米氏凯伦藻对海水青鳉影响效应的转录组学分析

摘要

近年来我国近岸米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻华频发,给当地水产养殖业带来严重的损失,但该藻在海洋生物分子水平上的影响尚不明确。本实验通过转录组学分析,探究了米氏凯伦藻对模式生物海水青鳉(Oryzias melastigma)鳃和肝脏mRNA转录水平的影响。结果发现受藻作用96 h后,青鳉鳃与肝脏中分别有508个与604个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中上调基因分别有184个和390个,下调基因分别有324个和214个。Gene ontology(GO)功能分类结果显示DEGs多集中于生物进程和分子功能,进一步GO富集分析结果表明,米氏凯伦藻能够显著影响青鳉鳃组织中凝血酶激活受体活性、受体信号通路和离子跨膜运输等相关通路;肝脏中氧运输和结合进程相关通路也受到显著影响。Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)功能富集分析表明鳃和肝脏组织中DEGs均显著富集于免疫系统的补体和凝血级联反应,鳃DEGs还富集在IL-17免疫信号分子和细胞因子相互作用信号转导通路;而肝脏DEGs还富集在脂质、氨基酸代谢通路。此外,免疫因子serpine1、hsp90b1、bcl2l1在鳃中均被显著抑制,而凝血因子f2、f5、plg在肝脏中均被显著上调。实验结果表明米氏凯伦藻可能对海水青鳉鳃造成了一定程度的氧化损伤,也可能通过激活IL-17信号通路导致免疫炎症的发生。同时该藻还导致海水青鳉肝脏纤溶系统被激活,代谢功能发生变化。