“壮罗1号”罗非鱼感染无乳链球菌的肝脏DNA甲基化与转录组关联分析OACHSSCD

【目的】探究罗非鱼(Oreochromis niloticus)响应无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)感染过程中DNA甲基化的动态调控机制,为解析其抗病分子基础及抗病良种选育提供理论依据。【方法】以抗病国审品种罗非鱼“壮罗1号”(壮罗组)和易感品系吉富罗非鱼(吉富组)为研究对象,通过人工腹腔注射无乳链球菌,分别于感染0、12和24 h采集肝脏组织,利用全基因组重亚硫酸盐测序技术系统分析两品系在感染过程中全基因组DNA甲基化的动态变化,并结合转录组数据,关联分析壮罗组罗非鱼的炎症调控机制。【结果】攻毒后,壮罗组较吉富组发病延迟(12h vs 6 h),死亡峰值后移(18 h vs 12 h),累计死亡率更低(37.5%vs 60.0%);组织病理观察可见,壮罗组肝细胞空泡样变、炎性浸润及坏死程度均较吉富组显著减轻。全基因组甲基化测序进一步揭示,两组罗非鱼均以CpG位点甲基化(mCpG)为主要形式,占比超过97%。感染后,两品系甲基化水平的动态模式不同:壮罗组在感染早期(12 h)甲基化水平下降较缓(5.39%→5.19%),至24 h急剧降低(5.19%→4.68%);而吉富组则在感染早期迅速下降(5.40%→4.95%),后期趋于平稳(4.95%→4.92%)。差异甲基化区域分析显示,内含子区为差异甲基化区域(DMR)主要富集区域,其次为启动子区和外显子区;壮罗组在感染全程中低甲基化的DMR占比(54.0%→59.0%)始终高于高甲基化(46.0%→41.0%)。甲基化-转录组关联分析表明,壮罗组受甲基化调控的基因数量显著多于吉富组。KEGG富集分析进一步揭示,壮罗组通过持续抑制MAPK信号通路、细胞黏附分子等炎症相关通路,同时持续激活细胞周期、p53信号、代谢途径以及内质网蛋白加工等合成与修复通路;启动子区甲基化调控则持续激活代谢途径、胰岛素信号通路和脂肪酸生物合成通路,提示其感染应答过程中存在炎症调控、合成与修复及代谢相关通路的协同变化。【结论】DNA甲基化的动态变化反映了壮罗组罗非鱼在感染无乳链球菌后的转录调控过程。相较于吉富组罗非鱼,壮罗组表现出更明显的去甲基化趋势及更广泛的甲基化-转录联动变化,反映出其在感染过程中形成了更为协调的分子应答特征。