基于心脏性能与分子调控机制的鲽鱼耐热性研究及其在育种中的应用

为解决冷水性鱼类鲽鱼(Scophthalmus maximus)在高温环境下的生存限制问题，研究人员通过比较耐高温品系(HR)与普通品系(GG)的Arrhenius断裂温度(ABT)，发现HR品系耐热性显著提升2°C以上。研究揭示了β-ARs信号通路在心脏热应激响应中的核心作用，β1/β3-AR蛋白表达持续升高而mmp2/timp2等基因表达下降，为鲽鱼耐热育种提供了分子标记和评估方法。

　　

心脏功能作为决定鱼类耐热上限的关键因素，在鲽鱼(Scophthalmus maximus)的热适应过程中展现出显著生理可塑性。研究团队通过选育获得耐高温品系(HR)，其高温耐受上限较普通品系(GG)提升超过2°C。采用Arrhenius断裂温度(ABT)评估显示，两组品系存在显著热抵抗差异，该结果与高温耐受极限测试、肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性检测相互印证。

分子层面研究发现，随着温度升高，心脏组织中β-肾上腺素受体(β-ARs)的RNA表达呈上升趋势，而基质金属蛋白酶2(mmp2)、组织抑制剂2(timp2)、激活蛋白1(fosa)及增殖细胞核抗原(pcna)基因表达下降。蛋白质印迹实验进一步证实β1-AR和β3-AR蛋白表达量持续增加，表明β-AR信号通路是急性热应激响应的主要效应途径。这项研究不仅建立了鲽鱼耐热性精准评估体系，更揭示了温度胁迫下心脏功能调控的分子机制，为冷水鱼类适应性育种提供了重要理论依据。