朱鑫海 張紫瑞 周麗穎 湯環(huán)宇 敖士齊 周一凡 高曉建 姜 群 張曉君

嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖頭腎轉(zhuǎn)錄組分析*

朱鑫海 張紫瑞 周麗穎 湯環(huán)宇 敖士齊 周一凡 高曉建 姜 群 張曉君①

(揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 江蘇 揚(yáng)州 225009)

嗜水氣單胞菌()是嚴(yán)重危害翹嘴鱖()養(yǎng)殖生產(chǎn)的主要病原之一，為揭示嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后宿主基因表達(dá)水平的變化，篩選免疫相關(guān)基因，解析翹嘴鱖應(yīng)答病原細(xì)菌感染的分子機(jī)制，本研究以病原嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖，于感染24 h后，采集感染組與對(duì)照組翹嘴鱖頭腎組織，采用Illumina Hiseq 2000進(jìn)行了RNA-Seq分析，原始數(shù)據(jù)拼接后組裝共獲得53 040個(gè)單基因(unigene)。基因差異表達(dá)分析結(jié)果顯示，感染組和未感染組翹嘴鱖存在526個(gè)差異表達(dá)基因，包括254個(gè)上調(diào)基因和272個(gè)下調(diào)基因，其中，免疫相關(guān)的顯著上調(diào)的差異基因主要有炎癥和免疫原性細(xì)胞因子白介素、補(bǔ)體系統(tǒng)、MHCⅠ型抗原提呈、溶菌酶、絲氨酸蛋白酶抑制因子、泛素蛋白連接酶等。GO富集分析發(fā)現(xiàn)，差異基因主要涉及免疫應(yīng)答反應(yīng)和炎癥反應(yīng)等，經(jīng)KEGG富集分析顯示，89個(gè)通路富集顯著，免疫相關(guān)的代謝通路主要有內(nèi)吞作用和吞噬體等。此外，實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證結(jié)果表明，所選取7個(gè)差異表達(dá)免疫相關(guān)基因與RNA-seq結(jié)果具有相似的表達(dá)趨勢(shì)。本研究為揭示翹嘴鱖對(duì)病原微生物感染的防御分子機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。

翹嘴鱖；嗜水氣單胞菌；轉(zhuǎn)錄組；差異表達(dá)基因

嗜水氣單胞菌廣泛分布于各種淡水水域，宿主范圍十分廣泛，是淡水魚(yú)類(lèi)最為常見(jiàn)的重要病原菌(秦莉等, 2014)，也是一種典型的人–獸–魚(yú)共染的病原菌(王藝等, 2019)，可引起人胃腸道感染、胃腸道外感染及敗血癥等(張曼等, 2020; 李小艷等, 2020)。該菌對(duì)鱖魚(yú)的危害頗為嚴(yán)重，感染后可引起肝、脾、腎等組織產(chǎn)生免疫反應(yīng)，以抵御細(xì)菌感染。頭腎作為魚(yú)類(lèi)重要的造血器官和免疫器官，其中的巨噬細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞共同介導(dǎo)和參與免疫反應(yīng)，維護(hù)魚(yú)類(lèi)的機(jī)體健康(田敬云等, 2005)。高通量測(cè)序技術(shù)(RNA-seq)能獲得特定條件下生物體細(xì)胞或組織的所有轉(zhuǎn)錄本信息(曹梅等, 2021)，被廣泛應(yīng)用于分析病菌感染宿主后的免疫應(yīng)答。嗜水氣單胞菌是危害鱖魚(yú)養(yǎng)殖生產(chǎn)的主要病原，該菌感染鱖魚(yú)引起的免疫反應(yīng)卻少有報(bào)道。因此，本研究利用RNA-seq技術(shù)對(duì)嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析，篩選翹嘴鱖免疫相關(guān)的差異表達(dá)基因，開(kāi)展GO (gene ontology)分子功能注釋和KEGG通路富集分析，并利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR (qRT-PCR)技術(shù)對(duì)隨機(jī)選取的等7個(gè)與免疫相關(guān)的差異表達(dá)基因(DEGs)進(jìn)行相對(duì)定量分析，以期獲得可能參與免疫反應(yīng)的候選基因和調(diào)控通路，從而為解析翹嘴鱖免疫應(yīng)答提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)鱖魚(yú)與菌株

