骨形态发生蛋白家族(BMP)在脊椎动物骨骼形成发育,细胞生长分化以及生殖等多种生理过程中起着重要的作用。BMP对生殖的作用主要是通过卵巢内部的BMP-SMADs信号通路来实现的。BMP家族配体在卵母细胞或滤泡细胞中合成,通过自分泌/旁分泌的作用方式与卵母细胞和滤泡细胞上的Ⅰ型和Ⅱ型跨膜受体(BMPRI和BMPRⅡ)结合成二聚体,随后磷酸化下游的SMADs,SMADs进一步调控目的基因的表达,从而调控卵巢发育和成熟。然而,在无脊椎动物中,BMP家族的功能研究,尤其是生殖作用的研究很少,目前尚不清楚BMP家族在无脊椎动物卵巢中是否也存在类似脊椎动物的自分泌/旁分泌机制。本文以我国东南沿海重要的经济蟹类——拟穴青蟹(Scylla paramamosain)为研究对象,通过RACE等分子克隆技术从拟穴青蟹中克隆得到了配体BMP7、受体BMPRIB和BMPRⅡ的cDNA全长序列,并通过BLAST比对等方法对其核酸和氨基酸序列进行了初步分析;应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、原位杂交、RNA干扰等技术探究了 BMP家族基因对卵巢发育的影响。此外,针对BMP家族一个重要的配体BMP7,采用卵母细胞和滤泡细胞分离、细胞离体培养和RNA干扰等技术研究了其对卵巢成熟的作用及其机制。主要的研究成果如下:1)BMP7及其受体在卵巢发育过程中的功能。从拟穴青蟹中克隆得到BMP7基因全长1279 bp,开放阅读框为909 bp,编码302个氨基酸;BMPRIB基因全长2388 bp,开放阅读框为1557 bp,编码518个氨基酸;BMPRⅡ基因全长2762 bp,开放阅读框为1875 bp,编码624个氨基酸。实时荧光定量PCR表明BMP7、BMPRIB和BMPRⅡ在拟穴青蟹各组织中广泛分布,尤其是卵巢。配体BMP7在卵黄发生前期表达较高,随着卵巢发育迅速降低,而受体BMPRs随着卵巢发育表达量不断升高。原位杂交结果显示BMP7 mRNA定位在滤泡细胞中,而受体BMPRs mRNA则定位在卵母细胞和滤泡细胞中。RNA干扰实验表明,BMPRs的双链RNA(dsRNA)能够显著抑制体外培养卵巢组织中SpSmad 1和SpVgR基因的表达。这些结果表明,BMP7和BMPRs可能以自分泌/旁分泌的方式参与调节了卵巢发育。2)BMP7对卵母细胞成熟的影响及其作用机制。采用机械分离的方法,从处于成熟期的卵巢中分离得到滤泡细胞和卵母细胞(裸卵)。半定量PCR的结果再次验证了 BMP7、BMPRIB和BMPRⅡ的定位,BMP7主要在滤泡细胞中表达,而BMPRIB和BMPRⅡ在卵母细胞和滤泡细胞中均有表达。体外培养实验显示,在17a,20β-双羟孕酮的诱导下,青蟹Cyclin B的基因和蛋白表达量均有升高而SpBMP7基因表达量下降。当去除卵母细胞与滤泡细胞之间的间隙连接时,SpBMP7对卵母细胞成熟的抑制作用并不会受影响。这些结果表明,BMP7可能以旁分泌的作用方式抑制卵巢成熟,起到避免卵巢过度成熟的作用。综上所述,拟穴青蟹BMP家族以自分泌/旁分泌的作用方式来调节卵巢发育和成熟,其中BMP7可能对卵巢成熟起到抑制作用。本结果也为甲壳类卵巢发育的研究提供了新的思路。