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中华乌塘鳢(Bostrychus sinensis)是一种广盐性鱼类,喜欢栖息于海岸和河口等地区,并且具备较强渗透压调节能力。鱼类水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)在维持其渗透压平衡方面起到了非常关键的作用,因此为探究水通道蛋白在中华乌塘鳢渗透压调节中的作用,本研究首次克隆了中华乌塘鳢4个水通道蛋白aqp1a、aqp3a、aqp8a和aqp9a的编码序列(Coding sequence,CDS),并设置了盐度0(淡水)、盐度5、盐度15和盐度40这四个盐度梯度,在盐度胁迫后第0 h、6 h、12 h、24 h、48 h和30 d进行取样。采用实时荧光定量PCR技术(Real-time quantitative polymerase chain reaction,Real-time PCR)分别检测了中华乌塘鳢aqp1a、aqp3a、aqp8a和aqp9a m RNA在心、脑、精巢、脾脏、胃、皮肤、鳃、肠道和眼睛这9个组织中的表达,以及盐度胁迫后鳃和肠道组织中的这4个基因在不同时间点的表达量变化,主要研究结果如下:中华乌塘鳢aqp1a和aqp8a编码序列长度分别为786 bp和795 bp,分别编码261和264个氨基酸;aqp3a和aqp9a的编码序列长度均为915 bp,均编码304个氨基酸。根据中华乌塘鳢aqp1a、aqp3a、aqp8a和aqp9a氨基酸序列预测结果发现这4个基因均具有非常典型的水通道蛋白结构特征,包括五个环状结构、两个NPA(Asn-Pro-Ala)基序以及位于细胞质内的N-和C-端结构域。蛋白质跨膜区域预测结果显示中华乌塘鳢Aqp1a、Aqp8a和Aqp9a具有6个跨膜结构域,但是Aqp3a却具有7个跨膜结构域。中华乌塘鳢aqp1a、aqp3a、aqp8a和aqp9a组织表达分布结果显示这4个基因在所检测的这9个组织中均有不同程度表达。其中aqp1a在眼睛中的表达量最高,其次为肠道、皮肤和鳃组织。aqp9a在眼睛中的表达量也最高,其次为鳃和精巢组织,而在皮肤、胃、肠道以及脾脏组织中的表达量较低。aqp3a和aqp8a都分别在鳃和肠道组织中的表达量最高。中华乌塘鳢aqp1a、aqp3a、aqp8a和aqp9a在渗透调节器官鳃和肠道中的表达量都相对较高,表明该鱼的这4个基因很可能参与了渗透调节。在鳃组织中,适应了淡水和盐度5渗透压环境的中华乌塘鳢aqp1a、aqp3a和aqp9a表达量显著升高,而aqp8a表达量显著降低;适应了盐度40渗透压环境的中华乌塘鳢鳃中aqp1a和aqp9a表达量无显著变化,而aqp8a表达量则显著增加。适应了盐度15渗透压环境的中华乌塘鳢aqp1a、aqp3a和aqp9a表达量均无显著变化,而aqp8a表达量显著增加。在肠道中,适应盐度40渗透压环境的中华乌塘鳢aqp1a、aqp3a和aqp8a表达显著升高,其中aqp1a表达水平最高且表达量变化最显著。在0 h至48 h,中华乌塘鳢鳃和肠道中的aqp1a、aqp3a、aqp8a和aqp9a表达量也发生了变化。以上结果表明,在适应淡水或盐度5渗透压环境时,中华乌塘鳢的aqp1a、aqp3a和aqp9a参与了鳃中的水分运输。在适应盐度40渗透压环境时,中华乌塘鳢的aqp1a、aqp3a和aqp8a参与了肠道中的水分运输。