櫛孔扇貝(Chlamys farreri)能量代謝與抗氧化脅迫能力評價指標體系的構建.pdf

1、櫛孔扇貝（Chlamys farreri）是我國本土重要的經(jīng)濟貝類之一，自然分布于山東半島以及遼東半島沿海地區(qū)。近年來，養(yǎng)殖區(qū)櫛孔扇貝在夏季頻發(fā)出現(xiàn)大規(guī)模死亡，造成嚴重的經(jīng)濟損失。國內外學者從環(huán)境生態(tài)學、病原學、貝類免疫學以及種質遺傳學等多個角度對其進行了研究，但迄今尚未找到十分有效的解決辦法。本研究通過分析櫛孔扇貝正常生長、衰老過程中代謝及抗逆相關生理指標的變化，結合相關調控基因的表達分析，從分子及生化水平較為系統(tǒng)的研究了生殖及高溫脅

2、迫下扇貝各組織能量代謝及抗氧化能力的變化，為指導扇貝抗逆品系的選育，闡明扇貝群體夏季大規(guī)模死亡的原因提供參考。
　　1、櫛孔扇貝抗逆相關評價指標體系的構建
　　我們分析了穩(wěn)態(tài)維持相關的端粒調控、全基因組甲基化水平、能量代謝以及抗氧化能力在1-4齡櫛孔扇貝中的變化情況。端粒研究結果表明，端粒長度、端粒酶活性及相關基因的表達之間顯著相關，但僅在4齡櫛孔扇貝肝胰腺中表現(xiàn)出顯著的端粒長度縮短以及TERT表達下降（P<0.05）。全基

3、因組甲基化水平分析結果顯示，不同年齡組間外套膜、腎臟及肝胰腺的DNA甲基化水平差異顯著（P<0.05），隨年齡增長呈下降趨勢；外套膜及肝胰腺的DNMT1表達在1、4齡實驗組間有顯著差異（P<0.05）。此外，研究結果表明，能量代謝及抗氧化相關指標（SOD、CAT、GOT、GPT、LDH、ROS、MDA、ATP）在櫛孔扇貝大部分組織中與年齡顯著相關（P<0.05），呈現(xiàn)出一致的增齡性變化規(guī)律。因此，本研究選擇組織中廣泛存在且年齡組間變化顯

4、著的能量代謝及抗氧化相關指標，通過主成分分析，建立組織特異性綜合指數(shù)表達式，例如在腎臟中，綜合指數(shù)N腎臟=0.30*LDH+0.29*ROS+0.29*ATP+0.27*MDA+0.25*GPT+0.21*CAT+0.18*SOD+0.07*GOT。分析結果顯示，本研究構建的組織特異性抗逆綜合指數(shù)與年齡呈現(xiàn)顯著負相關，與組織能量代謝水平及抗氧化脅迫能力呈正相關，且腎臟中指數(shù)的變化與年齡相關性最好（r=0.82，P值=9.22e-11）。

5、
　　2、生殖及高溫脅迫對櫛孔扇貝能量代謝及抗氧化脅迫能力的影響
　　我們利用構建的櫛孔扇貝組織特異性抗逆相關評價指標體系，分析了生殖及高溫脅迫對櫛孔扇貝各組織能量代謝水平及抗氧化能力的影響?；A生化指標測定結果顯示，與正常扇貝個體相比，繁殖期櫛孔扇貝大部分組織的SOD、CAT、GOT、GPT、LDH酶活力水平以及ROS、ATP水平在大部分組織中顯著下降（P<0.05），其中性腺的抗氧化酶活力降幅達90％，ATP水平降幅達8

6、0%；另外，產(chǎn)后外套膜、鰓、性腺、腎臟、閉殼肌及肝胰腺的綜合指數(shù)顯著下降（P<0.05）。30℃高溫刺激生存曲線分析結果表明，1齡實驗組存活率顯著高于2齡以上實驗組（P<0.05）。統(tǒng)計顯示，12.5h時1齡實驗組存活率達89.69%，2齡實驗組存活率達37.72%，而3、4齡及產(chǎn)后實驗組存活率已低于15%。分析結果表明，高溫脅迫下組織基礎生理指標仍呈現(xiàn)增齡性下降趨勢，1齡實驗組綜合指數(shù)顯著高于其他實驗組（P<0.05），與正常1-4齡

7、檢測結果一致。高溫脅迫前后比較分析結果顯示，2齡以上實驗組扇貝組織能量代謝及抗氧化脅迫能力評價綜合指數(shù)在高溫刺激后顯著下降（P<0.05）；1齡大部分組織該綜合指數(shù)變化不顯著，但腎臟及肝胰腺綜合指數(shù)在高溫刺激后反而呈顯著上升（P<0.05）。本研究結果表明，生殖及高溫脅迫均可造成櫛孔扇貝組織抗逆性綜合指數(shù)下降，暗示了這兩種因素均可對扇貝的能量代謝水平及抗氧化能力產(chǎn)生顯著影響。
　　3、生長、代謝、衰老及繁殖相關基因調控通路表達分析

8、
　　參與調控 Mn-SOD、CAT、GPT等轉錄活性上游的PI3K-AKT-TOR、IGF-1r-AMPK-FOXO及P53-Sestrin通路相關基因表達分析結果顯示，櫛孔扇貝大部分組織中包括PI3K、IGF-1r、AKT、AMPK、TOR等基因在內的通路衰老正向調控軸基因在正常情況及高溫脅迫下均呈現(xiàn)增齡性表達上調的趨勢，且在產(chǎn)后及高溫刺激后的部分組織中表達顯著上升（P<0.05）。腎臟中，PI3K、IGF-1r、AMPKα/