摘要
克氏原螯虾是我国重要的经济虾类，给我国带来高额的经济效益。近年来，克氏原螯虾养殖产地主要集中在湖北、安徽和江苏等地区，养殖面积增长缓慢接近饱和，养殖空间限制了未来产业的发展。北方地区稻田资源丰富，但长期的低温环境对其发育不利，使北方养殖年产量较低。研究克氏原螯虾对低温胁迫的响应机制，有助于培育出适应低温环境的克氏原螯虾品系，对拓宽克氏原螯虾产业发展空间有重要意义。本实验研究慢性低温和急性低温两种胁迫方式，测定了呼吸代谢率及相关酶活性，和抗氧化与免疫酶活性及相关基因表达量，并结合代谢组学分析讨论低温对克氏原螯虾呼吸代谢和抗氧化与免疫能力的影响。主要结果如下： 1慢性低温胁迫下克氏原螯虾呼吸代谢测定及代谢组分析 低温导致克氏原螯虾鳃组织损伤，血细胞破裂，影响血液中血蓝蛋白对氧气的运输，耗氧率和排氨率及最大代谢率随温度下降而下降，O∶N在30-90之间，以脂肪和碳水化合物混合代谢为主。慢性低温胁迫下克氏原螯虾鳃和血淋巴中PK酶活性升高、HK、LDH和SDH活性降低，有氧、无氧代谢途径显著降低，水温较低，使克氏原螯虾处于“休眠”状态。代谢组学结果显示，共有183种差异代谢物（151种代谢物上调，32种代谢物下调）。KEGG分析显示，慢性低温应激下，克氏原螯虾低温耐受性与“柠檬酸循环”、“丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢”和“乙醛酸和二羧酸代谢”密切相关。克氏原螯虾通过增加氨基酸代谢水平来提供更多的能量，以维持细胞活性。 2慢性低温胁迫下克氏原螯虾抗氧化与免疫酶活性及相关基因表达量的测定 慢性低温应激下，克氏原螯虾肝胰腺和血淋巴中T-AOC随温度下降而提高，SOD活性先上升后下降。肝胰腺中CAT活性下降，血淋巴中CAT活性先上升后下降。肝胰腺中GSH-PX活性随温度降低先上升后下降，血淋巴中GSH-PX活性升高。MDA含量随温度降低在肝胰腺和血淋巴中不断增加。肝胰腺和血淋巴中ACP和AKP活性随温度下降而先上升后下降。SOD、CAT基因在鳃和肝胰腺中的表达随温度下降而先上升后下降，Crustin基因在鳃中的表达先上升后下降再上升，而在肝胰腺中表达呈现先上升后下降的趋势。HSP70在鳃、肝胰腺和肌肉中的表达都随着温度的下降升高。 3急性低温胁迫下克氏原螯虾呼吸代谢测定及代谢组分析 急性低温应激下，克氏原螯虾耗氧率随时间的增加先下降后上升再下降，排氨率和最大代谢率随时间的增加逐渐下降，O∶N在7-24之间，以蛋白质和脂肪混合代谢为主。急性低温下克氏原螯虾鳃和血淋巴中PK活性随时间增加而上升，HK活性先下降后上升。鳃中SDH和LDH活性随时间增加先下降后慢慢回升，血淋巴中SDH和LDH活性先下降后不变。克氏原螯虾在急性低温胁迫下有氧和无氧代谢能力被抑制，随着克氏原螯虾对低温水体的适应，代谢能力慢慢增加但仍低于初始水平。代谢组学结果显示，共有93种差异代谢物（上调64种，下调29种）。KEGG分析显示“氨基酸代谢”、“脂质代谢”以及“运输和分解代谢”途径在克氏原螯虾急性低温胁迫中发挥重要的作用。克氏原螯虾通过维持细胞膜流动性和细胞内稳态来抵御寒冷环境，通过增加能量供应来维持细胞活性。 4急性低温胁迫下克氏原螯虾抗氧化与免疫酶活性及相关基因表达量的测定 急性低温应激下，克氏原螯虾肝胰腺和血淋巴中T-AOC随时间增加先上升后下降，SOD、GSH-PX活性先上升后下降。肝胰腺中CAT活性随时间增加先下降后上升再下降，血淋巴中CAT活性先不变后上升再下降。MDA含量随时间增加在肝胰腺和血淋巴中先上升后下降。肝胰腺和血淋巴中ACP和AKP活性随时间增加呈现先上升后下降的趋势。SOD、CAT基因在鳃和肝胰腺中的表达随时间增加而先下降后上升，且在鳃中24h时显著增加（P＜0.05)，Crustin基因在鳃中的表达逐渐上升，而在肝胰腺中表达呈现先下降后上升的趋势。HSP70在鳃、肝胰腺中的表达无显著差异，在肌肉中的表达随着时间增加先下降上升，在24h时显著增加（P＜0.05)。
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