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淡水钩虾作为许多鱼类的天然饵料也是环境指示生物。细胞色素P450酶系是甲壳动物体内一类关键解毒酶系,在杀虫剂的解毒代谢过程中起着十分重要的作用。本研究采用24 h半静态换水补药的方法,测定了青海钩虾对溴氰菊酯、三唑磷和氯化镉的96 h急性毒性,确定了安全浓度。在此基础上,开展了溴氰菊酯、三唑磷和氯化镉胁迫条件下的青海钩虾转录组学研究,并利用转录组数据鉴定了青海钩虾P450家族成员。最后,针对青海钩虾P450家族成员是否可作为污染水体的生物标记物的科学问题,开展P450家族成员对溴氰菊酯、三唑磷和氯化镉的胁迫应答研究,主要研究结果如下:(1)经过胁迫,溴氰菊酯、三唑磷、氯化镉对青海钩虾96 h的半致死浓度分别为0.034μg/L、0.0005 mg/L、0.057 mg/L,对青海钩虾96 h的安全浓度分别为0.0089μg/L、0.0001 mg/L、0.0098 mg/L。研究表明溴氰菊酯、三唑磷和氯化镉对青海钩虾的毒性均为高毒,毒性大小依次为溴氰菊酯>三唑磷>氯化镉。鉴于对溴氰菊酯、三唑磷和氯化镉敏感的特点,青海钩虾可以被用作水环境中菊酯类杀虫剂、有机磷杀虫剂和重金属水污染有效地指示生物。(2)青海钩虾混合组织转录本共获得20.91 Gb clean data的数据,13420805条subread,395149条ROI,320562条FLNC。通过对FLNC进行聚类和校正,最终获得12782条高质量全长转录本序列进行后续分析,平均长度为1819 bp,N50为2128 bp;共得到6456条unigenes,平均长度2052 bp,N50为2322bp。(3)对unigenes进行Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-prot、KEGG和GO数据库的基因功能注释,结果发现Nr数据库(5425,42.44%)注释的最多,其次是KEGG数据库(4805,37.59%),注释最少的是Nt数据库(2523,19.73%)。根据Nr数据库的注释表明,青海钩虾的unigenes与端足虫(Hyalella azteca)基因相似性有75.81%,研究结果与两者都是端足类动物是一致的。(4)青海钩虾差异表达基因分析结果表明,在溴氰菊酯胁迫条件下钩虾GO富集有335个上调基因,11个下调基因,钩虾富集到的与生物学过程基因、细胞组分基因及分子功能基因密切相关。在三唑磷胁迫条件下钩虾GO富集有12个上调基因,401个下调基因,上调基因中没有细胞过程条目。在氯化镉胁迫下青海钩虾有2个上调基因,没有下调基因,且与分子功能密切相关。(5)KEGG通路富集表明,在溴氰菊酯胁迫条件下,钩虾中9差异基因富集到9个KEGG通路中。并且这9个基因与磷酸戊糖途径、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、果糖和甘露糖代谢、军团菌病、AMPK信号通路、催产素信号通路、糖酵解/糖异生、细胞凋亡和溶酶体有关。在三唑磷胁迫条件下,钩虾中7个差异基因富集到7个KEGG通路中。并且这7个基因与苯丙氨酸代谢、病毒病、酪氨酸代谢、甲状腺激素合成、蛋白质出口、氨基糖和核苷酸糖代谢和内质网中的蛋白质加工有关。在氯化镉胁迫下钩虾在KEGG通路中没有被富集。(6)基于转录本数据,在青海钩虾中共鉴定到14个细胞色素P450家族成员,大部分基因均获得了全长序列60%以上的片段。通过对青海钩虾7个细胞色素P450家族成员进行验证,得到了在溴氰菊酯条件下青海钩虾中Gs-CYP2J2、Gs-CYP4c3、Gs-CYP49a1基因与溴氰菊酯胁迫程度有关;在三唑磷条件下青海钩虾中Gs-CYP4c3、Gs-CYP49a1、Gs-CYP3a24、Gs-CYP2J2、Gs-CYP18a1和Gs-CYP6k1基因与三唑磷胁迫程度有关;在氯化镉条件下青海钩虾中Gs-CYP2J2、Gs-CYP18a1、Gs-CYP4c3、Gs-CYP49a1和Gs-CYP3a24基因与氯化镉胁迫程度有关。表明这些基因在青海钩虾中有可能分别作为污染水体的生物标记物。