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缺氧可引起细胞产生一系列的代偿性变化，如呼吸量增加，HIF-1感受调节性加强、红细胞适应性增多、肌红蛋白增加等。其中低氧诱导因子-1（Hypoxia inducible factor-1，HIF-1）的作用十分广泛，现已知HIF-1能够调控基因下游的60多种靶基因，是调节氧稳态的重要转录因子。HIF-1由活性亚基HIF-1α和组成性亚基HIF-1β组成，活性亚基HIF-1α，在低氧调节中起着关键性的作用。弄清不同生境鱼类HIF-1α的序列变异和进化，对于理解分子序列变异和低氧适应之间的相关性具有重要的意义，也可为培育和筛选耐低氧鱼类品种提供理论依据。本研究采用分子生物学方法，选择不同生境代表性鱼类为研究对象，对所选鱼类银鲫（Cassius auratus gibelio）、淇河鲫(Cassius auratus pengzesis)、鲶鱼(Silurns asotus)、泥鳅（Paramis gurnus），从其心脏、肝脏、肾脏、腮、肌肉中提取总RNA为模板，用RT-PCR方法扩增出cDNA序列，并进行克隆测序。引物设计主要是基于鱼类HIF-1α的保守性序列，设计和筛选一对特异性引物（上游引物加入HindⅢ酶切位点，下游引物加入XhoⅠ酶切位点）扩增出银鲫、淇河鲫、鲶鱼、泥鳅的HIF-1α的编码序列。将HIF-1序列经TA连接插入到pMD19-T Simple Vector克隆载体中，转化大肠杆菌JM109，获得重组的pMD19-T-HIF-1α高效克隆载体。用蓝白斑筛选，质粒PCR方法筛选出阳性克隆，用HindⅢ和XhoⅠ酶切鉴定重组质粒。经测序以及同源序列的比对，以验证所获得的鱼类HIF-1α cDNA序列。其研究结果如下：银鲫HIF-1αcDNA序列，长度2325bp，编码774个氨基酸。银鲫与彭泽鲫具有最高的核酸序列一致性达到95%，其次是鲤鱼（Cyprinus carpio）95%，青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）93%，白鲢（Hypophthalmichthys molitrix）91%，团头鲂（Megalobrama amblycephala）91%，草鱼（Ctenopharyngodon idellus）91%，麦穗鱼（Pseudorosbora parva）90%，斑马鱼（Danio rerio）89%。通过保守结构域分析，其具有bHLH结构域，PAS-A结构域，PAS-B结构域，C-TAD保守结构域和氧依赖降解区（Oxygen dependent degradation domain，ODD)。银鲫HIF-1α在各组织中均有分布，但其表达具有组织特异性，在心脏，鳃，肾脏中表达量较高，而在肝脏中表达量均较低。淇河鲫与银鲫HIF-1α核酸序列相似度达97%，故二者有很高程度的类同。鲶鱼HIF-1α的编码序列长2304bp，编码767个氨基酸。鲶鱼与斑点叉尾鮰（Ictaluruspunctatus）的核酸序列一致性达到90%，其次是胭脂鱼（Myxocyprinus asiaticus）84%，白鲢83%，草鱼83%，彭泽鲫82%。通过保守区域分析，其具有bHLH结构域，PAS-A结构域，PAS-B结构域和转录激活区域C-TAD。泥鳅HIF-1α的编码序列长2316bp，编码771个氨基酸。泥鳅与鲢鱼的核酸序列同源性达到85%，其次是胭脂鱼85%，草鱼85%，鲫鱼84%。通过保守区域分析，泥鳅该序列具有PAS-A结构域，PAS-B结构域，bHLH结构域以及C-TAD。本研究中，为了研究不同生境鱼类HIF-1α的功能特点，克隆出鲫鱼、鲶鱼、泥鳅的HIF-1α基因序列，分析发现：四种鱼类的HIF-1α的bHLH、PAS-A、PAS-B和C-TAD区域高度保守，ODD和N-TAD区有一定程度的变异。银鲫和淇河鲫聚为一个系群，鲶鱼和斑点叉尾鮰聚为一个系群，泥鳅独立出来，显然它们的进化速度差异较大。鱼类HIF-1α的进化速度较哺乳类和两栖类动物快，这与鱼类HIF-1α的分布有一定关系。另外，将银鲫的HIF-1α中ODD区剔除后，利用改造的HIF-1α基因，构建了重组质粒，对于研究HIF-1α基因及ODD区功能提供了条件和基础。