龙 勇 葛国栋 李西西 崔宗斌,

(1. 中国科学院水生生物研究所, 武汉 430072; 2. 广东省科学院微生物研究所, 广州 510070)

鱼类的抗寒能力往往受遗传、发育阶段和热经历(Thermal history)等因素的综合影响[1,2]。研究发现, 重要经济鱼类如罗非鱼(Oreochromissp.)、大黄鱼(Nibea albiflora)[3]、斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)[4]和金头鲷(Larimichthys crocea)[5]等均具有不耐寒的特点, 当寒潮来临时经常被大量冻死,或因免疫力降低而导致大面积病害发生, 给水产养殖业造成巨大的损失。鱼类在长期演化过程中形成了应对低温胁迫的生理、生化和遗传机制, 因此,可以通过解析对低温应激反应和抗寒起关键作用的遗传因子, 来研发增强鱼类抗寒能力的技术方法。本文主要综述了近年来鱼类低温应激反应与调控, 及抗寒性状遗传决定基础方面的研究进展,为鱼类生理和遗传育种研究提供参考。

1 低温胁迫造成分子、细胞和组织损伤

鱼类遭遇急性低温胁迫会产生分子、细胞和组织等多个水平的损伤作用[6]。温度对核酸和蛋白质等细胞组分的结构和功能具有决定性影响[7]。在生理温度条件下, 细胞表达与其环境温度相应的酶和结构蛋白, 形成有利于实现各项生物学功能的细胞内稳态。当鱼体遭遇低温胁迫时, 核酸和蛋白质等生物分子不能正确折叠和组装, 导致其活性降低[8]。低温胁迫还能诱导活性氧(ROS)的产生, 对DNA和蛋白质造成氧化性损伤[6,9,10]。

在细胞水平, 低温刺激可降低生物膜(包括细胞膜和细胞器膜)的流动性, 改变膜的结构, 影响膜及膜结合蛋白的功能[11,12]。……