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多疣壁虎(Gekko japonicus)属于爬行纲(Reptilia),有鳞目(Squamata),壁虎科(Gekkonidae),壁虎属(Gekko),属于温度依赖型性别决定(Temperature-dependent sex determination,TSD)的一种小型有鳞类蜥蜴。本论文采用电镜技术观察多疣壁虎精子形成过程及成熟精子超微结构,通过基因克隆、荧光定量PCR以及荧光原位杂交等技术探究多疣壁虎kifc1基因序列、蛋白结构、不同组织表达及其在多疣壁虎精子发生过程中的时空表达模式,探讨多疣壁虎精子发生过程中kifc1基因可能发挥的功能,为进一步研究其在爬行动物精子发生过程中的分子机制提供基础信息。1.多疣壁虎精子形成和成熟精子超微结构精子形成过程可分为5个时期:早期精细胞时期:细胞核为圆形,细胞间通过胞间连接相互联系;时期I:核膜内陷,顶体囊和核陷窝形成,近端中心粒移入核陷窝内;时期Ⅱ:顶体囊泡呈扁平状,鞭毛伸出细胞;时期Ⅲ:精细胞头部呈帽状,顶体囊、顶体下锥发育完成;时期Ⅳ:穿孔器、核前电子透亮区清晰可见,尾部发育完成。成熟精子的形状和基本结构与其它有鳞类蜥蜴相似,而带有线粒体的颈领结构和中段线粒体与致密体呈网格状排列是壁虎科蜥蜴的独征。2.Kifc1基因序列、蛋白结构和组织表达情况根据近缘物种中KIFC1蛋白的已知序列设计兼并引物,从多疣壁虎精巢中克隆得出总长为2344 bp的kifc1 cDNA序列,包括5’非翻译区(UTR)191bp,3’非翻译区134 bp和开放阅读框(ORF)2019 bp,可以翻译出氨基酸672个,分子量大约为74.5 kD。系统进化树结果显示,它与中国石龙子和安乐蜥的亲缘关系较近。qPCR结果显示,kifc1在所有组织中都有表达,并且在精巢中的表达量相对较高,与卵巢无显著差异,但精巢和卵巢中的表达量显著高于附睾、卵巢、心脏、肝脏和肌肉(P<0.01)。3.精子形成过程中kifc1基因mRNA的时空表达荧光原位杂交结果显示,多疣壁虎精子形成过程中,kifc1 mRNA信号主要分布在细胞核和顶体。在早期精细胞,细胞核圆形,未发生形变,在细胞核内有微弱信号。在时期Ⅰ精细胞中,细胞核近端内陷,顶体囊泡形成,此时信号主要聚集在顶体囊泡部位,核内信号微弱。时期Ⅱ,信号主要集中于顶体位置,细胞核中信号增强。时期Ⅲ,细胞核浓缩延伸,此时信号集中在顶体,核内信号进一步增强。时期Ⅳ,细胞核高度浓缩伸长,此时信号集中于顶体和细胞核内。在成熟精子中,精核浓缩到最大程度,成熟精子呈丝状,顶体发育完成,此时的kifc1信号减弱,零星分布于精子顶体。由此可见,kifc1 mRNA在多疣壁虎精子形成过程中主要分布在顶体和细胞核,因此在多疣壁虎精子顶体的形成和细胞核形变过程中kifc1可能发挥着重要的生物学功能。