今天與大家分享一篇來自BMC Genomics的文章:羅非魚抗水霉感染的轉錄表達取決于養殖密度,文章引用信息如下:
飼養密度和疾病管理是決定魚場生產力和盈利能力的關鍵因素,在水產養殖中,較高密度的養殖會提高機體的皮質醇水平,這可能是由于魚體的應激反應所引起的。研究表明,飼養條件的不同會造成包括機體免疫信號途徑在內的大規模的基因轉錄差異。然而,這些轉錄差異如何影響實際感染過程,從而導致機體的易感性差異?本文利用水霉感染不同養殖密度的羅非魚,分析基因轉錄水平的差異,以期探索飼養密度對魚類疾病易感性的影響,從而為水產養殖中有效的疾病管理提供重要的見解。
通過在兩種密度下(高密度:6kg/m3;低密度:1.5kg/m3),對羅非魚感染水霉病的死亡率研究發現,高密度組的死亡率為10.2%(29/285),而低密度組的死亡率為52.1%(38/73),且幼魚更易因感染水霉而死亡。密度與魚體的長度存在顯著的相關性(P=0.026),低密度養殖的魚,平均體長增加。
在鰓組織中,高密度和低密度的兩組魚有175個基因都有較高的表達水平(感染24h和48h), 且所有受感染的魚中表達下調的基因主要包括生理過程相關基因,以及MHC II 蛋白。通過差異表達基因分析,發現低密度組的魚在感染24h后,炎癥反應調節基因富集(tnip1, sbno2);然而,高密度組的魚在感染24h后增加了一些特定基因的表達,例如免疫球蛋白介導的免疫應答(msh2 , batf )。此外,T細胞相關的功能基因僅在受感染的高密度養殖魚中出現,而在感染后的低密度養殖魚中,MHC II、補體及體液免疫相關基因表達下調。
在皮膚中,低密度魚在感染24h后,炎性通路相關的基因表達上調,而在高密度魚中的金屬肽酶的活性增強。此外,免疫抑制途徑,特別是獲得性免疫在兩種密度條件下都存在。而在獲得性免疫及傷口愈合過程中有明顯富集的共表達基因SK1和SK6,與感染狀態呈負相關,與養殖密度呈正相關,表明高密度養殖魚的皮膚中免疫抑制水平較低。
盡管孔雀石綠在防治水霉病方面非常有效,但由于威脅較大,已在2002年在世界范圍內被禁止。目前,對于水霉病仍然沒有有效的防治措施,因此闡明養殖條件對疾病的易感性至關重要。低密度養殖過程中炎癥因子高表達,且免疫抑制因子高表達,導致對水霉的抗性反而降低。而高密度養殖過程中更多的特定免疫因子,包括T細胞免疫因子被激活,且免疫抑制因子水平低,因此反而對水霉的抗性增強。
點評:本文只是對比了每立方6kg和1.5kg兩個密度,發現低密度養殖的羅非魚對水霉反而更敏感。但這并不能說明養殖密度越高越好。對于養殖密度的評估,是與環境的容量、魚的集群習性、耐低氧能力、抗應激水平等密切相關的,不可一概而論。
中國鰻魚網報道
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