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鱼类的肌间骨(Intermuscular bone,IB)又名肌间刺或肌间小骨,是位于脊椎骨两侧肌隔中的硬骨小刺,由肌隔结缔组织骨化而成的硬骨。鲱形目和鲤形目鱼类是世界上主要的经济养殖鱼类,但它们普遍存在一定数量的肌间骨,肌间骨的存在对人类的食用、出口和深加工造成很大困扰,严重影响了其经济价值。团头鲂(Megalobrama amblycephala),又称武昌鱼,属鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、鲂属(Megalobrama),是我国的重要淡水养殖品种;然而,肌间骨的存在严重制约了团头鲂的经济价值。罗非鱼(Oreochromis niloticus),俗名非洲鲫鱼,属鲈形目(Perciformes)、丽鱼科(Cichlidae),不含肌间骨(无髓弓小骨和脉弓小骨),为我国南方优良的淡水养殖对象。团头鲂和罗非鱼可作为有刺和无刺鱼类的代表,研究鱼类肌间骨发育的特征。目前关于鱼类肌间骨的研究主要集中在形态学方面,缺乏肌间骨发生发育分子机制方面的研究。为了对鱼类肌间骨有更进一步的了解,本论文对长江上、中、下游鱼类进行鱼类样品采集,并进行肌间骨数目统计,此次样品采集涵盖10个目,127种鱼,通过对不同鱼类肌间骨统计发现:鲱形目刀鲚(Coilia nasus)和短颌鲚(C.brachygnathus)的肌间骨在分布上与鲤形目鱼类有很大不同,刀鲚中存在一类新型肌间骨—肌骨杆,此发现完善了我国鱼类肌间骨类型的资料。为了更进一步探究鱼类肌间骨的发生发育机制,本论文以有刺鱼团头鲂和无刺鱼罗非鱼为研究模型,分别对其不同发育时期的肌间骨进行组织学分析,比较entpd5等9个基因在两种鱼不同发育阶段的表达情况,从而推断肌间骨形成的分子调控方式。研究结果为进一步探讨鱼类肌间骨发生发育的系统进化及分子调控机制奠定了基础资料。主要研究结果如下:1、为了进一步探究我国淡水鱼类肌间骨的数目,本论文对长江上、中、下游鱼类进行肌间骨数目统计。在捕获到的129种鱼类中,仅在鲤形目和鲱形目鱼类中发现髓弓小骨和脉弓小骨,鲤形目鱼类肌间骨数目在86-180之间,鲱形目鱼类肌间骨数目较多,且在鲱形目刀鲚和短颌鲚中发现了新类型肌间骨。为了进一步探究新型肌间骨的特征,本文对刀鲚(C.nasus)的肌间骨数目、形态、分布特征及组织学结构进行了系统研究。结果表明刀鲚肌间骨的形态种类与普通鲤科鱼类没有显著差别,但其分布类别却有很大不同,刀鲚不仅有髓弓小骨、椎体小骨和脉弓小骨,且在其背部上方和腹部下方仍存在大量肌间骨,这两类肌间骨的形态为简单的“1”形和“(”形,分别位于背部上方和腹部下方肌膈的皱褶部;在短颌鲚(C.brachygnathus)背部上方和腹部下方也发现这两类肌间骨的存在,统称为肌骨杆(Myorhabdoi)。刀鲚个体肌间骨数目范围为492—543,其中髓弓小骨为114—142((?)=133),椎体小骨为28—51((?)=42),脉弓小骨为138—153((?)=142),背上肌骨杆为92—135((?)=114),腹下肌骨杆为66—98((?)=89)。采用茜素红与阿利新蓝组织染色方法观察不同类型肌间骨的组织结构特征,结果显示肌间骨由肌膈结缔组织包被,在髓弓小骨和脉弓小骨两种类型中,肌间骨之间通过结缔组织相互连接。2、以团头鲂和罗非鱼分别作为有刺鱼和无刺鱼的研究代表性鱼类,采用组织学分析方法对两种鱼类肌膈组织的发育进行了比较分析。采集两种鱼5 dph、10 dph、15 dph、20 dph、25 dph、30 dph、40 dph、50 dph、60 dph(days post hatching,孵出后天数)等不同发育时期的个体,分别采用茜素红、阿利新蓝-核固红、HE、甲苯胺蓝四种组织学切片染色方法分析。结果显示:团头鲂鱼苗在20 dph和50 dph是肌间骨发育的关键时期,在20 dph时,肌膈组织中出现细胞的聚集;随着个体的发育,在50 dph时,肌膈组织中出现明显的钙化结节染色点,即为肌间骨组织,在肌间骨组织周围未发现软骨组织;据此可推断团头鲂肌间骨的骨化方式为膜内骨化。而在罗非鱼不同发育阶段个体的肌膈组织切片中,均未发现明显的细胞的聚集和钙化现象。3、为了进一步探究鱼类肌间骨发生发育的分子机制,本论文选取哺乳动物中已报道的骨骼发育相关基因entpd5、phex、bgp、alpl、sp7、runx2、fgf23、col1a2、scx等,开展基因系统进化分析以及基因在团头鲂和罗非鱼不同发育时期的定量表达比较分析。结果显示:不同鱼类的同一个基因都单独聚为一枝,表明这些基因在进化关系上具有高度的保守性,且在每个基因内,有刺鱼和无刺鱼均单独聚为一枝。9个基因在团头鲂和罗非鱼不同发育时期的基因表达结果表明,团头鲂sp7和entpd5基因在其40 dph时的相对表达水平最高,bgp在60 dph最高,推断这些基因与肌间骨的矿化有关。在罗非鱼个体发育过程中,基因alpl的相对表达一直降低,并且骨矿化相关基因entpd5和bgp基因的相对表达水平一直较低,但是fgf23基因的相对表达水平却一直增加。以上结果显示:在肌间骨骨化和矿化过程中,基因entpd5、bgp、alpl和sp7为诱导基因,而fgf23基因为抑制基因。