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隶属于鲤科鱼类的草鱼是我国重要的淡水养殖鱼类，草鱼性成熟时间较晚、生长速度快和成鱼个体较大（＞10kg），使其成为研究生长相关基因的良好对象。 IGFs在进化过程中高度保守，对胚胎、神经和骨骼肌的生长发育，细胞的增殖和转化具有重要作用。在哺乳动物中，IGFs包括2个配体（IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ），2个受体（IGF-IR和IGF-ⅡR）和6个高亲和力结合蛋白（IGFBP-S）。IGF-IR与配体结合后，引起不同底物活化，启动不同的信号通路，引多数细胞的促有丝分裂和抑止凋亡作用。IGFBP-5是IGFBP-家族中最保守的成员，是一个多功能分泌型蛋白质，能够增强IGF的功能。 本研究采用cDNA末端快速扩增法（RACE）克隆了草鱼IGF-IR基因cDNA全长序列，并对草鱼成鱼的不同的组织和不同时期胚胎进行表达分析。序列分析表明，草鱼IGF-IR基因cDNA序列全长5741bp，包括5’端非翻译区822bp，3’端非翻译区581bp，开放阅读框（ORF）4338bp，共编码1445个氨基酸。序列比对结果显示，草鱼IGF-IR可能属于a型，该基因编码的氨基酸序列与鲤鱼（Cyprinus carpio）IGF-IRa、斑马鱼（Danio rerio）IGF-IRa和人类（Homo sapiens） IGF-IR的相似性分别为95％、93%和66%，具有较高的同源性，说明该基因在长期进化过程中具有较高保守性。RT-PCR结果表明，该基因在早期胚胎中不表达，从16hpf（hours post fertilization）胚胎期到出苗期都有表达，在成鱼大部分组织中均有表达。原位杂交结果显示，草鱼IGF-IR mRNA在不同时期胚胎组织中广泛存在，其中在脑部，脊索和尾部等生长旺盛组织的细胞中表达量较高。 本文同时获得了草鱼IGFBP-5重复基因cDNA的全长序列。IGFBP-5a cDNA全长2067bp，包括380bp的5’-UTR，807bp的ORF和880bp的3’-UTR。IGFBP-5a ORF编码268个氨基酸，包括21个氨基酸的信号肽，247个氨基酸的成熟肽。IGFBP-5b cDNA全长2137bp，包括384bp的5’-UTR，792bp的ORF和961bp的3’UTR，可编码263个氨基酸，预测包括19个氨基酸的信号肽，244个氨基酸的成熟肽。和斑马鱼与人类相同，草鱼的成熟IGFBP-5a和IGFBP-5b多肽也包含2个区域：IB（Insulin growth factor-binding protein homologues）和TY（Thyroglobulin type I repeats），其中IB区含有12个保守的半胱氨酸残基，TY区含有6个保守的半胱氨酸残基和4个蛋白酶作用位点。草鱼 IGFBP-5a和IGFBP-5b的编码区相似度为71%，草鱼 IGFBP-5a与人 IGFBP-5a和斑马鱼IGFBP-5a的相似度都分别为50%和87%，草鱼IGFBP-5b与人IGFBP-5b和斑马鱼IGFBP-5b的相似度都分别为56%和93%。不同时期胚胎RT-PCR分析结果表明，草鱼IGFBP-5a和IGFBP-5b基因具有不同的表达模式。草鱼IGFBP-5b从受精后12hpf至36hpf出苗均有表达，且表达量比较恒定，差异不显著，草鱼IGFBP-5a在早期的胚胎中不表达，直至16hpf时才开始检测到，但从16hpf到40hpf表达量呈渐渐升高后下降的趋势。在草鱼成鱼的不同组织中，IGFBP-5a mRNA在检测组织中除慢肌、快肌、肠和肾以外均有表达，但表达量存在较大差别。其中以肝脏中表达量最高，其余组织性腺、眼、皮、鳃、心脏、脾脏和脑表达量较低，且表达量较恒定。IGFBP-5b mRNA在检测组织中均有表达，但表达量存在较大差异。其中在肝、性腺、眼、皮、鳃、肾脏和脾脏中表达量较高，在慢肌、快肌、肠和脑组织中表达量较低。 本文还对我国7个群体的草鱼：石首草鱼、长沙草鱼、瑞昌草鱼、邗江草鱼、靖江草鱼、嘉兴草鱼和松江草鱼的fst1、fst2、mstn1和mstn2基因部分序列进行SNP位点的挖掘及其在不同群体草鱼中的差异分析。结果表明，在4个基因共7,291bp的DNA序列中，发现54处单核苷酸的多态（SNP）位点，发生频率约为1/135bp，其中34个属于转换，20个属于颠换。其中，常见SNP为34个，稀有SNP为20个。不同基因的SNP发生频率不同，fst1、fst2、mstn1和mstn2的SNP发生频率分别为1.00%、0.64%、0.51%和0.76%。94%的SNP在内含子区域检测到，仅fst1基因在外显子区域发现3个SNP位点，其中1个是同义突变，2个是错义突变。不同群体草鱼SNP位点数量不同，瑞昌草鱼SNP位点最多，为45个，石首草鱼SNP位点为40个，嘉兴草鱼、邗江草鱼和松江草鱼SNP位点均为39个，靖江草鱼SNP位点为38个，长沙草鱼SNP位点最少，仅27个。另外，任意两个群体间均存在13-30个差异SNP位点。 本文为进一步探索草鱼IGF-IR基因和IGFBP-5s重复基因的生长发育信号通路和育种奠定了一定的理论基础。同时为进一步研究不同草鱼的基因型与肌肉生长性状的相关性提供了基础资料。