仿刺参(Apostichopus japonicus)又名刺参,主要分布于我国北方、日本、朝鲜半岛及俄罗斯的远东地区,是我国沿海重要的增养殖品种。近年来,沿海石油化工业的发展及海洋溢油事故造成近岸海域环境石油类污染。海洋环境中苯系物污染主要来源于海洋溢油事故以及沿海石油化工企业的废水排放。到目前为止,从分子水平上研究苯系物联合暴露对仿刺参的影响还未见报道。本文采用Illumina HiSeqTM 2000高通量测序技术分别对1.0 mg·L-1(B)苯系物联合暴露12h后的仿刺参管足组织及对照组(C)进行转录组测序,获得了大量的差异表达基因信息。探讨了仿刺参基因表达变化在BTEXs联合暴露响应过程中发挥的作用。(1)转录组基础数据分析:对BTEXs联合暴露后仿刺参管足组织与正常对照两个转录组数据合并后经Trinity软件进行de novo组装,获得了145675条unigenes,平均长度为657.21 bp。对所有unigenes进行BLAST搜索(E<10-5)发现共有35330个unigenes(24.25%)与蛋白质数据库中的已知序列同源,其中注释到COG、Blast2GO、KEGG基因的个数分别为8409、10532、7305。大量基因的获得充分显示出转录组测序手段在基因序列数据挖掘上的巨大潜力。(2)转录组差异表达基因分析:对比分析BTEXs联合暴露组和对照组的转录组基因表达结果,获得了2418个差异表达基因(DEGs)(|Log2 Fold changes|≥1且FDR≤0.001),其中,上调表达和下调表达基因分别为1049和1369个。GOseq分析结果显示,158个DEGs显著富集在149个GO terms中,包括103个生物学过程、17个细胞组分和29个分子功能(p<0.05);KEGG代谢通路分析结果显示994个差异基因映射到268条代谢通路,这些差异表达基因参与的生理过程与其他生物的同源基因参与的信号传导、癌症、外源性化合物的生物降解代谢等过程相类似。上述结果为在转录组水平筛选BTEXs的生物标志物,解析BTEXs对仿刺参毒性作用的分子机制提供了科学参考。(3)差异表达基因验证:采用real-time PCR技术对转录组测序结果获得的P450 A46、GST-σ、AchE、CAT等4个差异表达基因进行了验证,其结果和转录组测定结果表达趋势一致,进一步验证了本研究中转录组测序和分析的准确性。研究结果对BTEXs联合暴露仿刺参相关特异表达基因的鉴定和功能研究提供了基础数据。