健康翹嘴鱖由江蘇揚(yáng)州市董氏特種水產(chǎn)有限公司提供，體重為(130±5) g。實(shí)驗(yàn)前，于水溫為(26±2)℃的淡水循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)1周，以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

實(shí)驗(yàn)用嗜水氣單胞菌G3菌株分離于發(fā)病翹嘴鱖，由本實(shí)驗(yàn)室保存(張悅等, 2017)。實(shí)驗(yàn)挑取純培養(yǎng)菌株接種于LB培養(yǎng)液培養(yǎng)16 h，5000 r/min離心10 min，棄上清液，用pH 7.2的無(wú)菌PBS緩沖液重懸菌體，并將菌懸液濃度調(diào)至2.3×106CFU/mL。

1.2 人工感染實(shí)驗(yàn)

將健康的翹嘴鱖分為感染組與對(duì)照組。感染組每尾腹腔注射100 μL嗜水氣單胞菌懸浮液，對(duì)照組按同樣方式和劑量注射無(wú)菌PBS緩沖液。注射24 h后，每組隨機(jī)挑選3尾，取出頭腎組織，于液氮中備用。

1.3 RNA提取、cDNA文庫(kù)構(gòu)建和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

采用Trizol法提取感染組與對(duì)照組翹嘴鱖頭腎組織總RNA，設(shè)置3個(gè)重復(fù)，RNA樣品使用DNaseⅠ去除基因組DNA。用1%瓊脂糖凝膠初步評(píng)價(jià)RNA質(zhì)量，并分別使用NanoPhotometer?分光光度計(jì)、Agilent 2100生物分析儀進(jìn)行RNA的純度、濃度及完整性檢測(cè)。使用poly-Toligo-attached磁珠純化mRNA，并利用隨機(jī)引物和反轉(zhuǎn)錄酶合成第1條cDNA；第2條cDNA由DNA聚合酶Ⅰ、RNase H、dNTPs合成；cDNA片段通過(guò)AMPure XP系統(tǒng)進(jìn)行純化，PCR擴(kuò)增獲得cDNA文庫(kù)；最后，在Illumina Hiseq 2000平臺(tái)上測(cè)序。

1.4 轉(zhuǎn)錄組denovo組裝和基因注釋

將Illumina Hiseq高通量測(cè)序平臺(tái)測(cè)得的原始數(shù)據(jù)去除接頭(adapter)、包含ploy-N和低質(zhì)量reads質(zhì)控后，用軟件Trinity (http://trinityrnaseq.sourceforge. net/)進(jìn)行序列拼接得到unigene，使用BLAST算法(-value<10–5)對(duì)組裝的Unigene序列進(jìn)行遺傳相似性比較，以進(jìn)行蛋白質(zhì)功能注釋?zhuān)℅O、COG (clusters of orthologous groups)、KOG (eukaryotic orthologous groups)、KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes)、Nr (non-redundant)、Swiss-Prot、Pfam和EggNOG (evolutionarygenealogy of genes: non- supervised orthologous groups)數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.5 基因差異表達(dá)分析

通過(guò)DESeq軟件對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，并將錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(false discovery rate，F(xiàn)DR)作為篩選差異表達(dá)基因(DEGs)的指標(biāo)，篩選的標(biāo)準(zhǔn)是Fold Change≥2且FDR<0.01，將篩選出的DEG通過(guò)GO數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行Pathway注釋并篩選富集GO條目和Pathway顯著性篩選。

1.6 熒光定量PCR驗(yàn)證

利用qRT-PCR檢測(cè)7個(gè)選擇的免疫相關(guān)基因，以進(jìn)一步驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的準(zhǔn)確性。采用Primer Premier 5設(shè)計(jì)特異性引物并合成，引物序列見(jiàn)表1。qRT-PCR反應(yīng)體系共20 μL，其中，正反向引物(10 μmol/L) 各0.4 μL、2×SuperMix 10 μL、ddH2O 8.2 μL、稀釋的cDNA模板1 μL。反應(yīng)程序：94℃，5 min；94℃，10 s；60℃，30 s；72℃，15 s，共40個(gè)循環(huán)。以為內(nèi)參基因，用2–??Ct法計(jì)算基因的相對(duì)表達(dá)量。

