基于转录组分析红耳龟盐度适应的离子调节

作者：洪美玲; 李江月; 江爱萍; 丁利; 史海涛盐度适应红耳龟离子调节转录组学

摘要：外来有害入侵物种红耳龟（Trachemys scripta elegans）,原属于淡水龟类,但目前研究发现其可存活于半咸水环境中,这使得未来红耳龟可入侵的潜在范围及危害将增大。为了探究红耳龟对盐度适应的分子机制,本研究应用高通量转录组测序技术,分析其在不同盐度环境中参与离子调节的主要基因及通路。我们设计了三个处理组：对照组（自来水）、低盐度组（0.5%,即盐度5组）和高盐度组（1.5%,即盐度15组）,慢性胁迫8周后,分析血液中无机离子、葡萄糖及皮质醇含量,并对其肝脏转录组数据进行分析。结果表明,与对照组相比,盐度5组血液渗透压、[Na＋]和血糖差异不显著（p〉0.05）,而盐度15组显著升高;血液[Cl-]三组间差异均显著;两个盐度处理组血液[K＋]显著低于对照组（p〈0.05）;但血液皮质醇含量在三组之间差异均不显著。GO （Gene ontology）富集分析发现,参与离子调节的基因主要有电压门控钾通道亚家族5 （KCNH5）、电压门控钠通道I （SCN1B）、利尿肽前体A （NPPA）、ATP酶（ATPeFOA, MTATP6, ATP6）、葡萄糖激酶（GCK）、盐诱导激酶（SIK）、脂联素（ACDC）和类固醇17α-单氧酶（CYP17A）等。所筛选出的基因大多被富集到与能量代谢、脂肪代谢、碳水化合物代谢以及内分泌系统等KEGG通路类别中。综上所述,红耳龟在盐度适应过程中参与离子调节的大部分KEGG通路以及相关的生理指标均未发生显著变化,说明它能较好地适应慢性低盐度胁迫（盐度0.5%左右）。

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