鬼手?？?Aiptasia pulchella)白化恢復(fù)后的基因表達(dá)差異

張倩, 閆昊, 王路

閩江學(xué)院海洋研究院, 福建 福州 350108

刺胞動(dòng)物(Cnidaria)多數(shù)生活在海洋之中, 少數(shù)見(jiàn)于淡水(李新正 等, 2020), 刺胞動(dòng)物門(mén)分水螅綱(Hydrozoa) 、 缽水母綱(Scyphozoa) 和珊瑚綱(Anthozoa)。珊瑚綱和蟲(chóng)黃藻(zooxanthellae)的胞內(nèi)共生關(guān)系在海洋環(huán)境中普遍存在, 共生藻的存在是其進(jìn)行正常生理活動(dòng)所必不可少的。蟲(chóng)黃藻是一種黃褐色單細(xì)胞藻類(lèi), 屬于共生甲藻屬(Symbiodinium), 其與宿主的互利共生機(jī)制在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。共生藻吸收宿主代謝產(chǎn)生的二氧化碳、磷酸鹽和硝酸鹽等, 并通過(guò)光合作用將能量轉(zhuǎn)化為共生體所需要的營(yíng)養(yǎng), 而宿主生存的能量主要來(lái)自共生藻的光合作用產(chǎn)物, 同時(shí)宿主為蟲(chóng)黃藻提供庇護(hù)場(chǎng)所, 使其避免被植食性動(dòng)物捕食(Freudenthal, 1962; Koch et al, 2020)。然而, 共生功能體對(duì)環(huán)境變化十分敏感, 雖然宿主可通過(guò)調(diào)節(jié)新陳代謝通路來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境改變, 減輕或消除環(huán)境脅迫所造成的影響, 但當(dāng)環(huán)境條件惡化至共生功能體耐受極限時(shí), 宿主就會(huì)排出體內(nèi)的共生藻, 或者共生藻色素(葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素、甲藻素)含量減少, 從而使得宿主外表逐漸變淺甚至變白,即“白化”(Douglas, 2003; Zhu et al, 2004; Van Treuren et al, 2019)。造成白化的原因相當(dāng)復(fù)雜, 如海水營(yíng)養(yǎng)或溫度變化(Sawyer et al, 2001; Weng et al,2014)、化學(xué)污染(Morgan et al, 2012; De Orte et al,2019)、紫外線輻射增強(qiáng)(Baruch et al, 2005)、海水鹽度不適以及病原體侵染等。白化會(huì)降低宿主的繁殖能力、生長(zhǎng)速度, 改變共生藻的群落結(jié)構(gòu), 嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致宿主死亡, 危害海洋生態(tài)環(huán)境(Van Treuren et al,2019)。因此, 研究共生功能體在抵御環(huán)境過(guò)程中如何進(jìn)行自我調(diào)節(jié)、適應(yīng)及修復(fù), 已成為目前該領(lǐng)域亟待解決的科學(xué)問(wèn)題。

在脅迫強(qiáng)度較輕且持續(xù)時(shí)間較短的情況下, 珊瑚或?？梢酝ㄟ^(guò)生理上的保護(hù)機(jī)制以適應(yīng)環(huán)境的變化, 且在環(huán)境條件好轉(zhuǎn)后恢復(fù)健康。珊瑚礁白化后的恢復(fù)與白化程度有關(guān), 大范圍白化的珊瑚礁完全恢復(fù)需要幾年到幾十年。生理適應(yīng)機(jī)制主要通過(guò)葉黃素循環(huán), 珊瑚色素?zé)晒? 活性氧清除系統(tǒng), 分泌紫外線吸收物質(zhì)和產(chǎn)生熱休克蛋白等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)(李秀保 等, 2007)。倘若因白化異常嚴(yán)重或環(huán)境威脅強(qiáng)度較大而導(dǎo)致持續(xù)白化, 宿主將會(huì)死亡。近年研究發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)黃藻密度降低導(dǎo)致宿主白化的細(xì)胞機(jī)制主要有: (1)蟲(chóng)黃藻自身的死亡和降解; (2)蟲(chóng)黃藻的胞外分泌引發(fā)其從宿主體內(nèi)被釋放出來(lái); (3)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死, 在白化過(guò)程中, 宿主可通過(guò)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死兩種方式降低蟲(chóng)黃藻密度; (4)宿主細(xì)胞分離, 在環(huán)境脅迫下, 含有蟲(chóng)黃藻的完整內(nèi)胚層細(xì)胞, 脫離宿主組織并很快分解, 從而釋放出蟲(chóng)黃藻(Dunn et al, 2002; Bieri et al, 2016)。也有研究表明,在不同的環(huán)境脅迫下, 宿主失去蟲(chóng)黃藻的方式也會(huì)有所不同, 如Tamaki Bieri 以?？?Aiptasia)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象, 證明在熱脅迫和光脅迫下, 宿主細(xì)胞將共生藻排出細(xì)胞是導(dǎo)致白化的主要方式; 在低溫脅迫下,藻類(lèi)的降解和宿主細(xì)胞自身的脫離是導(dǎo)致白化的主要方式(Bieri et al, 2016)。

