文献类型： 中文期刊

作者： 蒋宇航 ¹ ; 黄智慧 ¹ ; 马爱军 ¹ ; 曹郡文 ¹ ; 孙志宾 ¹ ; 张皓 ¹ ; 赵一诺 ¹ ; 刘志峰 ¹ ; 王新安 ¹ ; 徐荣静 ² ;

作者机构： 1.海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所中国-东盟海水养殖技术“一带一路”联合实验室(青岛)青岛市海水鱼种子工程与生物技术重点实验室

2.烟台开发区天源水产有限公司

关键词： 大菱鲆;Smad基因家族;心脏功能;高温胁迫;基因表达

期刊名称： 海洋与湖沼

ISSN： 0029-814X

年卷期： 2025 年 56 卷 003 期

页码： 746-759

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 大菱鲆(Scophthalmus maximus)是一种冷水性海洋比目鱼类，近年来随着全球变暖的加剧，高温导致其产生严重的热应激反应。心脏是脊椎动物胚胎发育过程中第一个形成并发挥作用的器官，在影响鱼类耐热上限，提高鱼类对环境的适应能力方面至关重要。Smad基因家族(Smads)是转化生长因子-β(TGF-β)信号通路下游关键的信号因子，在心脏重塑过程中发挥关键作用。因此，研究Smads在高温胁迫下心脏中发挥的作用，有助于理解鱼类耐热机制以及为培育耐高温新品种提供理论依据。采用生物信息学的方法对大菱鲆Smad基因家族(Sm-smads)进行了全基因组水平的鉴定，家族成员基础信息分析、理化性质预测，系统发生树构建等；开展高温胁迫实验，利用实时荧光定量PCR的方式对Sm-smads进行组织表达丰度分析以及高温胁迫下心脏中的表达差异分析。基因鉴定结果显示，在大菱鲆基因组中共鉴定出12个Sm-smads成员，相对分散地分布在7条染色体上，可以划分为4个亚家族；另外，基因结构、motif分析和多重序列比对的分析结果表明Sm-smads在进化过程中具有较高的保守性。基因表达分析显示，常温下(14℃) Sm-smads在心脏、肝脏、肾脏、脑和脾脏中均有表达，在心脏和肝脏中的表达丰度相对较高；高温胁迫下大菱鲆心脏组织中Sm-smads的表达出现显著变化，其中Sm-smad1、Sm-smad2、Sm-smad3、Sm-smad4、Sm-smad7、Sm-smad8、Sm-smad10、Sm-smad11显著上调，Sm-smad9显著下调，推测这些基因在高温胁迫过程中参与了大菱鲆心脏热重塑调节。研究结果可为解析高温胁迫过程中Sm-smads在心脏中的调控功能奠定基础，为高温胁迫引起心脏重塑的机制研究提供候选基因资源。