马氏珠母贝(Pinctada fucata Gould)又称合浦珠母贝，是世界上海水珍珠培育的最主要母贝，广泛分布于我国南方海区。性腺发育是发育生物学的热点研究领域之一。有关性别分化和性腺发育相关基因的研究在脊椎动物特别是哺乳动物中已有了相当的认识。然而，在无脊椎动物特别是海洋贝类中相关的研究却是非常有限的。本研究以我国重要的海洋经济贝类马氏珠母贝为研究对象，分析了与性别和生殖相关基因Pf-Dmrt4、Pf-SoxE和5-HTpf的结构特征、表达模式、细胞定位，以及外源激素和RNA干扰对基因表达的影响，探讨了它们在马氏珠母贝性别分化和性腺发育过程中的作用。论文研究结果阐释了这3种基因在马氏珠母贝性腺发育和性别分化中的分子功能，充实了贝类性别分化和性腺发育理论:　　1、马氏珠母贝Pf-Dmrt4基因的cDNA全长为1711 bp，ORF框1104 bp，编码367个氨基酸，5UTR199 bp，3UTR408 bp，包含一个长30 bp的PolyA尾巴。其氨基酸序列具有DMRT蛋白特有的DM保守结构域(23-81 aa)，且在C端拥有DMRT4和DMRT5蛋白共有的DMA保守结构域(207-242aa)，以及DMRT4和DMRT5蛋白特有的短保守序列。序列比对和系统进化分析显示，Pf-DMRT4蛋白与其它物种的DMRT4蛋白的相似性最高，且首先与DMRT4蛋白聚类，这一结果说明了马氏珠母贝Pf-Dmrt4基因在进化上的保守性。定量RT-PCR结果显示，马氏珠母贝Pf-Dmrt4 mRNA在各组织中均有表达，在雄贝的鳃和精巢中表达量相对较高;在雌贝的外套膜和卵巢中表达量相对较高。该基因在雌雄两性性腺各发育时期中均有表达，且成熟期精巢中的表达量显著高于其余各期，而各期卵巢以及增殖期与生长期精巢中的表达量未显示显著性差异。一定浓度的性激素E2和MT处理可上调Pf-Dmrt4的表达。原位杂交结果显示，Pf-Dmrt4 mRNA分布在成熟期卵巢的卵母细胞的胞质和核中;也定位于马氏珠母贝成熟期精巢的精原、精母和精细胞中。RNA干扰可引起精巢中Pf-Dmrt4基因的瞬时沉默，实验组中精巢状态多为排放期，滤泡解体精细胞排出。结果暗示Pf-Dmrt4基因参与了马氏珠母贝生殖细胞的分化和功能维持，尤其在成熟期精巢的发育中起重要的作用。　　2、马氏珠母贝Pf-SoxE基因的cDNA全长为2346 bp，编码462个氨基酸。其氨基酸序列具有SOX基因家族特有的HMG保守结构域。序列比对和系统进化分析显示，Pf-SOXE蛋白与其它物种的SOXE蛋白的相似性最高，但是单独为一个分支，不与SOX8、SOX9和SOX10聚为一支。定量RT-PCR结果显示，马氏珠母贝Pf-SoxE mRNA在各组织中均有表达，且在消化腺和精巢表达量高于其它各组织。该基因在雌雄两性性腺各发育时期中均有表达，且排放期和休止期期精巢中的表达量与其余各期相比呈显著性差异;而各期卵巢中的表达量未显示显著性差异，表明该基因也参与了马氏珠母贝性腺的分化和发育。同时一定浓度的性激素MT处理可上调Pf-SoxE的表达。原位杂交结果显示Pf-SoxE mRNA分布在卵巢的滤泡壁，也定位于马氏珠母贝精巢的精细胞和精子中;RNA干扰及qRT-PCR结果显示，体外注射dsRNA可引起马氏珠母贝精巢中Pf-SoxE基因的瞬时沉默，注射后7d时，实验组目的基因在体内的表达量显著的低于注射PBS的对照组及GFP对照组。结果暗示Pf-SoxE基因参与了马氏珠母贝精巢成熟和早期雄性性别分化的过程。　　3、马氏珠母贝5-HT受体基因(5-HTpf)的cDNA全长2541 bp，编码471个氨基酸，与太平洋牡蛎及海兔的五羟色胺受体的同源性分别为71％和51％。推导的氨基酸序列具有典型的七次跨膜区以及一个长的内环。进化树分析显示5-HTpf与无脊椎动物的5-HT1聚为一类，属于5-HT1亚型。实时定量RT-PCR结果显示5-HTpf广泛存在于被测组织，胚胎及幼虫各发育时期。排放期卵巢5-HTpf表达量显著高于精卵巢其它各时期。在5-HT处理过的卵细胞和雌二醇注射后的卵巢中5-HTpf的表达量明显升高。一定浓度的5-HT可显著促使马氏珠母贝卵母细胞的生发泡破裂，并使已经发生生发泡破裂的卵母细胞进一步成熟，同时可诱导5-HTpf的表达。原位杂交结果显示，在马氏珠母贝成熟期卵巢中，5-HTpf mRNA主要在卵母细胞和卵细胞及滤泡壁表达。而在成熟期精巢中，5-HTpf mRNA也仅在滤泡壁和精母细胞中有少量表达。结果表明5-HTpf参与马氏珠母贝的繁殖过程，主要作用于诱导卵母细胞的成熟及产卵过程。