近年来，全球气候变化加剧，极端高温天气频发，成为水产养殖业高质量发展的重要制约因素。高温胁迫不仅抑制鱼类生长繁殖，还易导致病害爆发、死亡率升高，给产业带来重大经济损失。因此，培育耐高温水产新品种，即是保障我国粮食安全、增强农业防灾减灾能力的重大战略需求，也有助于提升我国水产种业核心竞争力，为应对气候变化、稳定水产品安全供给提供种源支撑。解析鱼类感知和应答高温胁迫的分子机制，对丰富鱼类环境适应性理论，推动水产动物抗逆育种创新具有重要意义。

近日，浙江省农业科学院水生生物研究所淡水种质资源与遗传育种团队联合湖州市农业科学研究院在国际著名期刊《Genome Biology》（IF=16.3）发表了题为“Multiomics profiling reveals the adaptive responses of largemouth bass to high temperature stress”的研究论文。该研究综合运用多组学技术，系统解析了大口黑鲈应对高温胁迫的分子调控机制，为耐高温大口黑鲈新品种选育指明了全新方向，也为水产动物抗逆育种研究提供了重要的理论与技术支撑。

大口黑鲈（Micropterus salmoides）作为我国重要的淡水经济养殖品种，2024年全国养殖产量已达93.85万吨，被誉为“第五大家鱼”，在保障优质蛋白供给和促进农民增收方面发挥着重要作用。大口黑鲈适宜生长温度为25-28°C，高温应激性明显，夏季持续高温易导致其摄食变差、生长缓慢，同时引发代谢紊乱及免疫能力降低，病害频发问题突出。研究团队经两年池塘水温连续监测发现，2024年大口黑鲈夏季养殖池平均水温较2023年升高2.3℃，增幅达7.7%，水温超35℃的天数更是增加8天，高温对大口黑鲈养殖产业的冲击持续加剧，也让耐高温品种培育的需求更为迫切。

为破解这一产业难题，研究团队以大口黑鲈鳃、脑和肝脏三大关键组织为研究对象，开展了生化分析、显微及超微观察，并结合多组学技术开展深度解析。研究发现，高温诱导的氧化应激对大口黑鲈细胞线粒体、内质网和高尔基体等细胞器造成凋亡损伤，而这些损伤的发生与内质网蛋白质加工、细胞凋亡、RNA降解、脂肪酸代谢、PPAR信号通路等通路的激活密切相关。同时，研究团队还发现热应激恢复阶段的大口黑鲈组织损伤会出现明显缓解，这一修复过程与PPAR信号通路、黏着斑、ErbB信号通路、类视黄醇代谢和细胞色素P450等通路密切相关，这些通路有助于大口黑鲈实现热应激后的损伤修复、机体功能恢复和内环境稳态维持。值得注意的是，尽管不同组织和不同温度处理下的富集通路存在差异，但也呈现一定共性，这一特征凸显了生物体内基因调控通路的复杂性、灵活性与多样性，而这类适应性特征正是大口黑鲈在温度变化环境中维持生理内环境稳态和正常功能的重要基础。

在此基础上，研究团队通过进一步分析，成功筛选鉴定出大口黑鲈高温胁迫中的关键基因—线粒体分子伴侣热休克蛋白hspa9。hspa9在细胞内是一种抗凋亡蛋白，在细胞增殖、应力反应、维持线粒体稳态等方面发挥重要作用，团队通过系列实验进一步证实，hspa9在大口黑鲈应对高温胁迫时起到了重要的机体保护作用，这一关键基因的发现为耐高温大口黑鲈分子育种提供了重要的基因靶点。

下一步，研究团队将加快推进关键基因的育种应用研究，推动分子标记辅助育种、基因编辑等技术与传统育种手段的结合，争取尽快培育出耐高温大口黑鲈优良新品种。

浙江省农业科学院水生生物研究所关文志副研究员为论文第一作者，许晓军副研究员和湖州市农业科学研究院胡大雁高级工程师为论文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、浙江省自然科学基金和湖州市农业新质生产力研发与推广等项目的资助。

论文链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s13059-026-03964-9

（来源：浙江省农业科学院）