紅耳龜(Trachemys scripta elegans)在慢性鹽度脅迫下的轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、紅耳龜(Trachemys scripta elegans)屬于半水棲龜類，它以其性成熟早、繁殖力強(qiáng)、食性雜、生存耐受力強(qiáng)、對食物和生存空間占有力強(qiáng)等生物學(xué)特性入侵，影響入侵地生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)平衡，被世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）列為全球100種最危險的外來物種之一?，F(xiàn)如今，紅耳龜已經(jīng)在除南極洲以外的世界范圍內(nèi)成功入侵，并且在我國大部分地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了紅耳龜?shù)囊吧N群。野外調(diào)查和室內(nèi)養(yǎng)殖試驗均表明紅耳龜具有一定的耐鹽性，可以在半咸水中生存

2、。目前對紅耳龜響應(yīng)鹽度脅迫的生理調(diào)節(jié)機(jī)制有一定的了解，但有關(guān)紅耳龜響應(yīng)鹽度脅迫的分子機(jī)制研究尚屬空白。本研究通過轉(zhuǎn)錄組和生理指標(biāo)的測量從而分析獲得與滲透調(diào)節(jié)相關(guān)的基因并了解紅耳龜響應(yīng)鹽度脅迫的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為后續(xù)紅耳龜鹽度脅迫的研究提供分子生物學(xué)依據(jù)，并為紅耳龜入侵機(jī)理的深入研究提供參考。
　　本研究選用2齡紅耳龜（體重：466.39±69.61g）購于海口市東山鎮(zhèn)泓旺龜類養(yǎng)殖場，暫養(yǎng)于海南師范大學(xué)龜類養(yǎng)殖室兩周，待其適應(yīng)環(huán)境后，

3、分別飼養(yǎng)在鹽度為5‰（鹽度5組）、15‰（鹽度15組）和對照組（等體積的自來水）的水泥池中進(jìn)行8周的鹽度脅迫實驗，之后冰凍麻醉并解剖，取血液進(jìn)行相應(yīng)生理指標(biāo)檢測，取肝臟提取RNA進(jìn)行Hiseq4000（Illumina）轉(zhuǎn)錄組分析。研究結(jié)果顯示：
　　1.轉(zhuǎn)錄組研究表明：（1）對照組、鹽度5組和鹽度15組分別獲得50,681,398、57,912,616和48,616,356個原始序列。并且對原始序列質(zhì)量剪切之后分別獲得48,91

4、8,412、56,498,176和47,101,028個序列。除此之外，通過Trinity軟件對獲得的高質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行從頭組裝，獲得平均長度為620.1 bp的205,138個唯一基因（unigene），并且在這些unigene中最長unigene有22,866bp，最短的有201bp。（2）在對照組與鹽度5組的兩兩比對中獲得1019個表達(dá)量顯著差異的基因，其中445個基因的表達(dá)量顯著上調(diào)，574個基因的表達(dá)量顯著下調(diào)；在對照組與鹽度15

5、組中獲得1194個表達(dá)量顯著差異的基因，其中526個基因的表達(dá)量顯著上調(diào)，668個基因的表達(dá)量顯著下調(diào)；在鹽度5組與鹽度15組中，共獲得1180個表達(dá)量顯著差異的基因，其中548個基因的表達(dá)量顯著上調(diào)，632個基因的表達(dá)量顯著下調(diào)。（3）通過對GO富集分析并篩選出了KCNH5、SCN1B、NPPA、GLUL（glnA）、SLC38A2（SNAT2）、ASS1（arg），OAZ3、ATPeFOA（MTATP6, ATP6）、GCK、SIK

6、、ACDC和CYP17A等多個與滲透調(diào)節(jié)相關(guān)的基因，并將這些基因做互作圖。（4）通過對KEGG富集分析，在對照組與鹽度5組的比較中，共獲得4個顯著富集的KEGG通路，分別是細(xì)胞粘附分子、抗原加工與遞呈、吞噬體和自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒性；在對照組與鹽度15組中，獲得2個顯著富集的KEGG通路，分別是造血細(xì)胞譜系和自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒性；在鹽度5組與鹽度15組中獲得6個顯著富集的KEGG通路，分別是細(xì)胞粘附分子、自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒性、

7、抗原加工與遞呈、吞噬體、造血細(xì)胞譜系和補(bǔ)體系統(tǒng)。
　　2.生理指標(biāo)檢測的結(jié)果表明：紅耳龜血液滲透壓隨著鹽度的增加而增加，且對照組與鹽度15組以及鹽度5組與鹽度15組之間具有顯著差異（P＜0.05）。血液中Na+和Cl-的濃度隨著鹽度的增加而增加，其中[Cl-]在三組之間兩兩差異顯著（P＜0.05），[Na+]在鹽度5組和15組之間具有顯著性差異（P＜0.05）；而[K+]隨鹽度增加而下降，且對照組與鹽度5組、對照組與鹽度15組之間