2 結(jié)果

2.1 測(cè)序數(shù)據(jù)及質(zhì)量情況

利用Illumina HiSeq2000對(duì)翹嘴鱖頭腎組織進(jìn)行測(cè)序，拼接共獲得53 040個(gè)的unigene，平均長(zhǎng)度為1236 bp，N50為2319 bp，長(zhǎng)度為300～500 bp的unigenes有21 667個(gè)，約為全部unigenes的40.85%。GC含量區(qū)間為48.23%～50.59%，Q30≥93.87% (表2)。測(cè)序數(shù)據(jù)與拼接結(jié)果比對(duì)顯示，6個(gè)樣本中能定位到組裝轉(zhuǎn)錄本上的clean reads所占的百分比在71.86%～ 77.44%之間。

2.2 unigene功能注釋

將unigene與GO、COG、KOG、KEGG、Nr、Swiss-Prot、Pfam和EggNOG共8個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)并注釋?zhuān)灿?1 693條unigene被注釋(表3)。

2.3 差異表達(dá)基因篩選

翹嘴鱖感染嗜水氣單胞菌24 h后的頭腎組織的轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)與對(duì)照組比較分析。結(jié)果顯示，翹嘴鱖頭腎組織差異表達(dá)基因(DEGs)有526個(gè)，其中，差異表達(dá)上調(diào)基因有254個(gè)，差異表達(dá)下調(diào)基因有272個(gè)(圖1)。此外，翹嘴鱖感染嗜水氣單胞菌后免疫相關(guān)的主要差異表達(dá)基因顯示，上調(diào)表達(dá)的基因主要有炎癥和免疫原性細(xì)胞因子白介素(、、)、補(bǔ)體系統(tǒng)()、MHCⅠ型抗原提呈()、抗菌肽溶菌酶()、絲氨酸蛋白酶抑制因子()、泛素蛋白連接酶()等(表4)，說(shuō)明這些免疫相關(guān)基因參與到抵抗嗜水氣單胞菌入侵的途徑中，對(duì)翹嘴鱖起到免疫保護(hù)作用。

表1 qRT-PCR所用引物

Tab.1 Primers for qRT-PCR

表2 樣品測(cè)序數(shù)據(jù)與組裝結(jié)果統(tǒng)計(jì)

Tab.2 Summary of sequencing and transcriptome assembly

注：Control-1、Control-2、Control-3為對(duì)照組；AH-1、AH-2、AH-3為實(shí)驗(yàn)組。

Note: Control-1, Control-2, Control-3 were control groups; AH-1, AH-2, AH-3 were experimental groups.

表3 Unigene注釋統(tǒng)計(jì)

Tab.3 Summary of unigenes annotation

圖1 對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組差異表達(dá)基因火山圖

軸表示fold change，軸表示差異表達(dá)的顯著性。

The x-axis represents fold change, the y-axis indicates significance of differential expression.

2.4 差異表達(dá)基因的GO功能分類(lèi)分析

為進(jìn)一步探究病原嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后差異表達(dá)基因的功能，對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行GO功能注釋(圖2)。顯著富集GO條目主要涉及生物學(xué)過(guò)程(biological process, BP)、細(xì)胞組分(cellular component, CC)和分子功能(molecular function, MF)，分別為22、17和23個(gè)。細(xì)胞組分富集最顯著的為細(xì)胞、細(xì)胞組分、生物膜和生物膜組分；分子功能類(lèi)富集最顯著的為結(jié)合和催化活性；生物學(xué)過(guò)程類(lèi)富集最顯著的為細(xì)胞過(guò)程和單個(gè)有機(jī)體過(guò)程。此外，大量差異表達(dá)基因富集至與免疫相關(guān)的條目，如免疫系統(tǒng)過(guò)程、對(duì)刺激的反應(yīng)、抗氧化活性等。

