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经过几千万年的进化，南极Notothenioids亚目的鱼类适应了南极极端寒冷的环境，成为南极海域主要的鱼类物种，这些鱼类物种为我们提供了研究适应性进化和寒冷适应机制的良好模型。在南极鱼成鱼体液中存在高浓度的抗冻糖蛋白可以在-1.8℃的低温下生存，然而，在南极鱼的发育的胚胎和幼鱼体内没有抗冻糖蛋白仍然能够在低温下生存，目前认为南极鱼的卵壳蛋白(在哺乳动物被称为透明带蛋白)起着非常重要的保护作用。卵壳蛋白是由一类含有ZP结构域的蛋白质所组成，编码这些蛋白质的基因被称为ZP基因，ZP基因存在于所有的脊椎动物。南极Notothenioids鱼类的ZP基因是如何进化的，与南极极端寒冷的环境有何关系，是本文研究的主要内容。
我们使用海藻糖作为添加剂构建了高质量的南极鱼D.mawsoni肝脏、卵巢组织的组织特异性cDNA文库，通过测序筛选南极鱼D.mawsoni的ZP基因，然后利用比较基因组杂交的方法比较南极与非南极Notothenioids鱼类ZP基因的拷贝数差异，证明ZP基因进化与寒冷环境的关系；并通过基因组PCR的方法克隆6种Notothenioids鱼类的ZP基因，通过分析南极与非南极Notothenioids鱼类ZP基因的同义突变率与非同义突变率比值，来研究南极Notothenioids的ZP基因的进化方式。
D.mawsoni的ZP基因发生了大规模的扩增，共有105个不同的Unigene分为10大类，形成庞大的基因家族，是目前发现的ZP基因数量最多的物种。南极鱼D.mawsoni的ZP基因在肝脏和卵巢大量表达，其基因表达量与基因拷贝数呈正相关。通过比较基因组杂交发现所有生活在南极海域的Notothenioids鱼类的ZP基因都发生了扩增，因此，南极Notothenioids鱼类的ZP基因的大量扩增是寒冷造成的。南极Notothenioids鱼类的ZPC5基因在寒冷的条件下发生了蛋白编码长度缩短的趋同进化，在寒冷水域生活时间越长编码缩短蛋白的ZPC5基因的比例越高。南极Notothenioids鱼类的ZPC5基因和ZPC2基因的进化受到正选择的作用，这种正选择的驱动力是南极极端寒冷的环境。
南极Notothenioids鱼类的ZP基因在寒冷条件下大量扩增，是南极鱼适应南极极端寒冷环境的重要机制，ZP基因的扩增又加快了ZP基因的进化，因此，南极极端寒冷的环境是南极Notothenioids鱼类ZP基因进化的主要动力。