高温下无乳链球菌感染吉奥罗非鱼转录组差异表达分析 .pdf

上海海洋大学硕士学位论文

高温下无乳链球菌感染吉奥罗非鱼转录组差异表达分析

摘要

吉奥罗非鱼是由新吉富罗非鱼和奥利亚罗非鱼杂交而来的新品种，具有雄性

率高、生长速度快、抗逆能力强等优点。在高温季节链球菌病频发，已严重影响罗

非鱼养殖业的可持续发展。因此，了解吉奥罗非鱼在高温下链球菌的免疫应答机制

是扩大养殖规模亟需解决的问题。本研究使用链球菌在高温胁迫（32℃）下感染吉

奥罗非鱼分析其鳃组织的免疫应答机制。基因的差异表达不仅与病原体类型和宿

主的环境有关，随着感染时间延续其差异表达基因种类和数量也有较大差异。本研

究通过腹腔注射链球菌对感染初始期（B6h）、濒死期（B9h）、拐点（B15h）和平台

期（B18h）的转录组进行差异表达分析，另外进行了对应感染期的病理切片显微观

察。在病理切片显微观察分析中发现，除濒死期（B9h）的组织出现明显病变外其

它感染期没有明显变化。转录组共获得差异表达基因8759个，其中上调基因3846

个，下调基因4313个，下调的基因数远大于上调基因数。Go注释中免疫反应和先

天免疫在感染初始期（B6h/P6h）、濒死期（B9h/P9h）、拐点（B15h/P15h）和平台

期（B18h/P18h）均显著下调，说明宿主的免疫功能在四个感染期都受到了抑制。

细胞因子信号通路、细胞黏附和对抗原的加工和呈递在感染初始期显著上调富集，

说明在感染初始期体液免疫发挥重要作用。其中感染初始期（B6h）和濒死期（B9h）

下调显著富集的有对细菌的免疫反应和通过主要相容性复合物对抗原的呈递。在

拐点（B15h）以及平台期（B18h）下调显著富集的有防御反应和对抗原的加工和呈

递。通过KEGG通路富集分析发现四个感染期均显著富集的有phagosome和cell

adhesionmolecules，在濒死期、拐点和平台期均显著富集的有Intestinalimmune

networkforigAproduction、cytokine-cytokinereceptorinteraction。值

得注意的是Toll-likereceptorsignalingpathway和CytosolicDNA-sensing

pathway在平台期恢复到极显著富集。通过对罗非鱼感染四个时期转录组差异表达

分析发现：（1）吉奥罗非鱼在不同感染时期的免疫调节机制不同，同一免疫调节通

路在不同时期也存在上调和下调的变化（2）拐点和平台期的罗非鱼属于感染后存

活下来的鱼，其防御反应和先天免疫出现极显著下调。在KEGG通路分析中发现Toll

样受体信号通路在平台期显著富集，说明细胞免疫可能参与了平台期的免疫应答。

（3）四个感染期差异表达共有基因仅占7.5%，说明四个感染期差异基因表达类型

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差异较大。（4）通过基因网络图基因节点和功能分析，基因1L-1beta、vcam1、

RAB7A和cd226发挥重要作用。

关键词：罗非鱼，链球菌，鳃，转录组,高温

III

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TranscriptomicanalysisofJiAotilapiainresponseto

Streptococcusagalactiaestressunderhightemperature

ABSTRACT

GiAotilapiaisanewspecieshybridofNEWGIFTO.niloticus♀×O.aureus♂and

withitsadvantagesofhighmalerate，fastgrowthrateandhighresistanceofcold，

pathogenandhypoxia.However,Streptococcusagalactiaeinfectionfrequentlyinhot

seasonshasbecomeacru