研究鹽堿水域魚類的抗逆機(jī)制,對(duì)于鹽堿水域的開發(fā)利用具有非常重要的意義。黑龍江所孫言春副研究員帶領(lǐng)課題組開展的“大鱗鲃在鹽堿生境脅迫下適應(yīng)性進(jìn)化調(diào)控機(jī)制”研究取得重要進(jìn)展,相關(guān)成果“High-throughput metabolomics method based on liquid chromatography-mass spectrometry: Insights into the underlying mechanisms of salinity–alkalinity exposure-induced metabolites changes inBarbus capito”發(fā)表在JCR2區(qū)雜志《Journal of Separation Science》。
該課題組基于前期鯽魚耐鹽堿脅迫生長的代謝組學(xué)研究的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用代謝組學(xué)-轉(zhuǎn)錄組學(xué)-生理生化(酶或者蛋白質(zhì))聯(lián)合分析,解析大鱗鲃氨轉(zhuǎn)運(yùn)主要載體——Rh糖蛋白的生物功能。揭示Rh家族轉(zhuǎn)錄子(Rhag,Rhbg,Rhcg1,Rhcg2等)與氨轉(zhuǎn)運(yùn)功能蛋白質(zhì)(AMT)之間關(guān)聯(lián)。代謝組學(xué)研究結(jié)果表明,苯丙氨酸(Phe)、絲氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)等氨基酸類代謝物仍然在大鱗鲃適應(yīng)鹽堿機(jī)制中發(fā)揮了重要的拮抗作用;轉(zhuǎn)錄組研究結(jié)果表明,與氨轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞凋亡和免疫反應(yīng)等相關(guān)的表達(dá)基因存在顯著差異,表現(xiàn)出明顯的氧化應(yīng)激癥狀;同時(shí),在生理生化層面上,血氨、尿素等氨轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)生物標(biāo)志物顯著升高。

本研究探究了大鱗鲃在鹽堿脅迫下的抗逆生長及適應(yīng)性進(jìn)化分子機(jī)制,初步解答了魚類氨排泄機(jī)制的科學(xué)內(nèi)涵。通過該研究結(jié)果推測(cè)淡水硬骨魚類可能采用Rh糖蛋白作為載體介導(dǎo)氨轉(zhuǎn)運(yùn)、增加尿素氮的合成等多種策略適應(yīng)鹽堿生境脅迫,同時(shí)也導(dǎo)致了魚鰓組織抗氧化系統(tǒng)被破壞與脂質(zhì)代謝紊亂,從而誘發(fā)細(xì)胞凋亡與免疫反應(yīng)的發(fā)生。