南方农业学报

作者：杨平, 刘洁, 陈再忠, 陆颖,

关键词：盘丽鱼, 单细胞转录组测序, 标记基因, 色素细胞, 体色,

【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式，为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础，也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细胞转录组测序技术对天子蓝（人工选育）和阿莲卡（野生型）2种盘丽鱼的皮肤组织进行转录组测序，经fastp质控过滤后，通过Cell Ranger比对参考基因组生成单细胞表达矩阵文件，使用Seurat进行降维聚类后构建转录组图谱，筛选出细胞类型识别与鉴定的标记基因；同时以阿莲卡盘丽鱼为对照，通过DEGseq筛选出2个样本间的差异表达基因（DEGs），并进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】经单细胞转录组测序，从天子蓝、阿莲卡盘丽鱼样本中获得的原始序列（Raw reads）分别为815237286和728886552条；将2个样本整合后共捕获17035个细胞，经过滤及降维聚类后得到18个细胞簇（C0~C17），参考已知和潜在的标记基因，被注释为13种细胞类型及其亚型，基本涵盖了鱼类皮肤组织中的大部分细胞类型。基于伪批量（Pseudo-bulk）处理，从2个样本间筛选出20个DEGs（8个在天子蓝盘丽鱼皮肤组织中高表达，12个在阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中高表达），主要注释到与气体传递、氧化代谢相关的GO功能条目。在单细胞维度，选择黑色素细胞和虹彩细胞2个细胞集群进行样本间差异分析，结果显示：在黑色素细胞中存在8个DEGs，主要富集于热应答、未折叠蛋白结合、生长因子活性、金属离子结合等信号通路。在虹彩细胞中存在25个DEGs，KEGG信号通路富集分析发现主要富集于凋亡、沙门氏菌感染和MAPK等信号通路，涉及细胞生存、应激响应和信号传导等功能。【结论】TSPAN3A、PTGES、ATF3、JUNK、GADD45GA、HSP70L、FOSAB等基因在调节天子蓝盘丽鱼皮肤体色、色素合成与沉着等方面发挥重要作用，而黑色素合成不活跃可能是导致天子蓝盘丽鱼体色较阿莲卡盘丽色更加鲜艳和绚丽的主要原因之一。

来源：2024年第3期

《南方农业学报》期刊编辑部

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