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为探究长刺鱼虱（Caligus elongatus）低盐耐受极限及遗传基础，研究人员开展相关研究，揭示其耐受特性及关键基因，意义重大。
在神秘的海洋世界里，水生动物的生存与水的各种参数息息相关，其中盐度起着关键作用。不同的水生生物对盐度的适应能力各不相同，有的只能在特定盐度范围内生存，而有的则能适应更广泛的盐度变化。长刺鱼虱（Caligus elongatus）是一种寄生在多种鱼类身上的海洋桡足类寄生虫，它在北大西洋分布广泛，给鱼类养殖带来了不少麻烦。目前，淡水浴是一种常用的治疗鲑鱼虱（Lepeophtheirus salmonis）的非药物方法，但对于长刺鱼虱，淡水治疗的效果却并不明确。而且，关于长刺鱼虱对低盐度的耐受能力，相关研究数据也十分有限。为了填补这些知识空白，来自挪威卑尔根大学（University of Bergen）的研究人员 Andreas Borchel 和 Frank Nilsen 开展了一系列研究，其成果发表在《Journal of Comparative Physiology B》上。
研究人员为开展研究，主要运用了以下几种关键技术方法：首先是动物培养技术，使用源自挪威北部的实验室菌株 CeSenja，自由生活阶段在孵化井中用全强度海水（34 ppt）培养，寄生阶段在圆鳍鱼（Cyclopterus lumpus）上培养。其次是 RNA 测序（RNA-seq）技术，对不同盐度处理后的样本进行 RNA 提取、文库制备和测序，以获取基因表达信息。最后是计算分析技术，通过多种软件对测序数据进行组装、注释、定量和差异表达分析等。
研究结果如下：
- 盐度耐受性：通过将长刺鱼虱的成年雌性和桡足幼体在不同盐度的水中孵化不同时间，测定其存活率。结果显示，桡足幼体在盐度低至 20 ppt 时存活率不受影响，在 15 ppt 时部分实验中存活率降至 75%，10 ppt 时全部死亡；成年雌性对低盐度耐受性较差，在 21 ppt 及以下盐度中，孵化 1 小时后就很少有活跃个体，23.5 ppt 时部分个体在 1 - 7 小时内呈不活跃状态，但 24 小时后恢复活跃，到第 6 天活跃个体数量降至 75%，10 天后除 34 ppt 组外，其他组活跃个体均降至 50% 或更少，20 ppt 时 24 小时后全部死亡。
- 淡水除虱实验：研究人员用感染长刺鱼虱的大西洋鲑鱼进行实验，通过降低盐度观察鱼虱脱落情况。在两个不同的实验中，随着盐度降低，鱼虱逐渐脱落。在试验 1 中，盐度降至 20.3 ppt 时开始有鱼虱脱落，最终降至 1 ppt 时，共发现 42 只脱落鱼虱；试验 2 中，盐度降至 20 ppt 时鱼虱开始脱落，50% 的鱼虱在盐度约 12 ppt 时脱落。两个试验中，大部分脱落鱼虱在海水中可恢复活力，且发现了性别差异，雄性在较高盐度时先脱落，雌性在较低盐度时脱落。
- RNA 测序与转录组组装：对 18 个样本进行 RNA 测序，平均每个样本有 4900 万条读数。通过计算分析得到了长刺鱼虱的转录组，包含 182,593 个异构体和 95,021 个基因，评估显示该转录组质量较高。
- 差异表达基因：对在 23.5 ppt 盐度处理 24 小时后的样本进行基因表达分析，发现响应盐度变化的差异表达基因（DEGs）数量相对较少。在桡足幼体中，有 22 个 DEGs；在成年活跃组中，有 36 个 DEGs。其中，两个生命阶段共同的 DEGs 仅有两个，分别编码一种未知蛋白和钠依赖性葡萄糖转运蛋白。此外，还对不同盐度处理下活跃和濒死成年个体的基因表达进行了比较分析。
- qPCR 验证：为验证 RNA-seq 结果，研究人员进行了新的实验，选取部分基因进行 qPCR 分析。结果表明，大部分 RNA-seq 结果得到了验证，仅有少数基因存在差异，如 PKMYT 基因在 RNA-seq 和 qPCR 数据中的调控情况相反。
研究结论和讨论部分表明，长刺鱼虱的成年雌性对低盐度的耐受性较差，盐度低于 24 ppt 时，部分个体在 24 小时暴露后会进入濒死状态，低于 20 ppt 时，7 小时内死亡；而浮游桡足幼体阶段相对不那么敏感，15 ppt 时很少有个体死亡，但 10 ppt 时 24 小时后全部死亡。从分子层面来看，长刺鱼虱的低盐适应涉及脯氨酸合成、能量代谢和细胞转运等方面的调节。例如，脯氨酸代谢途径中的吡咯啉 - 5 - 羧酸还原酶（P5CR）在成年个体暴露于低盐度时上调；参与能量代谢的多个基因，如半乳糖激酶、蔗糖异麦芽糖酶或 α - 葡萄糖苷酶以及钠依赖性葡萄糖转运蛋白，在低盐度下也发生了调节，这可能为渗透压调节提供能量。此外，甘氨酸甜菜碱转运蛋白（BCCT transporter）在低盐度下下调，而甜菜碱 - 同型半胱氨酸 S - 甲基转移酶（BHMT）上调，两者可能协同调节体内渗透压。同时，研究还发现，在低盐度下活跃个体和濒死个体的基因表达存在差异，一些在活跃个体中受盐度调节但在濒死个体中未受调节的基因，如葡萄糖转运蛋白，可能对渗透压调节至关重要。
这项研究首次对长刺鱼虱的低盐耐受性进行了全面深入的探究，为理解其在不同盐度环境下的生存机制提供了重要依据。研究成果不仅有助于开发更有效的防治长刺鱼虱的方法，还为进一步研究海洋寄生虫的渗透压调节机制奠定了基础，对鱼类养殖产业的健康发展具有重要意义。