2.5 差異基因KEGG富集分析

共富集到89個(gè)代謝通路，選取前20位顯著富集通路進(jìn)行KEGG富集分析，發(fā)現(xiàn)與免疫相關(guān)的代謝通路主要有內(nèi)吞作用(endocytosis)、吞噬體(phagosome)、TGF-beta信號(hào)通路(TGF-beta signaling pathway)、NOD樣受體信號(hào)通路(NOD-like receptor signaling pathway)等(圖3)。內(nèi)吞作用代謝通路如圖4所示，表明嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后引起、、、和等參與內(nèi)吞作用的相關(guān)基因顯著上調(diào)，而、和等參與內(nèi)吞作用的相關(guān)基因顯著下調(diào)；吞噬體代謝通路(圖5)表明，嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后引起、和等參與吞噬作用的相關(guān)基因顯著上調(diào)，而和等參與吞噬作用的相關(guān)基因顯著下調(diào)。

表4 感染嗜水氣單胞菌后差異表達(dá)的上調(diào)的主要免疫相關(guān)基因

Tab.4 Up-regulated immune-related DEGs after A. hydrophila infection

圖2 嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組表達(dá)差異基因GO分析

2.6 免疫相關(guān)基因qRT-PCR驗(yàn)證

為了進(jìn)一步驗(yàn)證RNA-seq數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，選擇免疫相關(guān)基因、8、、、、和進(jìn)行qRT-PCR分析。結(jié)果顯示，翹嘴鱖感染嗜水氣單胞菌24 h后，免疫相關(guān)基因的熒光定量表達(dá)結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果一致(圖6)，此結(jié)果驗(yàn)證了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)的可靠性。

3 討論

翹嘴鱖在養(yǎng)殖過(guò)程中遭受多種病原的感染，其中，嗜水氣單胞菌感染會(huì)造成翹嘴鱖出血性敗血癥，嚴(yán)重?fù)p傷腎臟、肝臟及脾臟等組織，造成壞死和解體等病理變化(Chen, 2018)。本研究通過(guò)對(duì)嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖頭腎組織的轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行分析，挖掘免疫應(yīng)答基因，為揭示翹嘴鱖抗嗜水氣單胞菌感染的分子機(jī)制提供理論依據(jù)。目前，高通量測(cè)序技術(shù)在嗜水氣單胞菌感染水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物后的宿主免疫反應(yīng)研究中得到了廣泛應(yīng)用。Xu等(2021)利用高通量測(cè)序技術(shù)比較了嗜水氣單胞菌感染和未感染的黃鱔()脾臟組織中基因表達(dá)差異，其中，上調(diào)表達(dá)基因有928個(gè)，下調(diào)表達(dá)基因有573個(gè)。Yuan等(2021)利用高通量測(cè)序技術(shù)比較了嗜水氣單胞菌感染和未感染的大口黑鱸()脾臟組織中基因表達(dá)差異，其中，上調(diào)表達(dá)基因有1748個(gè)，下調(diào)表達(dá)基因有2120個(gè)。Luo等(2018)利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)檢測(cè)嗜水氣單胞菌感染的長(zhǎng)江鱘()，結(jié)果顯示，在感染的頭腎組織中共檢測(cè)到1728個(gè)DEGs，其中，980個(gè)上調(diào)表達(dá)基因和748個(gè)下調(diào)表達(dá)基因。本研究中，高通量測(cè)序結(jié)果顯示，嗜水氣單胞菌感染后，翹嘴鱖頭腎組織存在526個(gè)差異表達(dá)基因，其中，差異表達(dá)上調(diào)基因有 254個(gè)，差異表達(dá)下調(diào)基因有272個(gè)，大量基因都與炎癥、免疫、防御反應(yīng)相關(guān)，這可能與嗜水氣單胞菌在翹嘴鱖體內(nèi)大量復(fù)制和宿主抵抗細(xì)菌感染有關(guān)，表明嗜水氣單胞菌進(jìn)入翹嘴鱖體內(nèi)后，可誘導(dǎo)機(jī)體的非特異性免疫應(yīng)答反應(yīng)。

圖3 嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組表達(dá)差異基因KEGG通路富集分析

圖中每個(gè)圓表示1個(gè)KEGG通路。

Circle in the figure represents a KEGG pathway.

圖4 內(nèi)吞作用的信號(hào)通路

基因表達(dá)上調(diào)和下調(diào)分別用紅色和綠色方框表示，下同。

The red boxes represent genes up-regulating, the green boxes represent genes down-regulating. The same as below.

