Page 27 - 《水产学报》2025年第7期

陈慕雁，等 水产学报, 2025, 49(7): 079102

表 2 棘皮动物光感相关基因表达特征
Tab. 2 Expression characteristics of light-sensing related genes in Echinoderms
物种 光感基因 研究方法 研究对象 参考文献
species photosensitive genes methods research objects references
海胆纲 Echinoidea
地中海紫海胆 Paracentrotus lividus opsin4,Pax6,retinal WMISH, IHC 幼体 [70]
TFs, Six3, NeuroD
红刺圆海胆 Heliocidaris erythrogramma Pax6, Six1/2, WMISH, IHC 幼体 [91]
Six3/6, Eya, Dach1
紫球海胆 Strongylocentrotus purpuratus Sp-opsin1, 3~5; Pax6 Western Blot, WMISH, IHC, 幼体，管足，棘 [5, 61, 75-76, 78]
qRT-PCR
中间球海胆 Strongylocentrotus intermedius Si-opsin4, 5; Pax6 qRT-PCR 管足 [89]
格陵兰海胆 Strongylocentrotus droebachiensis opsin5 qRT-PCR 管足 [92]
海蛇尾纲 Ophiuroidea
丝性阳遂足 Amphiura filiformis c-opsin RNA-seq, IHC 腕(体表) [68, 76, 93]
黑仿栉蛇尾 Ophiocoma nigra c-opsin IHC [76]
温氏栉蛇尾 Ophiocoma wendtii c-opsin, r-opsin IHC, RNA-seq [7, 17]
棘栉蛇尾 Ophiocoma echinata r-opsin IHC [17]
矮栉蛇尾 Ophiocomella pumila c-opsin, r-opsin IHC, RNA-seq [7, 17]
海参纲 Holothuroidea
仿刺参 Apostichopus japonicus peropsin, peropsin-like qRT-PCR 管足，触手，疣足 [25]
海百合纲 Crinoidea
海羊齿 Antedon bifida c-opsin IHC 管足 [28]
注：WMISH.整体原位杂交，Western Blot.蛋白免疫印迹，IHC.免疫组织化学染色，qRT-PCR.实时荧光定量PCR，RNA-seq.转录组测序。
Notes: WMISH. whole mount in situ hybridization, Western Blot. protein immunoblotting, IHC. immunohistochemistry, qRT-PCR, quantitative real-
time reverse transcription PCR, RNA-seq. RNA sequencing.

的热点。行为学证据已明确证实，棘皮动物可 将为两侧对称动物感觉系统的进化提供关键的
[18]
通过非眼视觉感知光信号并调控适应性行为 。 一环。此外，解析棘皮动物 (如经济种刺参、灾
然而棘皮动物光感器官内在结构和功能的研究 害种长棘海星) 的光环境响应机制，可为棘皮动
仍缺乏系统性和全面性，亟需通过多尺度技术 物关键经济种高效绿色增养殖或灾害种防控提
(如单细胞空间转录组、显微成像) 对潜在光感 供科学的理论支撑。
器官进行精准鉴定与功能表征，这是揭示其光
感机制的首要科学任务。随着越来越多棘皮动 参考文献 (References)：
物基因组 [62, 93, 97-98] 的释放，其光感受系统的分子 [ 1 ] Fetzer J C. Paul W, Alan T, et al. Encyclopedia of analytical
机制研究取得显著进展：目前棘皮动物中已鉴 science[M]. 3rd ed. New York: Academic Press, 2019.
定到包括感杆束型视蛋白、纤毛型视蛋白、 [ 2 ] Shirley H L. Light as an ecological factor and its measurement
peropsins、RGR opsins 以及神经视蛋白在内的 [J]. The Botanical Review, 1935, 1(9): 355-81.
多种光感受体或视觉相关基因，推测其在棘皮 [ 3 ] Land M F, Nilsson D E. Animal eyes[M]. 2nd ed. Oxford:
动物光感行为中的关键作用。尽管如此，仍有 Oxford University Press, 2012.
大量潜在的光感受体或视觉相关基因未被发掘， [ 4 ] Sigl R, Steibl S, Laforsch C. The role of vision for navigation in
棘皮动物光感受系统响应外界光环境变化的内 the crown-of-thorns seastar, Acanthaster planci[J]. Scientific
在调控机制尚不明确。因此，未来光感基因的 Reports, 2016, 6: 30834.
鉴定、表征及其上下游信号通路和行为生理功 [ 5 ] Ullrich-Lüter E M, Dupont S, Arboleda E, et al. Unique system
能解析的相关研究亟待开展。从演化角度看， of photoreceptors in sea urchin tube feet[J]. Proceedings of the
棘皮动物作为连接原口动物和后口动物的桥梁， National Academy of Sciences of the United States of America,
其光感受系统响应外界光环境变化的机制研究 2011, 108(20): 8367-8372.

https://www.china-fishery.cn 中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries
8