淡水贝类橄榄蛏蚌盐度与氨氮胁迫应答中谷胱甘肽S-转移酶家族的全基因组解析

本研究通过基因组学技术系统鉴定了橄榄蛏蚌(Solenaia oleivora)中29个GST基因家族成员，揭示其进化保守性与多样性特征。研究发现盐度（2.2‰）和氨氮（10 mg/L）胁迫下不同亚型SoGSTs在鳃和肝胰腺中呈现特异性表达模式，为阐明软体动物环境适应机制提供了重要理论依据。

　　

Highlight

Identification of GST genes in S. oleivora

通过隐马尔可夫模型（HMM）和Blastp双重筛选策略，从橄榄蛏蚌基因组中成功鉴定出29个GST基因家族成员。这些基因分布在12条染色体上，并存在6次串联重复事件，表明基因复制在家族扩张中起关键作用。

Identification, physicochemical properties, and subcellular location of GST genes in S. oleivora

29个SoGSTs的编码序列长度跨度达360 bp至1296 bp，其编码蛋白的分子量范围为13.57 kDa至49.52 kDa，等电点（pI）呈现显著差异。系统进化分析将其划分为13个功能亚类，包括Alpha（1）、Delta（1）、Mu（2）、Omega（2）、Pi（2）、Rho（2）、Sigma（7）、Theta（2）、MAPEG（4）、EF1Bγ（1）、Metaxin（3）、mPGES（1）和GDAP（1）。基因结构与共线性分析揭示了该家族的进化保守特性与多样性并存。

Discussion

GST家族作为广泛存在于动植物中的多功能酶系，其基因组成具有物种特异性。本研究在橄榄蛏蚌中发现的29个GST成员与其他无脊椎动物（如太平洋牡蛎和福寿螺）的数量特征相符。不同亚类GSTs在结构域组成、基因结构及保守基序方面既呈现类内保守性，又展现类间差异性，暗示其功能分化可能与环境适应密切相关。表达谱分析表明，盐度胁迫特异性下调鳃组织中SoGSTS4/5/6、SoGSTA和SoMGST1B的表达；而氨氮胁迫则引起鳃部SoGSTS6、SoGSTO1、SoGSTT2和SoMGST1A的下调，同时激活肝胰腺中SoGSTO2和SoGSTS7的表达。这种组织特异性调控模式提示不同GST亚型在应对多元环境胁迫中可能承担特异性的生物学功能。

Conclusion

本研究首次完成橄榄蛏蚌GST基因家族的系统性鉴定与分类，明确串联复制是驱动该家族扩张的主要机制。表达模式分析揭示SoGSTA、SoGSTS4/5/6等关键成员在盐度和氨氮应激响应中可能发挥核心作用，为深入解析软体动物环境适应机制提供了分子理论基础。