鱼类的性别决定与分化受到遗传因素和环境因素的共同作用。影响鱼类的性别决定与分化的环境因素包括温度、光照、密度、性类固醇激素等。这些环境因素尤其是类固醇激素的影响往往能改变其遗传因素决定的性别分化方向。目前关于类固醇激素在鱼类性别的作用有两种观点,一是“平衡假说”,认为鱼类的性别取决于早期雌、雄激素水平,若雌激素高于雄激素则发育为雌性,反之为雄性。这与早期利用外源类固醇激素控制鱼类性别的实验结果相吻合。二是“缺失假说”,认为在鱼类性别决定的关键时期,雄激素没有合成,雌激素起决定性作用,有雌激素存在发育为雌性,反之为雄性。这得到近年来在罗非鱼与虹鳟的研究结果的支持。那么到底雄激素对鱼类性别决定有没有作用?长期以来用类固醇激素诱导性逆转的研究都是以雌激素处理XY雄鱼,而用雄激素处理XX雌鱼。从来没有人用雌、雄激素同时处理XX和XY鱼诱导性逆转,如果外源雌、雄激素同时诱导,会对性腺表型产生什么影响?另一方面,近来的研究表明,性别已经分化甚至性成熟的雌鱼经芳香化酶抑制剂长期诱导可性逆转为雄鱼,但是对雄鱼性逆转的诱导则还局限在性别决定关键时期,还没有人能诱导性腺已经分化(更不要说性成熟)的雄鱼性逆转为雌鱼。有鉴于此,本文在罗非鱼性别决定与分化关键时期,开展了雌、雄激素同时处理诱导性逆转的实验,以及诱导已分化XY雄鱼的性逆转的研究,探讨雌、雄激素在性别决定与分化过程中的作用。具体结果如下：在罗非鱼性别决定与分化关键时期(5dah),对遗传全雌(XX)和全雄(XY)鱼添加相同剂量的E2(17β-estradiol)和MT (17α-methyltestosterone)进行同时和单独处理。处理30天后(days after treatment, dat),正常喂养至120dah。1)经组织切片统计性腺表型发现,MT能诱导XX鱼100%的性逆转,MT+E2则不能诱导性逆转;E2能诱导62.5%XY鱼性逆转,MT+E2也能诱导52%的XY鱼性逆转。2)对雌雄性腺特异表达分子Cyp19a1a和Dmrt1免疫组化检测发现,E2诱导XY鱼性逆转过程中,在5dat只表达Dmrt1,在10dat同时表达Dmrt1和Cyp19a1a,在30dat只表达Cyp19a1a;而MT诱导XX鱼性逆转过程中,5dat只表达Cyp19a1a,10dat同时表达Dmrt1和Cyp19a1a,30dat只表达Dmrt1。3)在120dah时,免疫组化和血清雌、雄激素水平检测发现,无论XX或XY鱼,经MT+E2诱导的卵巢组织类固醇生成细胞共表达雌、雄激素合成关键酶Cyp19a1a和Cyp11b2。这些雌鱼血清中含有的E2水平与对照雌鱼相似,11-KT (11-ketotestosterone)水平与对照雄鱼相似。这些实验结果表明,在鱼类性别决定与分化关键时期,雌激素对性别具有决定作用。只要有雌激素,无论鱼体内是否有雄激素都会发育成雌鱼；雌、雄激素诱导性逆转过程中都经历一个雌雄通路相互拮抗的过程；外源雌、雄激素同时处理,会上调内源雄激素的合成。使用GA和E2诱导30dah遗传全雄鱼性逆转,设置对照组、GA和E2同时和单独处理组,GA、E2和11-KT同时处理组。处理60天,正常喂养至150dah。1)经组织切片统计性腺表型发现,GA处理组和GA+E2+11-KT处理组没有检测到雌鱼,性逆转率为0。E2处理组检测到8.3%的鱼性逆转为雌鱼,GA+E2处理组性逆转率为46.7%。2)在60dat时qPCR分析基因表达量的变化发现,与对照相比,E2、GA、GA+E2和GA+E2+11-KT处理组cyp11b2、11β-hsd表达下调；GA+E2处理组cyp19a1a和dmrtl表达上调,显著高于其余各组。3)免疫组化检测发现,在60dat GA+E2处理组性腺有Cyp19a1a、Cyp11b2和Dmrt1表达；在150dah GA+E2处理组性腺有Cyp19a1a和Dmrt1表达。4)在60dat时,GA+E2处理组的血清11-KT水平要显著低于E2处理组,而两者E2水平没有显著差异。这些结果表明,内源11-KT水平能影响E2诱导性逆转的能力,只有在降低内源11-KT水平,E2才能诱导已分化雄性性腺性逆转。Dmrt1在性逆转过程中持续表达,说明这种性逆转是不完全性逆转。综上所述,本研究表明,在罗非鱼性别决定过程中,雌激素起决定性作用,雄激素没有作用,支持了“缺失假说”。诱导性逆转过程中要经历雌、雄通路拮抗的过程,雌、雄激素同时处理会上调雄激素在卵巢组织的合成。一旦雄鱼开始合成11-KT,会阻碍E2对性逆转的诱导,即便阻断11-KT合成,E2也只能诱导不完全的性逆转,至于更大月份的鱼目前还不能完全阻断11-KT的合成,诱导性逆转,这反映出雄激素在精巢维持上有重要作用。