大西洋鲑皮肤转录组与微生物组特征揭示其对海虱侵染的抗性机制

本研究针对海虱侵染导致鲑鱼养殖业重大经济损失的问题，通过整合转录组(RNA-Seq)和微生物组(16S rRNA)分析技术，揭示了大西洋鲑抗性(R)、易感(S)和获得性抗性(ALR)三种表型在染色体调控(CGE指数)、免疫基因表达及皮肤菌群(Gammaproteobacteria/Flavobacteriaceae)方面的差异特征，为基因组选择(GS)育种提供了分子标记和微生物组干预新靶点。

　　

海虱侵染是鲑鱼养殖业面临的重大挑战，仅智利地区由罗氏海虱(Caligus rogercresseyi)造成的年经济损失就高达4.63亿美元。传统化学防治导致耐药性加剧，而基因组选择(GS)育种虽显示出0.12-0.32的遗传力，但抗性机制仍不明确。智利康塞普西翁大学海洋生物站的研究团队创新性地采用全息组学(Hologenomics)方法，通过连续三次海虱侵染实验，结合牛津纳米孔(Oxford Nanopore)全长16S rRNA测序和RNA-Seq技术，系统分析了大西洋鲑抗性(R)、易感(S)和获得性抗性(ALR)家族的皮肤分子特征。

研究采用15个鲑鱼家系（8抗性/7易感）进行重复侵染实验，通过被动集成应答器(PIT)标记追踪个体。关键技术包括：1）基于染色体基因组表达(CGE)指数的转录组分析；2）纳米孔三代测序的微生物组图谱构建；3）Gene Ontology(GO)功能注释。所有数据已提交NCBI SRA(SUB14636608)。

【Infestation success】
抗性家系F15始终维持<6只海虱/鱼的负荷，而易感家系F10高达>20只/鱼。获得性抗性家系(ALR)在第三次侵染时表现出显著负荷下降，提示存在适应性免疫记忆。

【Transcriptome profiling】
CGE分析发现3号、6号和18号染色体在表型间差异显著（p<0.05）。GO富集显示：R家族血红素结合(heme binding)基因上调，ALR家族胶原三聚体(collagen trimmer)相关基因活跃，而S家族主要表现离子结合(ion binding)特征。

【Microbiome analysis】
β多样性分析揭示表型特异性菌群：S家族富集γ-变形菌(Gammaproteobacteria)，R家族以肠杆菌科(Enterobacteriaceae)为主，ALR家族则显著增加黄杆菌科(Flavobacteriaceae)丰度。

【Discussion】
研究首次证实：1）获得性抗性与Th1/Th2通路持续激活相关；2）微生物组重构可能通过脂肪酸代谢影响表皮屏障功能；3）染色体3的QTL区域含多个MHC II类基因，可作为GS标记。

该成果发表于《Fish 》期刊，为抗海虱育种提供了双重生物标志物（宿主基因+共生菌群），其全息组学策略对水产动物抗病研究具有范式意义。特别值得注意的是，ALR表型展现出类似哺乳动物的"训练免疫"特征，这为开发非遗传性抗病方案提供了新思路。