鱼类低温耐受机制与功能基因研究进展

刘丽丽 朱华 闫艳春 王晓雯 张蓉 朱建亚

（1. 北京市水产科学研究所 渔业生物技术北京市重点实验室，北京 100068；2. 中国农业科学院研究生院，北京100081）

作为变温动物，鱼类广泛栖息于不同的温度环境中。广温性鱼类具有较强的温度适应能力，当栖息在低温时，能通过调节不同代谢途径的酶浓度、转换代谢途径和改变其组织细胞的分子组成，使代谢和生理功能逐渐适应低温；狭温性鱼类只能适应很窄的温度范围，温度变化，特别是低温会导致鱼类免疫力下降，容易生病甚至死亡，这是鱼类长期适应环境和进化的结果。由于鱼类重要的生态意义和经济价值，已将组学技术大量用于研究温度等环境因素对鱼类基因表达的作用，以解析鱼类对温度的适应机制［1-3］。本文将回顾鱼类适应长期低温环境和响应短期低温胁迫的组学研究报道，总结鱼类低温耐受的遗传进化基础和不同鱼类在低温胁迫下的转录表达差异，根据功能对鱼类低温耐受相关基因进行分类讨论，并预测本领域研究热点，以期为后续研究提供思路。

1 鱼类低温耐受的分子机制

1.1 鱼类低温耐受的遗传进化基础

鱼类适应寒冷环境的一种主要手段是在进化过程中获得功能基因。栖息于南极圈和北极圈的极地鱼类能够长期在零下低温环境中生存，也称为抗冻鱼，为研究鱼类耐受低温的遗传进化机制提供了绝佳的生物材料。研究发现，抗冻鱼在进化过程中，通过基因重组和突变获得了一些关键功能基因，如特异性地获得抗冻糖蛋白（Antifreeze glycoprotein，AFGP）。……