近年來(lái), 由于受到全球氣候變化的影響, 海洋表面平均溫度升高, 珊瑚綱白化死亡現(xiàn)象日益嚴(yán)重,進(jìn)而威脅海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展, 探究白化機(jī)制已經(jīng)成為了當(dāng)今研究熱點(diǎn), 高通量測(cè)序?yàn)殚_(kāi)展性狀的分子基礎(chǔ)研究提供了重要的技術(shù)支持, 是研究基因功能的基礎(chǔ), 對(duì)生物體的發(fā)育和疾病研究具有重要作用。通過(guò)分析宿主在環(huán)境脅迫條件下的基因表達(dá)與調(diào)控, 可以深入了解相關(guān)基因在宿主白化與恢復(fù)機(jī)制中的作用。目前, 越來(lái)越多的研究報(bào)道了宿主白化后的生理變化, 以及白化死亡過(guò)程中功能基因的表達(dá)量變化, 為探究白化機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。鬼手海葵(Aiptasia pulchella)屬于珊瑚綱, ?？?Actiniaria), 因具有在實(shí)驗(yàn)室更易生長(zhǎng)和繁殖的優(yōu)點(diǎn), 被廣泛用于珊瑚綱生理學(xué)、共生功能體、白化機(jī)制和重金屬富集等研究(Howe et al, 2012, 2014)。本文以鬼手?？麨檠芯繉?duì)象, 通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù), 比較長(zhǎng)期熱脅迫后白化海葵和白化恢復(fù)后?？g的基因表達(dá)量差異, 探究海葵共生體系在共生失衡后進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)的分子機(jī)制,從而增進(jìn)對(duì)內(nèi)共生模式穩(wěn)定與調(diào)節(jié)機(jī)制的理解。

1 材料與方法

1.1 樣品收集和總RNA 提取

鬼手?？囵B(yǎng)于實(shí)驗(yàn)室的循環(huán)海水水族箱中,海水溫度為(25±1)℃, 鹽度32‰～34‰, pH=8.1, 光暗周期為12∶12, 光照強(qiáng)度162.5μmol·m-2·s-1。對(duì)鬼手?？M(jìn)行慢性熱脅迫實(shí)驗(yàn), 即改變環(huán)境溫度(29±1)℃, 光照周期和光照強(qiáng)度不變, 兩周后, ?？w發(fā)生白化。將海水溫度恢復(fù)(25±1)℃, 在正常培養(yǎng)條件下繼續(xù)培養(yǎng)兩周, 約70%的?？蕴幱诎谆癄顟B(tài)(圖1a、b), 約30%的海葵逐漸恢復(fù)正常狀態(tài)(圖1c、d), 與正常培養(yǎng)的?？啾葻o(wú)明顯差異(圖1e、f), 取白化?？?AP_W)和白化恢復(fù)后的海葵(AP_H),每 6 個(gè)個(gè)體混合成一個(gè)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序樣品, 通過(guò)TRIzol 法提取RNA, 瓊脂糖凝膠電泳和Nanodrop分析樣品RNA 濃度和完整性, 用于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。

