布氏鲳鲹(Trachinotus blochii)是我国南方养殖规模较大的海水养殖鱼类之一。虽然布氏鲳鲹养殖业发展较快,但低氧、富营养化等环境因子连年造成不可忽视的损失。溶解氧是鱼类赖以生存的重要因子,低氧胁迫会造成鱼类生长缓慢,免疫力下降,繁殖能力降低等。溶解氧对布氏鲳鲹生长繁殖等方面都有所影响,其低氧适应的分子机制仍不明确,因此,开展布氏鲳鲹对低氧适应的分子机制研究,能够为品种选育耐低氧鱼类以及人工养殖技术提供理论基础。本研究利用RNA-seq技术对低氧胁迫下的布氏鲳鲹肝脏和脑进行转录组分析,通过不耐低氧组和耐低氧组相关差异表达基因的比较及其通路富集分析,挖掘出相关耐低氧应答通路和基因,同时采用Real-time PCR技术验证了相关基因的表达,并研究了布氏鲳鲹低氧应答VEGFA基因在低氧状态下不同时间段的表达变化。主要研究结果如下:1.低氧胁迫下布氏鲳鲹肝脏和脑相关差异表达基因富集分析将获得的功能基因进行差异性分析,共筛选得到肝脏3314个显著差异表达基因,其中上调基因为580个,下调基因为2734个;在脑组织中显著差异表达基因501个,上调基因为179个,下调基因为322个。GO注释分析发现在三大功能类,即分子功能、细胞组分和生物过程中,功能基因被归类最多是生物过程,说明低氧条件下鱼类主要通过调节生物过程方面的功能基因参与应答反应。通过KEGG通路注释分析,本实验筛选出布氏鲳鲹肝脏低氧胁迫下主要有参与代谢的糖酵解/糖异生通路、信号传导HIF-1信号通路、VEGF信号通路、细胞凋亡、p53信号通路以及运输和分解代谢的过氧化物酶体通路;筛选出布氏鲳鲹脑低氧胁迫下主要参与的通路有:NOD样受体信号通路、NF-κB信号传导通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用和MAPK信号通路等六个通路。这些通路上的差异表达基因,如磷酸甘油酸激酶、L-乳酸脱氢酶、缺氧诱导因子、血管生成素、生长激素、转化生长因子、丙氨酸脱羧酶、细胞凋亡调节因子、过氧化物酶等主要参与到无氧能量代谢、应激反应、血管生成和细胞死亡等过程。本研究结果表明,鲳鲹耐低氧个体表现出大量生长、代谢等相关基因表达量下调,暗示其基础生长代谢水平下降可能是个体耐受低氧的原因。2.利用RACE技术克隆了布氏鲳鲹低氧应答VEGFA基因克隆获得VEGFA基因的cDNA全长1470bp,5,UTR、3’UTR长度分别为617bp和208bp,ORF为645bp,编码214个氨基酸,VEGFA基因理论分子量为25.23kD。构建系统进化树和同源性比较结果显示,与鲈形目的高体鰤、大黄鱼、贝氏隆头鱼聚为一枝,与高体鰤同源性达到96.1%,鲽形目(牙鲆)、鲤形目(斑马鱼)聚为另一枝,而与其他鸟类、哺乳类动物同源关系较远,与鸟类(原鸡)和哺乳类(人类)的同源性分别为56.1%和51.7%,基本符合物种进化关系,表明布氏鲳鲹VEGFA基因在功能上可能较为保守。3.VEGFA基因在布氏鲳鲹的组织表达分布利用Real-timePCR方法检测VEGFA基因在布氏鲳鲹大脑、中脑、小脑、下丘脑、鳃、心、肝、肾、胃、肠、脾和肌肉共12个组织的表达分布情况。其结果显示,肝脏表达量最高,其次是心脏,其他组织中均有检测到VEGFA的微量表达。说明VEGFA基因在不同组织表达模式不同,具有组织特异性。4.VEGFA基因在布氏鲳鲹低氧状态下不同时间段的表达变化在低氧胁迫下,肝脏组织中VEGFA从常氧到低氧12小时内表达量没有明显变化,直到低氧24小时在出现显著性差异,而在复氧过程中又恢复到了常氧水平。心脏组织表达在从常氧组到低氧胁迫再到复氧整个过程呈现出先升后降趋势,而且是在低氧3小时VEGFA表达量就达到最大值,而低氧3小时后表达量逐渐下降,直到复氧48小时其表达量与常氧组一致。脑组织在低氧6小时就出现表达显著升高,但是在12小时表达没有显著差异,直到低氧24小时出现表达量最大值,复氧后其表达又和常氧组无差异。VEGFA基因在布氏鲳鲹肝脏、心脏、脑三个组织中表达量都会有所变化,只是在不同组织其在不同时间低氧应答不一样,而在布氏鲳鲹复氧24小时后,VEGFA基因在各组织中表达量恢复到常氧水平。说明VEGFA可能是布氏鲳鲹重要的急性低氧胁迫应答因子之一。