圖5 吞噬體的信號(hào)通路

圖6 嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后差異表達(dá)基因qRT-PCR分析

Fig.6 Comparative analysis of qRT-PCR of differentially expressed genes ofinfected with

病原生物感染水生動(dòng)物后獲得大量差異表達(dá)基因，為分析宿主免疫應(yīng)答方式和免疫防御提供了數(shù)據(jù)支持(劉文靜等, 2013)。本研究發(fā)現(xiàn)，嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后，白介素8、、、補(bǔ)體系統(tǒng)受體、抗原提呈、溶酶體、絲氨酸蛋白酶抑制因子和泛素蛋白連接酶等免疫相關(guān)基因表達(dá)顯著上調(diào)，說(shuō)明這些基因在感染中參與應(yīng)答反應(yīng)。其中，白介素IL是參與炎癥反應(yīng)，免疫調(diào)節(jié)，刺激T細(xì)胞、B細(xì)胞增殖等免疫應(yīng)答的關(guān)鍵因子(McBeath, 2007)。類(lèi)似的研究發(fā)現(xiàn)，大西洋鮭()在接種殺鮭氣單胞菌()疫苗后，在其肝臟和腎臟中的表達(dá)顯著升高(Fast, 2007)。斑馬魚(yú)()在接種遲緩愛(ài)德華氏菌減毒疫苗后，基因出現(xiàn)明顯的上調(diào)表達(dá)(Yang, 2013)。MHC分子屬于免疫蛋白超家族，包括MHCⅠ類(lèi)分子和MHCⅡ類(lèi)分子，MHCⅠ類(lèi)主要組織相容性復(fù)合抗原的功能是呈遞細(xì)胞內(nèi)病原產(chǎn)生的肽給CD8+T細(xì)胞，誘導(dǎo)T細(xì)胞活化并殺死靶細(xì)胞。費(fèi)超(2013)研究發(fā)現(xiàn)，用減毒鰻弧菌()注射斑馬魚(yú)能有效激發(fā)和免疫應(yīng)答。溶菌酶基因在先天性免疫系統(tǒng)中充當(dāng)著重要角色，負(fù)責(zé)抵抗病原微生物的入侵。Zhang等(2018)研究發(fā)現(xiàn)，加州鱸()感染嗜水氣單胞菌后，表達(dá)量顯著提高。

為更好地了解病原宿主之間的免疫應(yīng)答及由細(xì)菌感染引起的一系列免疫反應(yīng)的分子機(jī)制，本研究對(duì)嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖后頭腎組織差異表達(dá)基因進(jìn)行GO富集和KEGG富集分析。GO富集分析顯示，顯著富集與免疫相關(guān)的GO條目有免疫系統(tǒng)過(guò)程、對(duì)刺激的反應(yīng)、抗氧化活性等，說(shuō)明嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖，導(dǎo)致宿主產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答反應(yīng)。KEGG富集分析顯示，顯著富集的免疫相關(guān)通路有內(nèi)吞作用和吞噬體。內(nèi)吞作用是細(xì)胞外物質(zhì)通過(guò)質(zhì)膜的變形運(yùn)動(dòng)進(jìn)入胞內(nèi)的過(guò)程，也是病原感染細(xì)胞的常見(jiàn)感染途徑，在病原感染宿主細(xì)胞的早期發(fā)揮作用(Mayor, 2007)；從內(nèi)吞作用通路可以看出(圖4)，顯著上調(diào)基因(、、、和)參與了網(wǎng)格蛋白(clathrin)介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑，而發(fā)動(dòng)蛋白(dynamin)是該內(nèi)吞途徑重要的蛋白，在網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞過(guò)程中發(fā)揮“剪刀”的作用，將網(wǎng)格蛋白包被小窩與質(zhì)膜分離(彭鏡等, 2011)；顯著下調(diào)基因(、和)也參與了網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑，并且G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)信號(hào)通路受到了以β抑制蛋白(β-arrestion)為主的一系列輔助蛋白的負(fù)調(diào)節(jié)(殷琳等, 2019)。此外，吞噬作用在魚(yú)類(lèi)抵御病原細(xì)菌感染過(guò)程中發(fā)揮重要作用，對(duì)入侵的外源物質(zhì)進(jìn)行吞入和破壞(Zhao, 2016; 王超等, 2020)。吞噬過(guò)程主要分3個(gè)步驟：首先，病原細(xì)菌黏附到吞噬細(xì)胞表面；其次，抗原受體復(fù)合物通過(guò)內(nèi)吞途徑形成吞噬體；最后，病原在吞噬體內(nèi)被消除(Gotthardt, 2002; 邰光富等, 2013; Keller, 2017)。從吞噬體通路可以看出(圖5)，上調(diào)表達(dá)基因(、和)在病原識(shí)別到加工、運(yùn)輸、呈遞中發(fā)揮重要作用，吞噬細(xì)胞表面的受體(和)首先識(shí)別病原，之后形成吞噬體，再通過(guò)微管蛋白(TUBB)等細(xì)胞骨架成分轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體，微管蛋白在吞噬作用中起著重要作用(Gunning, 2015)。

