渤海红扇贝低盐耐受品系选育及其分子机制解析

为应对河口及近海低盐环境对贝类养殖的威胁，研究人员通过96-h半数致死盐度(LS50=14.42‰)筛选获得渤海红扇贝低盐耐受品系(F1L)，发现其通过维持鳃丝结构完整性、提升抗氧化酶活性和调控谷胱甘肽代谢等途径增强适应性，为拓展养殖区域提供新策略。

　　

论文解读

在气候变化加剧的背景下，河口和近海区域的低盐环境正成为贝类养殖业的重大挑战。2023年渤海海域因持续降雨导致的扇贝大规模死亡事件，以及长江口夏季盐度骤降至5‰以下引发的贻贝高死亡率，凸显了这一问题的紧迫性。作为我国北方主要养殖品种的渤海红扇贝，其养殖范围正受到盐度波动的严重制约。如何通过遗传改良培育低盐耐受品系，成为产业发展的关键突破口。

山东省某扇贝育种团队在《Aquaculture》发表的研究中，创新性地采用"胁迫-筛选-繁殖"策略：首先测定渤海红扇贝的96-h半数致死盐度(LS₅₀=14.42±0.07‰)，随后用该盐度海水处理亲本至90%死亡率，将存活个体作为低盐耐受组(Group L)繁育F1代(F1L)。通过比较转录组、加权基因共表达网络分析(WGCNA)和酶活性检测等技术，系统解析了其适应机制。

关键结果

1. 低盐耐受性提升：F1L组的LS₅₀(14.24±0.03‰)显著低于对照组F1C(14.52±0.09‰)，证实筛选策略有效。
2. 组织结构保护：低盐胁迫下，F1L组鳃丝结构保持完整，而对照组出现明显扩张。
3. 抗氧化防御增强：F1L组超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性较对照组提高30%。
4. 分子机制解析：
   • 谷胱甘肽代谢通路(GSH)显著富集，帮助清除活性氧(ROS)
   • WGCNA显示蓝色模块与离子通道活性高度相关
   • 双氧化酶基因(Duox)可能通过调控活性氧生成参与应激响应

讨论与意义
该研究首次证实通过亲本胁迫筛选可显著提升渤海红扇贝的低盐适应性，其核心机制涉及三个方面：一是通过增强Na⁺/K⁺-ATP酶(NKA)活性维持渗透压平衡；二是激活抗氧化系统减轻氧化损伤；三是Duox基因介导的应激信号传导。这些发现不仅为扇贝抗逆育种提供分子标记，更开创了"环境胁迫驱动"的贝类育种新范式。

值得注意的是，研究团队发现的蓝色模块基因簇与人类高血压相关离子通道基因存在同源性，这为跨物种的渗透压调节研究提供了新视角。该成果已应用于山东烟台等重点养殖区，有望将扇贝养殖范围向南扩展至长江口低盐水域，预计可使适宜养殖面积增加25%以上。未来研究可进一步验证Duox基因的功能，并探索多世代选育的累积效应。