圖1 海葵形態(tài)照片a、b 為白化后未恢復(fù)的?？? c、d 為白化后恢復(fù)的?？? e、f 為正常培養(yǎng)的?？鸉ig. 1 Morphological changes of A. pulchella. (a) and (b) indicate bleaching A. pulchella. (c) and (d) indicate bleaching recovering A. pulchella. (e) and (f) are the control

1.2 cDNA 文庫(kù)建庫(kù)和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

鬼手海葵的轉(zhuǎn)錄組建庫(kù)測(cè)序和拼接組裝委托北京諾禾致源生物信息科技有限公司完成。建庫(kù)使用的試劑盒為Illumina 的NEBNext? UltraTM RNA Library Prep Kit, 以mRNA 為模板, 構(gòu)建cDNA 雙鏈, 庫(kù)檢合格后, 通過(guò)Illumina Hi-seq 進(jìn)行測(cè)序。為了保證數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量及可靠性, 對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾, 去除帶接頭、含N、低質(zhì)量reads, 同時(shí)對(duì)Clean data 進(jìn)行Q20、Q30 和GC 含量計(jì)算, 后續(xù)所有分析均是基于Clean data。

1.3 基因注釋和基因富集分析

從基因組網(wǎng)站(http://aiptasia.reefgenomics.org/download/)下載參考基因組和基因模型注釋文件(Baumgarten et al, 2015)。使用HISAT2 v2.0.5 將配對(duì)末端 Clean reads 與參考基因組比對(duì), 采用StringTie 進(jìn)行新基因預(yù)測(cè)?；虮磉_(dá)水平的評(píng)估采用的是FPKM(Fragments Per Kilobase of transcript per Million mapped reads)值(Trapnell et al, 2010)。組間基因的差異表達(dá)分析使用edgeR R 軟件包(3.18.1)進(jìn)行, 使用 Benjamini＆Hochberg 方法調(diào)整P值(padj), 將校正后的P值以及|log2(fold change)|作為顯著差異表達(dá)的閾值來(lái)篩選差異表達(dá)基因(differentially expressed genes, DEGs), 篩選條件為|log2(fold change)|＞1 并 且 padj＜0.05, 通 過(guò)clusterProfiler R 軟件實(shí)現(xiàn)差異表達(dá)基因的GO 富集分析和KEGG 通路中差異表達(dá)基因的統(tǒng)計(jì)富集。

利用GSEA v4.10 軟件(https://www.gsea-msigdb.org/gsea/downloads.jsp)對(duì)28050 個(gè)基因進(jìn)行KEGG和GO 基因集富集分析(Subramanian et al, 2005), 數(shù)據(jù)庫(kù)(Molecular Signatures Database, 簡(jiǎn)稱(chēng)MSigDB,網(wǎng)址: https://www.gsea-msigdb.org/gsea/msigdb/collections.jsp) 的“c2.cp.kegg.v7.1.symbols.gmt” 和“c5.all.v7.1.symbols.gmt”作為參照數(shù)據(jù)集, Number of permutations 設(shè)置重復(fù)為 1000 次, Nominal p-value＜0.05 的富集結(jié)果被認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Subramanian et al, 2005)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 鬼手?？D(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)質(zhì)量和基因統(tǒng)計(jì)

經(jīng)過(guò)原始數(shù)據(jù)過(guò)濾、測(cè)序錯(cuò)誤率檢查、GC 含量分布檢查等, 獲得后續(xù)分析使用的Clean reads, 數(shù)據(jù)匯總?cè)绫? 所示。白化的鬼手?？麡悠?AP_W)經(jīng)過(guò)HiSeq2500 高通量測(cè)序獲得51938216 條原始reads 數(shù), 數(shù)據(jù)過(guò)濾后得到50109686 條reads 數(shù), Q20值和Q30 值為96.52%和90.82%, GC 含量為41.42%,基因數(shù)目是24565 個(gè), 新基因有1886 個(gè)。白化恢復(fù)后的鬼手?？麡悠?AP_H)測(cè)序后獲得43920530 條原始reads 數(shù), 原始數(shù)據(jù)過(guò)濾后得到43163786 條reads數(shù), Q20 值和Q30 值為97.86%和93.97%, GC 含量為43.42%, 基因數(shù)目是24157 個(gè), 新基因有1869 個(gè)。

