多组学揭示长吻鮠卵巢发育动态分子特征及其人工繁育调控机制

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics 2.2

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  针对长吻鮠(Leiocassis longirostris)天然种群衰退、人工繁育效率低的问题,西南大学团队通过RNA-seq和蛋白质组学技术,系统解析了卵巢5个发育阶段的DEGs/DEPs动态特征,发现FoxO/MAPK信号通路和脂代谢关键基因的阶段性调控规律,为优化鱼类人工繁殖策略提供了分子靶点。

  

长吻鮠作为我国重要的淡水经济鱼类,因肉质细嫩无肌间刺而备受青睐。然而过度捕捞和长江"十年禁渔"政策的实施,使其天然资源量急剧下降,市场需求完全依赖人工养殖。但雌鱼需3-4年才能成熟产卵,漫长的性腺发育周期严重制约养殖效率。更关键的是,学界对其卵巢发育的分子机制认知几乎空白,这成为提升人工繁育技术的瓶颈。

西南大学研究团队在《Comparative Biochemistry and Physiology Part D》发表最新成果,首次采用多组学整合策略,对长吻鮠卵巢5个发育阶段(基于HE染色分期)进行转录组和蛋白质组测序。通过阶段对比分析获得差异表达基因(DEGs)和差异表达蛋白(DEPs),结合GO/KEGG富集、九象限分析和蛋白互作网络构建等生物信息学方法,系统揭示了卵巢发育的动态调控特征。

关键技术包括:1) 来自成都养殖场的长吻鮠卵巢样本五阶段采集与HE染色分期;2) Illumina平台RNA-seq和LC-MS/MS蛋白质组学检测;3) 阶段对比筛选DEGs/DEPs;4) 趋势聚类分析划分10个表达模式;5) qPCR验证关键基因表达。

【Sample collection】
研究团队根据组织学特征将卵巢发育划分为5个典型阶段:I期(早期核周仁期,胞质强嗜碱性)、II期(晚期核周仁期,卵母细胞球形化)、III期(卵黄泡出现期)、IV期(卵黄积累期)和V期(成熟期)。

【Summary statistics】
多组学数据揭示:1) 内分泌系统相关通路呈现动态富集特征;2) 信号转导(如MAPK通路)和脂代谢过程显著激活;3) 卵母细胞减数分裂和类固醇激素合成相关基因表达趋势与发育阶段正相关。

【Discussion】
研究发现:1) 载脂蛋白和胶原蛋白家族在发育过程中呈现活跃调控;2) 卵黄脂质代谢相关基因(如apoa1、fabp3)和旁分泌因子(如igf1、vegfaa)可能通过FoxO/MAPK通路调控卵母细胞成熟;3) HPG轴关键基因(cyp19a1a、hsd3b等)的表达模式提示类固醇激素合成对卵巢成熟的促进作用。

【Conclusion】
该研究首次绘制了长吻鮠卵巢发育的多组学调控图谱,阐明脂代谢-内分泌-信号通路协同作用机制。不仅为理解硬骨鱼类生殖发育提供新视角,更为突破性建立高效人工繁育技术体系奠定了分子基础。特别值得注意的是,发现的MAPK通路动态调控特征和载脂蛋白家族功能,可能成为未来缩短性成熟周期的重要干预靶点。

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