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摘 要

为研究乌苏里拟鲿（Pseudobagrus ussuriensis）患烂身病时其肾脏基因表达变化情况，本研究利用转录组测序技术，对患病个体和正常个体肾脏组织的基因差异性表达进行了分析。测序结果所得清洁序列共组装得到73772条单基因序列。通过实验组和对照组的表达量比较，共得到691个具有显著差异的基因，包括上调基因225个和下调基因466个。在这691个基因中挑选与免疫相关且差异显著的上调基因和下调基因各10个进行了深入分析，KEGG分析发现这些基因涉及TNF、NF-κB、抗原处理和呈现、细胞黏附分子几大信号通路，初步了解到乌苏里拟鲿患烂身病过程中肾脏的免疫应答反应。本研究结果将为乌苏里拟鲿烂身病的防治和今后该鱼抗逆新品种的选育提供科学依据和理论支持​。

关键字：乌苏里拟鲿，烂身病，转录组测序，肾脏，基因表达

Abstract: In order to determine the changes of gene expression in kidney of Pseudobagrus ussuriensis with rotten body disease, the differential expression in kidney tissues of diseased and normal individuals was analyzed by transcriptome sequencing technology. Using clean reads obtained by transcriptome sequencing, 73,772 unigenes were assembled. By comparing gene expression levels between experimental and control groups, 691 genes were found to have significant differences, among which, 225 were up-regulated genes and 466 were down-regulated ones. Among these 691 genes, 10 up-regulated genes and 10 down-regulated immunity-related genes were selected for detailed analysis. After KEGG annotation, these genes were found to be involved in signaling pathways of TNF, NF-kappa B, antigen treatment and presentation, as well as cell adhesion molecule, and the immune response of kidney in the process of ulceration was preliminarily understood. Results got in this study will provide scientific basis and theoretical support for the prevention and control of P. ussuriensis and the selection and cultivation of new stress-resistant varieties in future studies.

Keywords: Pseudobagrus ussuriensis, rotten body disease, transcriptome sequencing, kidney, gene expression

目 录

1 前言 4

2 实验材料与流程 4

2.1 鱼的培养与挑选 4

2.2 切取肾脏组织 5

2.3 基因组RNA提取及检测 5

2.4 文库构建、库检及测序 5

2.5 转录本组装及基因注释 6

2.6 分析基因表达水平和火山图鉴定 6

2.7 DEG的比较分析 6

3 结果与分析 7

3.1 原始数据测序、过滤、拼接及基因注释 7

3.2基因表达水平及基因差异表达分析 8

3.2.1 基因表达水平分析 8

3.2.2 基因差异表达分析 9

3.3 患烂身病相关基因的GO、KEGG富集分析 9

3.3.1 GO富集分析 9

3.3.2 KEGG富集分析 10

3.4 SNP和InDel分析 11

4 讨论 12

结 论 14

参 考 文 献 15

致 谢 17

1 前言

乌苏里拟鲿(Pseudobagras ussuriensis) 又名乌苏里鮠，别名牛尾巴、黄昂子、回鳇鱼，隶属于鲶形目, 鲿科, 拟鲿属^[1]，须有4对。主要分布于我国东北黑龙江地区，但在我国其他各大水域也有分布^[2]，野生的乌苏里拟鲿喜欢栖息在缓流中，而人工养殖则喜欢处于静水当中。乌苏里拟鲿适应性强，幼年以浮游动物和底栖生物为食物，成年则以一些昆虫的幼虫、浮游类动物、小鱼等为食物^[3]，养殖周期短可大量繁殖且极易运输，又因肉类鲜美且食用口感好和无股间刺^[4]，市场需求量极大，备受广大消费者和养殖户所喜爱，已逐步形成特色水产产业。但随着人工养殖的开展以及天然捕捞量的持续增加，一些问题也逐渐凸显，大量的乌苏里拟鲿开始患烂身病导致其存活率越来越低，给养殖户带来巨大的经济损失，甚至在一些水域已经很少有乌苏里拟鲿的踪迹^[5]。

烂身病又称流行性溃疡症，可在许多的水生动物上出现，包括卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)^[6]，云斑尖塘鳢（Oxyeleotris marmorata）^[7]，胡子鲶（Clarias fuscus）^[8]，乌鳢（Channa argus）^[9]，金鲳鱼（Trachinotus ovatus）^[10]，大口黑鲈（Micropterus salmoides）^[11]，鲈鱼（Lateolabrax japonicus）^[12]，沟鲇（Ictalurus punctatus）^[13]等在内的多种水产动物均有体表溃疡症的报道，是一种常见的水产动物疾病之一^[14]。烂身病的主要症状表现多为体表溃烂、充血、霉烂，肌肉坏死且无新鲜血液渗出，严重者可致死，而且用常规的手段极难治疗，只能等其免疫系统自主修复。

目前已有很多关于乌苏里拟鲿的相关报道，但大多数报道都只限于其生长发育^[15]、杂交^[16]、人工繁殖技术^[17]、胚胎发育^[18]、形态鉴定^[19]、饲料研究^[20]等方面，而关于乌苏里拟鲿患烂身病的研究还处于空白阶段。本研究拟采用转录组测序方法，分析患病个体和正常个体肾脏基因的表达变化，以期初步了解烂身病过程中肾脏的免疫应答反应，并挑选其中差异较大基因进行进一步分析。通过本研究，为乌苏里拟鲿烂身病的防治和今后该鱼抗逆新品种的选育提供有效可靠的科学依据和理论支持​。

2 实验材料与流程

2.1 鱼的培养与挑选

本研究所选用的乌苏里拟鲿的鱼苗都取之于健康的鱼苗，采用人工养殖的方法置于淡水养殖箱中养殖，水温在24°C~25°C，PH 7.0~8.0，饲养量随乌苏里拟鲿体长的增大而逐步增加。

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