转录组WGCNA分析揭示罗氏沼虾幼虫在低氧-复氧胁迫下的阶段性调控机制

本研究通过转录组加权基因共表达网络分析(WGCNA)，系统解析了罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)幼虫在72小时低氧及12小时复氧过程中的分子调控机制。研究发现鳃组织通过3173个差异表达基因(DEGs)成为核心应答器官，筛选出CP、CAP、ACO等9个基因家族的22个关键基因。GO分析显示DEGs显著富集于核仁、线粒体等细胞组分，KEGG揭示低氧阶段主要激活HIF-1信号通路，复氧阶段则关联溶酶体/凋亡通路。该研究为高密度养殖的缺氧防控提供了重要分子靶点。

　　

Highlight

低氧是虾类养殖的重大挑战，尤其在集约化高密度养殖中。本研究通过WGCNA揭示了罗氏沼虾幼虫在低氧-复氧过程中的阶段性调控特征：鳃组织作为核心应答器官呈现3173个DEGs（1812上调/1361下调），显著富集于核仁和mRNA结合等分子功能。关键发现包括：

1）鉴定出CP（细胞蛋白）、CAP（抗菌肽关联蛋白）、ACO（氨基环丙烷羧酸氧化酶）等9个基因家族的22个持续共表达基因；

2）低氧阶段DEGs主要调控遗传信息处理通路（如HIF-1信号通路和核糖体）；

3）复氧阶段则激活溶酶体、吞噬体和凋亡等细胞过程；

4）通过WGCNA筛选出30个模块关键基因，包括SpAN（精子附着蛋白）、Titin（肌联蛋白）、G6DP（葡萄糖-6-磷酸脱氢酶）等。

Conclusion

本研究首次在转录组层面阐明罗氏沼虾幼虫应对低氧-复氧的分子适应机制：鳃组织通过动态调控HIF-1通路和能量代谢基因（如ATP结合 cassette转运蛋白）应对低氧，而复氧阶段则通过L-ThrDH（苏氨酸脱氢酶）等基因介导氧化损伤修复。这些发现为水产动物缺氧应激研究提供了新视角，对优化集约化养殖策略具有重要指导价值。