卤虫,又名盐水丰年虾,是广泛分布于各大洲的盐湖或盐田中的一种小型甲壳类生物,因其强大的适应极端环境的能力而被科学家用来作为极端生物学的研究材料。卤虫具有独特的生殖模式：在环境适宜的条件下,卤虫行卵胎生途径直接产下可游动的无节幼体；在环境恶劣的条件下,卤虫行卵生途径产下休眠卵。休眠卵的外围包被有一层厚实的外壳,在透射电子显微镜下呈现明显的层状结构,从外向内分别是致密的皮质层(Cortical layer, CL),疏松成许多空泡结构的泡层(Alveolar layer, AL)以及最内层的胚胎表皮层(Embryonic cuticle layer, ECL)。现在越来越多的证据证实休眠卵壳对休眠卵抵御极端环境起着不可或缺的作用,但对于休眠卵壳的组成成分和形成机制的了解却非常有限。本研究基于卵生卤虫和卵胎生卤虫的抑制性消减杂交文库,从中我们筛选了三个编码包含几丁质结合域的基因,并分别命名为卤虫几丁质结合蛋白(Artemia parthenogenetica chitin-binding protein, Arp-CBP)基因A,几丁质结合蛋白基因B,几丁质结合蛋白基因C。我们通过定量PCR实验发现其为卵生卤虫的特异性表达基因,并且在卵生卤虫胚胎发育后期mRNA大量积累。原位杂交结果表明这三个基因由胚胎细胞表达。蛋白印迹(Western blotting)实验显示这三个卤虫几丁质结合蛋白在休眠卵中大量累积。胶体金偶联的免疫组化实验进一步证实这三个蛋白特异性分布于卤虫休眠卵壳中的胚胎表皮层,其中Arp-CBP-A蛋白分布在纤维层和外表皮膜上,Arp-CBP-B、Arp-CBP-C蛋白分布在外表皮膜和内表皮膜上。通过RNAi技术我们将Arp-CBP基因进行了体内沉默实验,并通过透射电子显微镜观察了干涉组卤虫产下的休眠卵的卵壳形态,发现将Arp-CBP基因沉默后,卤虫休眠卵壳的胚胎表皮层发生异常,其纤维层变得疏松,外表皮膜和内表皮膜变得不规则。进一步,我们通过体外结合活性检测发现这三个几丁质结合蛋白都有糖结合活性,由此推测Arp-CBP蛋白通过与糖结合形成多糖纤维晶格参与卤虫休眠卵壳的构建。这些发现让我们深入了解到卤虫休眠卵壳中胚胎表皮层的形成机制,并证实了Arp-CBP基因参与了卤虫休眠卵壳胚胎表皮层的形成,为最终揭示卤虫休眠卵外壳的神秘面纱提供了依据和方法。