近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所淡水魚類基因組學(xué)與基因編輯創(chuàng)新團(tuán)隊在堿水和淡水鯽堿性環(huán)境適應(yīng)差異分子機(jī)制研究中取得新進(jìn)展，相關(guān)成果“Divergence of underlying mechanisms in response to alkalinity conditions between two crucian carp （Carassius auratus） populations”在JCR1區(qū)期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》發(fā)表。
高堿度是威脅水生生物生存與繁殖的主要環(huán)境脅迫因素。闡明生物耐堿機(jī)制對于評估其適應(yīng)潛力、指導(dǎo)鹽堿水養(yǎng)殖至關(guān)重要。本研究以具有高耐堿可塑性的鯽為對象，比較了淡水群體（PX）與堿水群體（DL）對不同堿度脅迫的生理與分子響應(yīng)差異。結(jié)果表明，2個群體表現(xiàn)出顯著的堿適應(yīng)分化：在低、中堿度下均表現(xiàn)出較強適應(yīng)性，而DL群體在高堿度下的耐受性更優(yōu)。2個群體在堿響應(yīng)中的差異表達(dá)基因與代謝物共同富集于能量和氨代謝相關(guān)通路，包括氨基糖與核苷酸糖代謝、脂類代謝、氮代謝以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝。與PX群體相比，DL群體在堿脅迫下尿素循環(huán)和轉(zhuǎn)氨作用增強，而氨基糖與核苷酸糖代謝、氨基酸氧化和糖酵解受到抑制。氨甲酰磷酸合成酶的上調(diào)與谷氨酰胺酶的下調(diào)表明DL群體通過增強氨解毒作用適應(yīng)堿脅迫。谷氨酰胺-果糖-6-磷酸轉(zhuǎn)氨酶1和己糖激酶的下調(diào)，硬脂酰-CoA去飽和酶及丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）的上調(diào)，揭示了活躍的能量代謝調(diào)節(jié)機(jī)制。ALT可能在氨基酸能量轉(zhuǎn)化與氨調(diào)控中發(fā)揮關(guān)鍵作用。本研究為解析堿適應(yīng)機(jī)制提供了新見解，并為鹽堿水域可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
本研究得到中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項（HSY202403M）的資助。
