近日，我院董迎辉教授团队的博士生卢金昭在水产领域国际权威期刊Aquaculture （JCR Q1，Top）上发表了题为“Heart rate-based BPDO reveals physiological and molecular mechanisms underlying hypoxia tolerance in the razor clam Sinonovacula constricta”的研究论文。该研究以我国重要海水养殖贝类缢蛏（Sinonovacula constricta）为研究对象，建立了基于心率变化的低氧耐受性评价指标 BPDO，为滩涂贝类低氧耐受性评估和耐低氧新品种培育提供了研究思路。
低氧是水产养殖环境中的重要胁迫因子，在高温和高密度养殖条件下尤为突出。缢蛏是我国重要的大宗经济贝类，全国年产量约90万吨，年产值超300亿元。缢蛏作为埋栖型滩涂贝类，长期生活于30-40cm深的底泥环境中，进化出很强的耐低氧能力，因此解析其低氧耐受机制对健康养殖和良种选育均具有重要意义。
本研究通过红外光谱的心率监测技术，记录缢蛏在溶氧逐渐下降过程中的心率变化。发现溶氧下降至一定阈值后，缢蛏心率会快速下降，同时心电波形出现明显异常，我们将该临界氧浓度定义为断点溶氧浓度BPDO（breakpoint dissolved oxygen），并作为评价个体低氧敏感性的生理指标。研究发现，随着温度升高，缢蛏 BPDO 明显升高，说明高温会增强缢蛏对低氧的敏感性，使其在更高溶氧水平下即出现心脏功能受限。这表明，在全球变暖背景下，高温与低氧的复合胁迫可能对滩涂贝类养殖带来更大挑战。
基于144 粒缢蛏个体的 BPDO 测定结果，筛选出低氧敏感组和低氧耐受组，并比较了两类群体在急性低氧胁迫下的分子响应差异。结果显示，低氧敏感个体在鳃组织中表现出更强的 HIF-1α 信号、厌氧能量代谢以及应激和凋亡相关基因表达，而低氧耐受个体则表现出相对较弱的分子应激反应，提示其可能具有更强的生理缓冲能力。
该研究首次将缢蛏心率BPDO 指标与低氧响应分子机制相结合，揭示了低氧耐受性个体差异的生理与分子基础，为缢蛏耐低氧种质筛选、低氧胁迫评估及抗逆育种提供了重要参考。
Fig. 1. 缢蛏心率监测装置及不同温度下溶解氧（DO）浓度变化曲线
Fig. 2. 25℃和30℃条件下 S. constricta 的溶 BPDO 及其对应心电图（ECG）
Fig. 3. 缢蛏鳃（a）和肝胰腺（b）中BPDO与低氧响应基因表达的相关性
浙江万里学院和宁波大学联培博士生卢金昭为论文第一作者，浙江万里学院董迎辉教授和宁波大学李成华研究员为论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金区域创新发展联合基金（U23A20247）、浙江省农业新品种选育重大科技专项（2021C02069-7）等课题的经费支持。