綜上所述，本研究利用RNA-seq技術(shù)分析了翹嘴鱖感染嗜水氣單胞菌后的應(yīng)答反應(yīng)，獲得多個(gè)顯著差異表達(dá)基因，這些差異表達(dá)基因參與了重要的信號(hào)通路，尤其是免疫信號(hào)通路。研究結(jié)果為揭示翹嘴鱖感染嗜水氣單胞菌的應(yīng)答機(jī)制提供參考，為嗜水氣單胞菌引起翹嘴鱖細(xì)菌性敗血癥的防治提供理論基礎(chǔ)。

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Transcriptomic Analysis of the Head Kidney ofInfected with

ZHU Xinhai, ZHANG Zirui, ZHOU Liying, TANG Huanyu, AO Shiqi, ZHOU Yifan, GAO Xiaojian, JIANG Qun, ZHANG Xiaojun①

(College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225009, China)

is one of the main pathogens seriously endangering mandarin fish farming and production. In order to explore the changes in host gene expression levels ininfection, screen for immune-related genes, and analyze the molecular mechanism ofinfected within response to pathogenic bacterial infectionThe head kidney tissues of the infected and control groups were collected 24 h after inoculation and used for mRNA extraction, and transcriptome sequencing was performed using high-throughput sequencing technology. A total of 53 040 single genes (unigenes) were obtained from the original sequencing data through de novo assembly. The results of gene differential expression analysis showed that there were 526 differentially expressed genes, of which 254 were upregulated and 272 were down-regulated in the infected and control groups. Among the differentially expressed genes, several key genes involved in the immune response, such as interleukin-8, interleukin-6 receptor, interleukin 17 receptor, lysozyme, complement receptor type 1, antigen processing and presentation, serine protease inhibitor, and E3 ubiquitin-protein ligase were present. Gene ontology analysis revealed that the different genes were mainly involved in immune response and inflammation. A KEGG analysis showed that there were 89 significantly enriched and immune-related metabolic pathways mainly involved with endocytosis and phagosomes. Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) verification was performed on seven DEGs, and the results showed that RT-qPCR was consistent with RNA-Seq analysis. These results lay a theoretical foundation for a follow-up study of gene function and in-depth exploration of the molecular defense mechanism ofagainst pathogenic microorganism infection.

;; Transcriptome; Different expression gene

ZHANG Xiaojun, E-mail: zxj9307@163.com

10.19663/j.issn2095-9869.20210406001

S917.1

A

2095-9869(2022)04-0208-10

*江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目(CX(18)2012)資助[This work was supported by Jiangsu Agricultural Science and Technology Innovation Fund (CX(18)2012)]. 朱鑫海，E-mail: 18761046291@163.com

張曉君，E-mail: zxj9307@163.com

2021-04-06,

2021-06-01

http://www.yykxjz.cn/

朱鑫海, 張紫瑞, 周麗穎, 湯環(huán)宇, 敖士齊, 周一凡, 高曉建, 姜群, 張曉君. 嗜水氣單胞菌感染翹嘴鱖頭腎轉(zhuǎn)錄組分析. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2022, 43(4): 208–217

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(編輯 馬璀艷)