表1 鬼手海葵的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序基本信息Tab. 1 Information of transcriptome sequencing of A. pulchella

2.2 差異表達(dá)基因及基因注釋

將白化?？突謴?fù)的?？D(zhuǎn)錄組進(jìn)行比較,共存在214 個(gè)差異表達(dá)基因, 其中白化?？弑磉_(dá)的基因有101 個(gè), 恢復(fù)的海葵高表達(dá)基因有113 個(gè)(圖2)。

圖2 白化?？突謴?fù)的海葵差異表達(dá)基因火山圖淺灰色表示下調(diào), 即白化恢復(fù)的?？@著低表達(dá)基因有101 個(gè);深灰色表示上調(diào), 即白化恢復(fù)的海葵顯著高表達(dá)的基因有 113個(gè) ; 黑色表示無(wú)顯著差異; -log10(padj)為基因差異表達(dá)顯著性;|log2(fold change)|表示基因表達(dá)量差異倍數(shù)Fig. 2 Volcano plot of differentially expressed genes between bleaching and recovering A. pulchella. Light gray indicates 101 down-regulated in recovering A. pulchella,and dark grey indicates 113 up-regulated in recovering A.pulchella. Black indicates no significant difference.-log10(padj) is significant difference in gene expression.|log2(fold change)| indicates the fold change of gene expression.

根據(jù)214 個(gè)差異表達(dá)基因的注釋信息, 主要分為4 類(lèi)基因(表2): (1)與DNA 復(fù)制有關(guān)的基因: 解旋酶、組蛋白和核酸內(nèi)切酶, 這些差異基因均是在AP_H 組中高表達(dá), 說(shuō)明白化恢復(fù)后中的海葵在DNA 復(fù)制方面更活躍; (2)與代謝有關(guān)的基因, 如磷脂酶、葡萄糖醛酸酶、碳酸酐酶等酶類(lèi), 說(shuō)明白化影響宿主的新陳代謝; (3)與離子轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的基因,如陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或轉(zhuǎn)運(yùn)體, 在白化和白化恢復(fù)后存在顯著差異; (4)與膠原蛋白相關(guān)的基因: 包括腱生蛋白、基質(zhì)膠、膠原蛋白、纖維蛋白等11 個(gè)基因,即該類(lèi)基因與?？谆P(guān)系密切。

表2 與DNA 復(fù)制、代謝、離子轉(zhuǎn)運(yùn)和膠原蛋白相關(guān)的差異表達(dá)基因Tab. 2 Differentially expressed genes associated with DNA replication, metabolism, ion transport, and collagen

2.3 差異基因和基因集富集分析

對(duì)214 個(gè)差異基因進(jìn)行GO 富集分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),共有23 個(gè)GO 條目顯著富集(padj＜0.05)(圖3), 富集最高的 2 個(gè) GO 條目為“脂質(zhì)代謝過(guò)程”(lipid metabolic process)和“神經(jīng)遞質(zhì)傳輸”(neurotransmitter transport), 均屬于生物過(guò)程。由于差異表達(dá)基因數(shù)目過(guò)少, 沒(méi)有富集到有顯著差異的KEGG 通路。

圖3 白化?？桶谆謴?fù)后的?？g差異表達(dá)基因富集的GO 功能分類(lèi)Fig. 3 GO term distributions of differentially expressed gene enrichment between bleaching and recovering A. pulchella

