群体中GRP78,ATF6和IRE1-XBP1基因被显著诱导表达,而Lv-AS中呈先诱导后抑制的表达趋势,在Lv-AS中,eIF2-α-ATF4通路基因被显著诱导表达。在肌肉组织中,Lv-AS的三条通路基因都被显著诱导表达,表达量显著高于Lv-AT。研究发现与肌肉组织相比,肝胰腺组织中的凋亡基因Casp3在Lv-AT中被显著抑制,而在Lv-AS中先诱导后抑制。在解除氨胁迫后,相关基因逐渐恢复至对照组水平,但Lv-AS肝胰腺中的ATF6,ATF4和肌肉中的IRE1基因依旧处于应激状态。实验结果进一步证实,不同凡纳滨对虾群体对氨胁迫的响应时间和适应机制存在显著差异性。

关键词

凡纳滨对虾群体/氨胁迫/恢复条件/组织结构/酶活性/群体免疫/基因表达

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授予学位

硕士

学科专业

水产

导师

刘建勇

学位年度

2023

学位授予单位

广东海洋大学

语种

中文

中图分类号

S9
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