黄颡鱼性腺发育过程中组织学与转录组的时序分析及其IGF信号通路在环境胁迫适应中的调控机制

本研究针对斑点海鲈(Lateolabrax maculatus)环境胁迫适应机制的科学问题，系统鉴定了IGF/IGFR/IGFBP基因家族成员，通过进化分析和表达谱研究，揭示了igf1/igf2/igfbp1a等关键基因在盐度、碱度等胁迫响应中的调控作用，为鱼类抗逆育种提供了重要分子靶点。

　　

在鱼类养殖业面临环境胁迫导致减产的重大挑战背景下，IGF（胰岛素样生长因子）信号通路作为调控生长、发育和应激响应的核心网络，其分子机制在重要经济鱼种中仍不明确。中国海洋大学的研究团队以具有重要养殖价值的斑点海鲈为模型，在《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》发表的研究，首次全面解析了该物种IGF信号系统的分子特征与环境适应机制。

研究采用多组学整合策略，通过基因组同源比对从PRJNA407434基因组和PRJNA347604转录组数据中鉴定基因；运用系统发育、共线性和拷贝数分析验证基因注释；结合基因结构、蛋白互作网络和选择压力分析探究功能演化；并利用RNA-Seq分析组织特异性表达和胁迫响应模式。

在"Genome-wide identification"部分，研究鉴定出3个IGF（igf1/igf2/igf3）、3个IGFR（igf1ra/igf1rb/igf2r）和11个IGFBP基因，其中igf3作为硬骨鱼特有亚型显示出性腺偏好表达。蛋白长度分析显示IGF（177-215aa）、IGFR（1126-2104aa）和IGFBP（201-291aa）的显著差异。

"Characterizations"章节揭示：系统发育树证实igfbp3b与哺乳动物IGFBP3同源；共线性分析发现igfbp1a/1b和igfbp5a/5b由硬骨鱼特异性全基因组复制产生；选择压力检测到igf1ra第732位点受正选择，可能与配体结合域功能演化相关。

"Discussion"部分强调：胁迫响应中igfbp1a/igfbp3b通过IGF依赖和非依赖双重机制调控环境适应；igf1/igf2在鳃组织盐度适应中起核心作用；缺氧条件下igfbp1a的诱导表达提示其作为缺氧标志物的潜力。蛋白互作网络显示IGFBP1a与MAPK通路成分的强关联，暗示交叉调控可能。

该研究不仅建立了斑点海鲈IGF信号通路的首个基因组资源库，更通过鉴定igf1/igf2/igfbp1a等关键胁迫响应基因，为分子育种提供了理论依据。发现的igf1ra正选择位点为受体功能演化研究开辟新视角，而IGFBP家族成员的亚功能化证据则丰富了全基因组复制后基因命运的理论认知。这些发现对提升养殖鱼类抗逆性能、应对气候变化挑战具有重要实践价值。