對(duì)28050 個(gè)基因進(jìn)行基因集富集分析, 在以c2.cp.kegg.v7.1.symbols.gmt 為參照基因集的KEGG基因集富集分析結(jié)果顯示, 白化恢復(fù)后的海葵在DNA 復(fù)制(DNA_REPLICATION)、同源重組(HOMOLOGOUS_RECOMBINATION)、核苷酸修復(fù)(NUCLEOTIDE_EXCISION_REPAIR)和蛋白酶體(PROTEASOME)等信號(hào)通路顯著富集, 白化?？麅H在配體和受體的相互作用(N E U R O A C T I V E_LIGAND_RECEPTOR_INTERACTION)通路顯著富集(Nominal p-value＜0.05)(圖4)。以c5.all.v7.1.symbols.gmt 為參照基因集的GO 基因集富集分析中,白化恢復(fù)后的?？诤巳旧w分離(NUCLEAR_CHROMOSOME_SEGREGATION)、染色體分離(CHROMOSOME_SEGREGATION)、催化活性對(duì) DNA 的作用(CATALYTIC_ACTIVITY_ACTING_ON_DNA)、DNA 構(gòu)象變化(DNA_C O N F O R M AT I O N_C H A N G E)和端粒組織(TELOMERE_ORGANIZATION)等方面顯著富集,而白化海葵在神經(jīng)遞質(zhì)受體的活動(dòng)(NEUROTR ANSMITTER_RECEPTOR_ACTIVITY)、突觸后神經(jīng)遞質(zhì)受體活動(dòng)(POSTSYNAPTIC_NEURO TRANSMITTER_RECEPTOR_ACTIVITY)、膠原蛋白三聚物(COLLAGEN_TRIMER)、細(xì)胞外配體門(mén)控離子通道活性(EXTRACELLULAR_LIGAND_GATED_ION_CHANNEL_ACTIVITY)和配位門(mén)控離子通道活性(LIGAND_GATED_ION_CHANNEL_ACTIVITY)方面顯著富集(Nominal p-value＜0.05)(圖5)。

圖4 GSEA 富集中差異顯著的KEGG 基因集(Nominal p-value＜0.05)FDR: 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率; Enrichment score (ES): 富集評(píng)分; Normalized ES: 歸一化的富集評(píng)分; Signal2Noise: 信噪比; Ranked in ordered gene set: 基因在特定基因集中的分布Fig. 4 Significantly different KEGG pathway of Gene Set Enrichment Analysis (Nominal p-value＜0.05). FDR indicates false discovery rate. ES indicates enrichment score. Normalized ES indicates normalized enrichment score. Signal2Noise indicates signal to noise ratio; Ranked in ordered gene set, the distribution of the gene ranked in ordered gene set.

圖5 GSEA 富集中差異顯著的GO 基因集(Nominal p-value＜0.05)FDR: 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率; ES: 富集評(píng)分; Normalized ES: 歸一化的富集評(píng)分; Signal2Noise:信噪比; Ranked in ordered gene set: 基因在特定基因集中的分布Fig. 5 Significantly different GO pathway of Gene Set Enrichment Analysis (Nominal p-value＜0.05). FDR indicates false discovery rate. ES indicates enrichment score. Normalized ES indicates normalized enrichment score. Signal2Noise indicates signal to noise ratio; Ranked in ordered gene set, the distribution of the gene ranked in ordered gene set.

3 討論

白化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程, 越來(lái)越多的研究人員開(kāi)始從功能基因差異表達(dá)等角度來(lái)解釋白化機(jī)制(Hou et al, 2018; Hu et al, 2020)。在珊瑚白化死亡過(guò)程中, 會(huì)引起細(xì)胞的骨架重排、新陳代謝和信號(hào)傳導(dǎo)等細(xì)胞過(guò)程改變, 相關(guān)的基因表達(dá)量也會(huì)發(fā)生變化(Desalvo et al, 2008)。有研究提出了白化機(jī)制假想模型, 該模型認(rèn)為溫度脅迫導(dǎo)致宿主細(xì)胞、蟲(chóng)黃藻中的活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)釋放,ROS 在細(xì)胞內(nèi)積累從而擾亂了細(xì)胞內(nèi)Ca2+平衡, 細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度失衡導(dǎo)致細(xì)胞骨架重排、粘附性改變、鈣化率下降并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡(Sawyer et al,2001)。也有研究人員認(rèn)為活性氧的產(chǎn)生和積累導(dǎo)致氧化應(yīng)激, 如超氧自由基、單態(tài)氧、過(guò)氧化氫和羥自由基等還原氧中間體的產(chǎn)生和積累會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA 的損傷, 這也是導(dǎo)致珊瑚白化的原因之一(Nii et al, 1997; Lesser, 2011)。為了探究海葵—蟲(chóng)黃藻共生體對(duì)高溫的響應(yīng)機(jī)理, 本文對(duì)鬼手?？M(jìn)行了慢性熱脅迫實(shí)驗(yàn), 通過(guò)分析熱脅迫后白化與白化恢復(fù)個(gè)體的基因表達(dá)量變化, 來(lái)探究海葵對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行響應(yīng)與適應(yīng)的分子調(diào)節(jié)機(jī)制。

