Page 127 - 《水产学报》2025年第12期
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邹奥锟,等 水产学报, 2025, 49(12): 129610
的组织和体重,而并非呼吸或排泄消耗。而小 3.3 异速生长七彩神仙鱼转录组学分析
个体则有着更高的呼吸或排泄消耗,利用碳、
转录组学分析发现,差异表达基因主要参
氮的能力低。本研究中,大个体的鱼较小个体
与肌肉发育、磷酸原的合成与代谢、糖类合成
鱼在耗氧率、排泄率方面较弱,在耗氧方面差
与代谢相关过程、心肌收缩及疾病、细胞骨架、
异显著,这与一些已有研究 [32-37] 一致。付监贵 离子结合等过程,主要富集到心肌收缩、钙、
等 [34] 的 研 究 中 发 现 , 体 重 更 大 的 白 梭 吻 鲈
糖异生/糖酵解、PPAR、甲状腺激素、嘌呤代
(Sander lucioperca) 幼鱼耗氧率和排氨率更低。 谢、胰高血糖素、半乳糖代谢、磷酸戊糖途径
罗辉玉等 [35] 研究发现,同一温度条件下,线纹
[42]
等信号通路。这与张波等 、霍欢欢等 [43] 和曾
海马 (Hippocampus erectus) 的体重越大,其耗 爽等 [44] 的分析结果类似,表明这些过程和通路
氧率和排氨率越低。综上表明,相比小型鱼类, 与鱼体异速生长存在密切联系。
大型鱼类能更加高效地利用氧气和能量。推测 大个体鱼中筛选到在 KEGG 通路显著富集
这是由于大型鱼类拥有更高效的肾脏和排泄器 且表达上调的基因的基因:ann、mid1、pur、
官来处理废物,并且拥有更大的呼吸和循环系 fat、elo、acy 和 dcK。ann 主要编码膜联蛋白,
统来支持其能量需求。 在内皮细胞中表达,主要促进基质金属蛋白酶
相关研究同样证实:①随着体重的增加, 的分泌,参与膜转运、外泌、内吞和细胞迁移
鱼类的呼吸器官和鳃的表面积相对身体体表面 等细胞过程 [45-46] ;mid1 编码一种通过膜蛋白跨
[38]
积比例降低 ,而这些器官是鱼类的进行氧气 膜结构与微管相关的蛋白质,在胚胎和神经系
[39]
和废弃物 (如氨排放) 交换的主要场所 。因此, 统发育与功能中有着重要作用,缺失可导致神
随着体重的增加,鱼类氧气和氨的消耗速率可 经元发育异常和行为异常 [47-50] ;pur 编码嘌呤核
能会减缓,从而其耗氧率和排氨率降低 [33,36-37] ; 苷酸磷酸化酶,突变可导致嘌呤核苷酸磷酸化
②随着体重的增加,鱼类的新陈代谢速率会逐 酶缺乏,缺乏可导致免疫缺陷、神经功能障碍
[37]
渐降低 。这意味着鱼类需要消耗更少的能量 和发育迟缓 [51-53] ;fat 编码脑脂肪酸结合蛋白,
来维持正常生理活动,从而导致其排泄物的产 在大脑皮层、海马体和小脑中均有表达,在调
生速率逐渐降低。 节脂肪酸摄取和代谢方面发挥关键作用 [54-55] ;
碳、氮收支方面,小个体鱼和大个体鱼对 elo 在大脑、肝脏和皮肤等组织广泛表达,参与
碳的利用均高于氮的利用,而大个体鱼对碳和 合成不饱和极长链脂肪酸,与细胞膜结构和功
氮的利用高于小个体鱼。这表明七彩神仙鱼的 能、细胞分化和肥胖等过程密切相关 [56-57] ;acy
生长更多来自于碳的吸收和利用,生长快的个 编码酰基辅酶 A 脱饱和酶,催化饱和脂肪酸转
体对碳和氮吸收和利用率更高。碳收支方面, 化为单不饱和脂肪酸,在神经系统、细胞膜结
2 组摄食的碳主要用于个体生长,且最大的碳 构、能量代谢、胰岛素敏感性、肥胖、糖尿病
消耗是通过呼吸排出。大个体鱼吸收的碳更多, 和癌症等有重要生物学功能 [58-59] ;dCK 编码去
且主要用于生长,通过粪便排出和呼吸消耗的 氧胞嘧啶激酶,在骨髓、淋巴组织和胃肠道等
碳较小个体鱼少。而小个体鱼虽排泄消耗的碳 表达,对 DNA 合成、核苷酸代谢、细胞增殖和
要更少,但其通过粪便排出和呼吸消耗的碳更 凋亡等过程有重要作用,其异常表达或功能缺
[60]
多。氮收支方面,2 种个体的鱼所摄食的氮大 陷与免疫系统疾病、癌症和病毒感染等相关 。
部分都排泄而出,仅有少部分用于生长,极少 这些基因主要富集于 PPAR 信号通路和嘌呤代
随粪便排出。在摄食氮相同的情况下,大个体 谢途径。
鱼较小个体鱼吸收氮的能力更强,用于生长的 PPAR 信号通路主要通过诱导脂肪酸氧化
氮更多,粪便排出更少,这与柴雪良等 [40] 和吕 和脂质代谢酶的表达,在脂质代谢、炎症反应、
昊泽等 [41] 的研究类似。碳氮收支表明,快速生 胰岛素敏感性、心血管疾病等过程中具有重要
长的鱼类具有更高的碳、氮利用效率和更有效 作用。Yu 等 [61] 研究发现,PPAR 信号通路的上
的代谢调节能力,将摄食更多地转化为生长所 调和脂质的积累有着密切联系。骆源 [62] 的研究
需的能量和体重,而非呼吸或排泄消耗。 结果显示,外源性激活剂能通过去磷酸化作用
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