脊尾白虾对低氧响应的转录组学分析

摘要

本研究通过高通量测序,分析低氧胁迫下脊尾白虾(Palaemon carincauda)某些基因的差异表达,获得10.62 Gb高质量测序数据,组装得到155113条转录本和118953条Unigene.注释Unigene 37580条.其中,33659条Unigene与Nr蛋白数据库基因同源;11275条Unigene注释到KEGG数据库,归类到223个代谢通路.低氧胁迫产生1392条差异表达基因,包括311条上调基因和1081条下调基因,784条差异基因得到注释,并富集到抗氧化活性、细胞连接、蛋白结合转录因子活性、多细胞生物过程、复制和生殖等过程,表明低氧胁迫激活了虾体适应缺氧的一系列生理活动.其中,低氧胁迫下,低氧诱导因子1(HIF1)2个亚基HIF1a和HIF1β表达量上调;实时定量测定证实,在胁迫的后期,脊尾白虾肝胰脏和鳃HIF1a和HIF1β明显上调,推测脊尾白虾细胞在低溶氧环境下诱导HIF产生,刺激机体增加血液氧的供应能力.同时,低氧胁迫下,脊尾白虾差异基因富集到糖酵解/葡萄糖生成、精氨酸和脯氨酸代谢和丙酮酸代谢等通路,表明虾体缺氧使糖酵解等无氧代谢途径增强,同时促进了部分糖类和氨基酸的代谢.另外,低氧胁迫下,脊尾白虾溶酶体通路、吞噬通路、过氧化物酶体通路和内吞作用通路的差异基因较多,推测低氧诱导因子可能通过抑制线粒体生物合成和活化线粒体自噬来降低线粒体氧耗.