转录组学,代谢组学和蛋白质组学分析揭示了红沼泽Procambarus clarkii中的草甘耐受机制
Yu Ding1, Jiaqing Liu1, Yunfei Sun1
1Key Laboratory of Integrated Rice-Fish Farming Ecosystem, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetic Resources, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; Shanghai Aquaculture Engineering and Technology Research Centre, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; National Demonstration Center for Experimental Fisheries Science Education, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China.
The Science of the total environment
|December 20, 2024
概括
红色沼泽,Procambarus clarkii,利用氨基酸代谢和抗氧化防御来耐受草甘 (Gly) 暴露. 这项研究提供了关于水生环境中的抗除草药能力的见解.
科学领域:
- 环境毒理学环境毒理学
- 水生生态学 水生生态学
- 生物化学 生化学
背景情况:
- 草甘 (Gly) 是一种被广泛使用的除草剂,可能对水生生物产生影响,例如红沼泽 (Procambarus clarkii).
- 关于鱼在环境相关度下对草甘的耐受性机制的研究有限.
- 了解这些机制对于评估生态风险和告知可持续水产养殖实践至关重要.
研究的目的:
- 为了研究草甘暴露对抗氧化酶活性在肝的作用.
- 阐明在典型环境度下对草甘的耐受性背后的分子和生化机制.
- 在鱼中识别草甘暴露的潜在生物标志物.
主要方法:
- 暴露Procambarus clarkii在不同的草甘度 (0-10.80毫克·L-1) 和时间点 (0-72小时).
- 在肝炎中分析抗氧化酶活性 (SOD,CAT,MDA).
- 在典型的环保草甘度 (3.60 mg·L−1) 的情况下,采用集成式的多组学方法 (转录学,代谢学,蛋白学).
主要成果:
- 草甘度和暴露时间相互作用,影响的抗氧化系统;度>7.20 mg·L-1和暴露>48 h诱导氧化应激.
- 鱼通过SOD,CAT和MDA的自我调节在72小时内耐受较低的草甘度 (<3.60毫克·L-1).
- 多omics分析揭示了氨基酸代谢 (谷氨酸,氨酸,氨酸) 和相关基因 (GlnA,P5CS) 的上调,以提高抗氧化能力,氨调节和能源供应.
- 甲基氨酸和聚乙烯酸结合蛋白被确定为通过金属酶合成和活性氧物种清理的草甘耐受性的关键因素.
结论:
- 克拉克 (Procambarus clarkii) 具有对草甘的耐受机制,包括对氨基酸代谢和抗氧化剂防御系统的上调调节.
- 金属氨酸和聚乙烯酸结合蛋白在减轻草甘诱导的压力方面发挥着重要作用.
- 这些发现为集成的水产养殖系统中的生态农业提供了理论基础,有助于管理除草剂的影响.
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