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本文以实验室课题组马氏珠母贝珍珠囊转录组数据库为基础，采用生物信息学方法预测珍珠囊分泌蛋白并从中筛选与珍珠层形成相关的关键基因，然后对候选基因进行了全长克隆、表达分析，并利用RNA干扰结合荧光定量和扫描电镜的方法对其在珍珠层形成过程中的作用做初步的研究。结果小结如下：1.预测得到的珍珠囊分泌蛋白有308个。根据注释信息进行分类，矿化相关的基因38个，免疫相关的基因15个，其它没有详细分类的，如酶、细胞因子等，255个。从矿化相关的蛋白中挑选两个矿化的关键基因—骨形态发生蛋白7（bonemorphogenetic protein7，BMP7）和金属蛋白酶组织抑制剂（Tissue inhibitors ofmetalloproteinase，TIMP）做进一步的研究、鉴定。2. BMP7又称为成骨蛋白-1（osteogenetic protein，OP-1），能够促进造骨细胞的分化和诱导异位成骨，属于转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）超家族。本实验克隆得到的马氏珠母贝BMP7（Pm-BMP7）基因的cDNA序列全长为2972bp，5’ UTR为294bp，3’ UTR为1388bp，开放阅读框（ORF）为1290bp。ORF编码429个氨基酸，包含N端信号肽（1-35aa）、前结构域（36-294aa）和成熟肽（295-429aa）。在成熟位点（R-R-T-R）将前结构域剪切后产生的成熟肽由135个氨基酸组成，具有TGF-β家族共有的结构域（318-429aa），含有6个Cys；成熟肽的理论分子量为15.60KD，PI为9.51。氨基酸序列比对发现，Pm-BMP7与牡蛎、泥蚶的BMP7同源性较高，分别为66%、61%；与脊椎动物的同源性不高，非洲爪蟾（40%）、智人（39%）、斑马鱼（39%）。荧光定量显示，Pm-BMP7在外套膜中的表达量最高，其次是鳃，在血液中的表达量最低。利用RAN干扰技术抑制Pm-BMP7的表达后，Pm-BMP7在外套膜中央区（形成珍珠层）和边缘区（形成棱柱层）的表达量显著下调（P<0.05）；SEM观察发现，与对照相比，实验组珍珠层生长混乱，棱柱层出现明显的孔洞。实验结果表明本研究克隆获得的马氏珠母贝BMP7在贝壳珍珠层和棱柱层的形成过程中均发挥了重要的作用。3. TIMP是一种多功能蛋白，对细胞外基质蛋白起着关键的调节作用。本研究通过RACE技术获得的马氏珠母贝TIMP（Pm-TIMP）基因的cDNA序列全长为901bp，5’ UTR为51bp，3’ UTR为169bp，开放阅读框（ORF）为681bp。ORF编码226个氨基酸，信号肽切割位点在20和21之间；成熟肽中含有13个Cys，分子量为23.37KD，PI为5.42。氨基酸多重比对显示，Pm-TIMP与牡蛎的TIMP一致性最高41%，与泥蚶的是30%。荧光荧光定量显示：Pm-TIMP在血液中的表达量最高，其次是珍珠囊、外套膜和鳃。利用RAN干扰技术抑制Pm-TIMP的表达后，Pm-TIMP在外套膜中央区表达量显著下调（P<0.05）；结合SEM观察发现，与对照组相比，实验组珍珠层发生随机生长，导致过渡带覆盖有一层形状不规则的结晶体。实验结果表明本研究克隆获得的Pm-TIMP参与了贝壳珍珠层的形成。