有性繁殖广泛存在于动物中。该研究领域的焦点是性别决定和分化。前者是在遗传或环境因素的影响下建立性别的过程,后者是未分化的性腺转化为卵巢或睾丸的过程。性别发育有一个复杂的过程,各种性别决定因素启动和介导性别分化基因的表达,最终导致性别之间的表型差异。性别决定是性别分化之前的关键时期,其中主要信号启动相关通路,允许性腺最终分化成睾丸或卵巢。在性别中存在三种主要的性别决定系统:遗传性别决定(GSD),环境性别决定(ESD)以及GSD和ESD的混合。在最常研究性分化的哺乳动物中,这种性别分化的通路激活涉及一系列基因,例如雄性中的Wt1,Sf1,SRY,Sox9,Gata4,Dmrt1和MIH和雌性中的WNT4,Rspo1,Foxl2,DAX1。软体动物种类很多,有不同的生殖方式。在双壳贝类中,存在雌雄异体和雌雄同体物种,以及能够改变性别的物种,性别决定主要因素可以是遗传,环境或两者兼而有之。模式生物中几个关键的性相关基因已确定存在于双壳类中,包括Foxl2,WNT4,FST,β-catenin,DMRT,DAX1和SOXE。他们中的大部分在性腺中显示出性二态表达模式,并且被认为是性别分化中的相关基因。同时,性腺转录组分析确定了性别决定或分化的一些关键候选基因,如Foxl2、WNT4、β-catenin、DMRT、DAX1、SOXE、SOXH。这些研究表明,性别决定和分化基因可能在动物中非常保守。三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)是我国特有种,全世界超过70%的淡水珍珠产自三角帆蚌。研究发现,雄性单性化养殖在三角帆蚌育珠生产中有巨大潜力。本研究以三角帆蚌的Foxl2、Dmrt1、Sox9为研究对象,通过cDNA克隆得到HcFoxl2、HcDmrt1、HcSox9基因的全长序列;并对各个基因的氨基酸序列进行序列分析和系统发育分析。通过荧光定量发现,HcFoxl2基因在雌性性腺中特异性表达,可能是雌性性别决定与分化的相关基因;HcDmrt1基因在雌雄性腺中表达量差异显著,且在雄性性腺高表达,推测该基因可能是雄性性别决定与分化相关基因;HcSox9基因在雌雄性腺中表达量差异不显著,推测HcSox9不是性别决定与分化关键基因。原位杂交结果显示HcSox9在雄雌性腺中皆有信号,在雌性性腺中主要在卵细胞的细胞膜中检测到较强的信号,在雄性性腺中信号主要来自精巢内的精子细胞。在雌性生殖腺中,HcDmrt1在卵母细胞的细胞膜上检测到表达信号;说明HcDmrt1基因的表达于成熟卵细胞中。在雄性性腺中,在滤泡腔内的精细胞中观察到染色信号;推测该基因参与了精子的形成过程。研究表明,黑蝶真珠蛤(Pinctada margaritifera)性腺组织中Dmrt1基因的表达与雌雄性腺分化有关,与我们的结果类似。由此推测,HcDmrt1基因参与了三角帆蚌的性腺发育过程。HcFoxl2在雌性生殖腺中的卵母细胞的细胞膜、胞质以及滤泡囊中表达信号较强,这些结果表明HcFoxl2在三角帆蚌卵细胞发生过程中起到了一些作用,这与Foxl2在哺乳动物中许多物种成虫中假设的卵泡发生中的结果一致。如尼罗罗非鱼和青鳉。在滤泡和滤泡壁上的初级卵母细胞中也检测到明显的表达信号;这种Foxl2在细胞中的表达,与大多数物种提到的滤泡细胞表达相同。推测HcFoxl2基因在雌性性别发育和分化的过程中起到了重要的作用。在雄性性腺中,在精巢内观察到染色信号,但不是很明显。这种观察到的雄性表达量与其他物种(包括雌雄同体)中观察到的结果基本一致,其中Foxl2表达在成体卵巢中比成年精巢高。结合雄雌性腺的表达差异,推测,HcFoxl2基因为雌性特异性基因。本实验初步尝试的RNA干扰结果表明,经筛选得到的干扰链能够有效地抑制三角帆蚌雌性性腺中的Foxl2基因的表达,雄性性腺中的抑制效果不明显,这为我们进一步研究HcFoxl2基因提供了一些理论和实验基础。