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学习记忆在动物获得新的觅食技能和食物偏好方面起着重要作用。然而,学习记忆对鱼类养成新的摄食习惯中的分子机制尚不清楚。作为肉食性动物,鳜（Siniperca chuatsi）具有独特的摄食习惯。一旦鳜苗开口觅食,就仅接受野外活饵料鱼,拒食死饵料鱼或人工饲料。本课题组已有研究结果显示鳜存在学习行为且驯食可能通过学习相关CaMKⅡ、PKA通路起到调控作用,但仍不清楚学习相关CaMKⅡ、PKA通路调控鳜驯食的分子机制。本研究通过前期学习转录组测序发现显著富集的学习记忆相关的信号通路,并且在活体、细胞水平上分别使用了 CaMKⅡ信号通路的抑制剂KN-93。通过RT-PCR、Western-blotting技术检测学习记忆、食欲相关基因的mRNA表达水平,以及CaMKⅡ、CREB的蛋白磷酸化水平。又通过构建学习记忆c fos、zif268基因过表达载体,电转染鳜脑细胞检测食欲相关基因的表达情况。最后利用染色质免疫共沉淀技术检测学习记忆转录因了与食欲相关基因是否存在相互作用。以期完善鳜驯食调控网络,为鳜驯食提供理论依据。实验一,经学习转录组测序发现显著富集的学习记忆相关的代表性信号通路,包括信号通路 Neurotrophin、cAMP、Long-term depression、Serotonergic synapse、Dopaminergic synapse、Glutamatergic synapse、Cholinergic synapse。又通过鳜脑室注射CaMKⅡ通路抑制剂KN-93,进行活体水平鳜驯食相关学习信号通路研究。分为四组:W+PBS组:W（阴性示范鳜）+PBS注射组（实验鳜）;T+PBS组:T（阳性示范鳜）+PBS注射组（实验鳜）;W+KN-93组:W（阴性示范鳜）+KN-93注射组（实验鳜）;T+KN-93组:T（阳性示范鳜）+KN-93注射组（实验鳜）。结果显示,1.行为学指标:与W+PBS组相比,T+PBS组鳜的驯化率、摄食量均显著升高,学会次数显著下降。而T+KN-93组与T+PBS组相比,鳜的驯化率和摄食量均显著降低,学会次数显著增加。2.学习相关通路:在T+PBS组中p-CaMKⅡ的蛋白水平显著升高,注射KN-93后显著降低。而p-CREB蛋白水平在四组之间没有显著差异。3.学习记忆相关基因:在T+PBS组中c-fos基因的mRNA表达水平显著上调,在T+KN-93组中显著下调。然而,在T+PBS,W+KN-93和T+KN-93组中,zif268基因的mRNA表达水平均显著上调。4.食欲相关基因:与W+PBS组相比,T+PBS组mch基因的mRNA表达水平显著上调,tac 3a基因的mRNA表达水平显著下调,pomc基因的mRNA表达水平极显著下调。与T+PBS组相比,T+KN-93组pomc基因的mRNA表达水平显著上调,T+KN-93组mch基因的mRNA表达水平显著下调。与W+KN-93组相比,T+KN-93组pomc、cart、mch基因的mRNA表达水平显著下调。此外与W+PBS组相比,W+KN-93组mch、cart基因的mRNA表达水平显著上调,而pomc、agrp基囚的mRNA表达水平显著下调。综上所述,与鳜食性转变相关的学习记忆信号通路可能是CaMKII-c fos-pomc/mch,为了后续的进一步研究奠定基础。实验二,通过使用CaMKⅡ抑制剂KN-93刺激鳜脑细胞,检测p-CaMKⅡ、p-CREB蛋白表达水平,学习及食欲相关基因cfos、zif268、pomc、mch、leptin a、npy的mRNA表达水平,进一步阐明鳜通过学习通路信号传导途径促进鳜食性转变的分子机制。结果表明,使用KN-93（50 μmol/L）刺激鳜脑细胞1.5 h后,与对照组相比p-CaMKⅡ、p-CREB的蛋白水平显著下降,与学习记忆密切相关的c-fos基因的mRNA表达水平显著降低,促食欲基因mch的mRNA表达水平显著降低,抑食欲基因pomc的mRNA表达水平显著升高,而npy、leptina基因的mRNA表达水平没有显著变化。又通过染色质免疫沉淀技术验证了 c-Fos作为转录因子,与抑食欲基因pomc有相互作用。以上结果表明,CaMKⅡ可能通过c-Fos介导pomc的转录,影响鳜学习记忆能力及食欲。实验三,为评估学习记忆对鳜摄食调控的影响,构建翘嘴鳜学习记忆相关基因cfos及zif268荧光过表达载体,以pcDNA3.1-EGFP载体进行转染实验,优化电转条件。利用电击的方式转染翘嘴鳜脑细胞,检测食欲相关基因mch、agrp、pomc、npy的mRNA表达水平变化。结果显示,成功构建了学习记忆过表达载体pcDNA3.1-cfos-EGFP、pcDNA3.1-zif268-EGFP。翘嘴鳜脑细胞电转染的最适条件:细胞量1×106个、电压240 V、脉冲时间5 ms、质粒6μg、电击1次、转染48 h,可见大部分荧光蛋白表达,转染率较高,表明pcDNA3.1-EGFP在体外成功转染翘嘴鳜脑细胞。过表达cfos基因后,食欲相关基因pomc、npy的 mRNA表达水平均显著性上调。而过表达zif268基因后,并未发现食欲基因有差异表达。以上结果说明,翘嘴鳜学习记忆相关基因cfos的表达影响了食欲相关基因pomc、npy的表达,学习记忆相关基因c-fOs很可能通过食欲基因pomc、npy调控鳜摄食。综上所述,进一步发现鳜通过学习记忆获得新食性是由于CaMKⅡ信号通路激活后,刺激c-fos基因表达,而c-Fos作为一个重要的转录因子,抑制了抑食欲基因pomc的表达,从而提高鳜食欲促进其摄食死饵。总之,鳜学习记忆可以通过学习通路CaMKⅡ-cfos-pomc信号传导途径促进鳜从摄食活饵到死饵食性的转变。