海洋所在美國紅魚對極端環(huán)境耐受性分子調(diào)控機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展
近日,國際綜合性期刊Scientific Data(IF5-year =10.8)在線發(fā)表了題為“Improved high-quality reference genome of red drum facilitates the processes of resistance-related gene exploration”的文章,報(bào)道了中國科學(xué)院海洋研究所在外來養(yǎng)殖物種美國紅魚對極端環(huán)境耐受性分子調(diào)控機(jī)制方面的最新研究成果。
海洋所劉靜團(tuán)隊(duì)與李軍團(tuán)隊(duì)合作完成了外來養(yǎng)殖物種美國紅魚入侵預(yù)警生態(tài)學(xué)研究,研究成果已發(fā)表在國際環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)TOP期刊Ecological Indicators上。在此研究基礎(chǔ)上,研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了美國紅魚的染色體水平高質(zhì)量基因組,其基因組大小為725.33Mb,Contig N50為28.30Mb。通過采用低鹽梯度脅迫實(shí)驗(yàn)、基因集富集分析(GSEA)和權(quán)重基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)方法,從分子遺傳學(xué)角度對美國紅魚在極端環(huán)境下的適應(yīng)調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)解析和評估。
研究團(tuán)隊(duì)成功鑒定出了與環(huán)境脅迫密切相關(guān)的54個(gè)核心基因,這些基因?qū)γ绹t魚在低鹽環(huán)境下的適應(yīng)起著重要作用。首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)美國紅魚進(jìn)入到低滲環(huán)境后會(huì)激發(fā)鰓組織發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng);為適應(yīng)低滲脅迫,美國紅魚通過快速啟動(dòng)4個(gè)離子運(yùn)輸通道(Integrin 傳感器:Cxcr4,Itgb8;TRPV傳感器:trpv4/6,aqp3;NCC傳感器:prlr,slc12a3;NHE3傳感器:Slc9a3,Rhcg1)來快速適應(yīng)低滲環(huán)境,并通過最大限度的維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)高水平的鈣離子來維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)攝取細(xì)胞質(zhì)中鈣離子);與此同時(shí),美國紅魚通過降低Vdac1/2表達(dá)來抑制線粒體Cytochrome C的高表達(dá),進(jìn)而抑制細(xì)胞凋亡。這些研究結(jié)果為外來物種美國紅魚入侵潛力評價(jià)提供了分子遺傳學(xué)基礎(chǔ),為其入侵防控對策的制定提供了理論依據(jù)。
低滲脅迫下美國紅魚WGCNA分析

美國紅魚低滲生態(tài)適應(yīng)快速調(diào)控過程
中國科學(xué)院海洋研究所為論文第一完成單位,肖永雙副研究員為論文第一作者,劉靜研究員和李軍研究員為論文通訊作者。該研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性B類先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院海洋STS項(xiàng)目等項(xiàng)目聯(lián)合資助。
文章目錄:
1) Yongshuang Xiao, Jing Liu*, Jiehong Wei, Zhizhong Xiao, Jun Li* and Yuting Ma. Improved high-quality reference genome of red drum facilitates the processes of resistance-related gene exploration. Scientific Data. 2023:10, 774. DOI: 10.1038/s41597-023-02699-7.
2) Yongshuang Xiao, Jing Liu*, Jiehong Wei, Zhizhong Xiao, Jun Li, Alfonso Aguilar-Perera and Angel Herrera-Ulloa. Future climate change accelerates the invasive rhythm of alien marine species: new insights into the invasive potential of the world's aquaculture species red drum Sciaenops ocellatus. Ecological Indicators. DOI: 10.1016/j.ecolind.2023.111069.
文章鏈接:
1) https://www.nature.com/articles/s41597-023-02699-7
2) https://authors.elsevier.com/sd/article/S1470-160X(23)01211-6
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