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斑节对虾(Penaeus monodon)是节肢动物门、甲壳纲、十足目、对虾科、对虾属的一种,是对虾属中的最大型种,是中国和东南亚国家的重要养殖虾类。养殖过程中斑节对虾存在雌、雄生长差异和性腺发育不同步现象,因此开展斑节对虾的性别决定和性别分化相关研究,对探究雌雄个体生长和性腺发育差异的成因,开发性腺成熟的人工调控技术具有重要参考价值。本文利用了组织显微观察、扫描电镜超显微观察、目标序列比对、Indel(插入/缺失,Insertion/Deletion)检测等方法等多种方法鉴定和检测了斑节对虾幼体的性别,建立了基于In Del标记的斑节对虾早期个体性别鉴定方法。此外,哺乳动物的Sox9(SRY-related HMG-box)基因[1]和秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的fem(feminization)基因[2]是被研究得较为透彻的性别决定通路中的关键基因,本文对其在斑节对虾的同源基因开展了功能探究。具体内容如下:为了分辨斑节对虾发育早期的性别,收集了受精卵、无节幼体、溞状幼体、糠虾幼体、PL1(1 day post-larvae,仔虾后1天)、PL30以及肉眼可辨雌雄的亚成虾个体,利用解剖镜和电镜观察不同时期仔虾头胸部腹面的外部形态,以期发现斑节对虾发育早期的雌雄特异外部特征。随后设计了用于扩增基因组中雌雄特异In Del标记的多对引物,经过不同条件下的探索后,从中筛选出了一对适用于SYBR Green的荧光定量检测方法的引物,建立了通过测序和荧光定量PCR(quantitative real-time Polymerase Chain Reaction,q RT-PCR)熔解曲线辨别斑节对虾雌雄的检测方法。结果表明:PL30天时通过外部形态差异不能准确辨别斑节对虾雌雄个体;开发的In Del标记可扩增获得雌雄特异性序列,用测序法判定亚成虾性别的结果与外部观察结果一致,准确率达到100%,对受精卵、无节幼体、溞状幼体及糠虾幼体均可得到雌雄特异性序列;进而利用该In Del标记建立了基于SYBR Green实时荧光定量PCR熔解曲线的快速鉴定斑节对虾性别的方法,其中雄性特异序列Tm值(融解温度,Melting Temperature)为79.10±0.10℃,雌性特异序列Tm值78.45±0.20℃,通过特异的熔解曲线可准确区分无节幼体Ⅵ、PL30期和亚成虾个体,准确率可达96.3%以上。根据转录组文库中的EST序列,利用RACE技术扩增得到了Sox家族的同源基因,将其命名为Pmsox9基因。其c DNA全长1599 nt,共编码344个氨基酸。经过生物信息学的分析,预测其含有HMG-box结构域,确定其属于HMG蛋白家族成员。组织表达谱结果显示,Pmsox9在所有组织中均有表达,在眼柄神经、脑神经节等神经组织和精巢中表达量最高,显著高于卵巢中的表达量(P<0.05)。在17α-甲基睾酮(17α-methyltestosterone,17α-MT)浸浴斑节对虾幼体实验中,从早期幼体(无节幼体后期)开始用低剂量(5μg/L)17α-MT浸浴可以显著提高Pmsox9的表达量(P<0.05),用高剂量(50μg/L)处理可以降低Pmsox9的表达量,但效果不显著(P>0.05);从变为仔虾后15天开始浸浴则各组间Pmsox9的表达没有显著差别(P>0.05)。用合成的长链双链RNA干扰Pmsox9,3d时干扰效率达86%(P<0.05);HE染色石蜡切片显示dssox9干扰7d和28d后,精巢中的精母细胞数量减少,精子密度降低,但第28天精荚中各组间精子数量未达到显著差异(P>0.05)而第7天dssox9组显著高于对照组,说明Pmsox9与斑节对虾雄性性腺的维持密切相关。根据已有的斑节对虾EST序列和凡纳滨对虾fem-1基因的m RNA全长,设计引物扩增得到了斑节对虾fem基因的ORF(开放阅读框,open reading frame)区域,依据BLAST比对结果命名为Pmfem基因。通过拼接得到的序列总长2137 nt,可编码639个氨基酸。预测结果显示,Pmfem基因含有6个连续的锚蛋白(ankyrin repeat protein,ANK)重复序列。性腺组织差异表达分析结果显示,Pmfem在两性性腺中均有表达且精巢表达量显著高于卵巢(P<0.05)。17α-甲基睾酮的浸浴实验的结果与Pmsox9的结果一致,但变化幅度较小,表明17α-甲基睾酮对Pmfem基因的表达量影响较小。合成的长链dsfem显著降低了Pmfem的m RNA表达(P<0.05);HE染色石蜡切片显示dsfem干扰组在精巢中的精子密度均比PBS和ds GFP组低,第7天各组间精荚内的精子数量未达到显著差异(P>0.05)。