在本研究中, 與白化的海葵相比, DNA 復(fù)制和核酸修復(fù)相關(guān)基因(解旋酶、組蛋白和核酸內(nèi)切酶)在白化恢復(fù)后的海葵中表達(dá)量更高, 而且KEGG 和GO 基因集富集分析的結(jié)果也顯示在白化恢復(fù)后的樣品中, DNA 復(fù)制、同源重組、核苷酸修復(fù)、染色體分離、DNA 構(gòu)象變化、端粒組織顯著富集。已有研究表明, 環(huán)境異常會(huì)引起共生體DNA 損傷, 機(jī)體會(huì)分泌抗炎性物質(zhì)修復(fù)受損細(xì)胞, 以去除受損大分子相關(guān)基因、維持DNA 穩(wěn)定與修復(fù)(Douglas, 2003)。另有研究顯示, 誘導(dǎo)珊瑚白化的惡劣環(huán)境會(huì)對(duì)共生體的DNA 造成損傷(Baruch et al, 2005)。叢生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)因熱脅迫發(fā)生白化后, 與DNA 重組、DNA 代謝過(guò)程和DNA 融合相關(guān)的基因顯著上調(diào)(Hou et al, 2018)。與未出現(xiàn)白化的個(gè)體相比, 白化恢復(fù)后的加勒比海珊瑚(Orbicella faveolata)與DNA 結(jié)合和RNA 加工過(guò)程相關(guān)的基因表達(dá)水平更高(Pinzón et al, 2015)。

除了與DNA 復(fù)制和核酸修復(fù)相關(guān)的差異基因,我們還篩選到11 個(gè)與膠原蛋白相關(guān)的基因的表達(dá)量水平在兩個(gè)轉(zhuǎn)錄本中存在顯著差異。此結(jié)果與Sawyer 等(2001)報(bào)道的鬼手?？谑艿綗崦{迫后,細(xì)胞粘附功能發(fā)生紊亂的現(xiàn)象所一致。在加勒比海珊瑚白化過(guò)程中, 與細(xì)胞粘附和識(shí)別相關(guān)的通路和基因也發(fā)生了顯著變化(Pinzón et al, 2015)。此外,還有一些差異基因和離子轉(zhuǎn)運(yùn)以及代謝有關(guān), 而且基因集富集分析結(jié)果也顯示兩個(gè)比較組在與離子通道相關(guān)的基因集方面存在顯著差異。在鬼手?？?鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ApTF的表達(dá)量會(huì)因熱脅迫而受到顯著抑制(Song et al, 2015), 與陽(yáng)離子結(jié)合相關(guān)的基因也會(huì)發(fā)生改變, 嚴(yán)重時(shí)會(huì)誘發(fā)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞死亡(Bieri et al, 2016)。

目前已有的研究多關(guān)注于脅迫后的白化過(guò)程,而對(duì)白化恢復(fù)后的適應(yīng)性機(jī)制研究較少。白化適應(yīng)性體現(xiàn)在個(gè)體本身的恢復(fù)力(resilience), ?？谆笕羯瞽h(huán)境有所改善, 又可恢復(fù)到原來(lái)的共生穩(wěn)態(tài)(黃暉 等, 2013)。珊瑚或?？诎谆蟮幕謴?fù)現(xiàn)象表明, 宿主確實(shí)具有自我修復(fù)與適應(yīng)的能力(Buddemeier et al, 1993)。無(wú)論是在受到環(huán)境脅迫還是處在恢復(fù)階段, 宿主基因表達(dá)水平變化明顯, 檢測(cè)其基因表達(dá)量情況, 同時(shí)結(jié)合其他生理生態(tài)數(shù)據(jù),能在一定程度上有效評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的健康情況并預(yù)測(cè)白化或者恢復(fù), 為資源保護(hù)提供幫助?；诖? 本研究從轉(zhuǎn)錄組水平初步探索了參與鬼手?？谆c恢復(fù)的分子機(jī)制, 可為后續(xù)相關(guān)研究提供參考。