急性低温和复温对青田田鱼鳃组织代谢的影响

• Published in: 南方农业学报 Vol. 55; no. 9; pp. 2813 - 2823
• Main Authors: 廖嘉仪, 熊梓彤, 李志力, 刘其根, 孙佳敏
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 农业农村部鱼类营养与环境生态研究中心(上海海洋大学),上海 201306 2024; 农业农村部稻渔综合种养生态重点实验室(上海海洋大学),上海 201306; 上海市水产养殖工程技术研究中心(上海海洋大学),上海 201306
• Subjects: 复温恢复; metabolomics; 代谢组学; Qingtian paddy field carp(Cyprinus carpio var.qingtianensis); acute cold stress; 青田田鱼; 急性低温; 鳃组织; gill tissue; rewarming recovery
• ISSN: 2095-1191
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2024.09.025

S961.4; [目的]青田田鱼在浅水环境中经常面临急性低温胁迫,探究青田田鱼在急性低温和复温环境下的生理响应机制,为青田田鱼科学越冬和耐低温品种选育提供理论依据.[方法]通过液相色谱—质谱(LC-MS)非靶向代谢组学技术,提取9.0℃胁迫6 h(CO组)、升温至28.0℃复温恢复6 h(RE组)和28.0℃对照组(Con组)青田田鱼鳃组织样本代谢峰.预处理后的代谢组数据与数据库匹配鉴定代谢物种类.通过主成分分析(PCA)和正交最小偏二乘判别分析(OPLS-DA)鉴定代谢组学数据的可靠性.根据Student's test 检验的P值(P<0.05)和OPLS-DA模型得到的变量权重值(VIP>1)筛选组间差异代谢物.对差异代谢物进行KEGG信号通路富集分析,并用Fisher精确检验分析筛选与急性低温和复温最相关的代谢通路.对重要代谢通路制作聚类热图,显示组间差异和代谢物水平变化趋势.[结果]PCA和OPLS-DA分析结果显示,组内样本聚集,组间样本分离,组间的代谢物水平存在显著差异.OPLS-DA得分图显示各组Q2累计值均在0.5以上,R2Y累积值均接近1.0,模型具有较高的解释度和可靠性;共鉴定到1222个代谢物,其中CO vs Con,RE vs CO和RE vs Con分别筛选鉴定出232、238和300种显著差异代谢物(P<0.05).各组间差异代谢物主要富集在花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢、类固醇激素生物合成和嘌呤代谢等代谢途径;急性低温胁迫下,皮质醇水平上调,而花生四烯酸及其代谢物和甘油磷脂代谢物下调.复温后花生四烯酸、甘油磷脂代谢物和嘌呤代谢物相对Con组下调,皮质醇含量下调,牛磺酸含量上调.[结论]急性低温可导致青田田鱼免疫、物质转运和信号传递等功能异常.皮质醇的合成和代谢可能是青田田鱼抵抗急性低温胁迫的重要机制.复温后青田田鱼鳃组织损伤在短期内无法得到完全恢复.牛磺酸合成可能是青田田鱼在复温过程中的重要恢复机制.