红鲫(Carassius auratus red var.)(2n=100,♀)与鲤鱼(Cyprinus carpio L.)(2n=100,♂)远缘杂交培育出两性可育的异源四倍体鲫鲤,通过多代自交后形成异源四倍体鲫鲤品系。以改良异源四倍体鲫鲤为父本与二倍体红鲫为母本杂交得到不育的异源三倍体鲫(湘云鲫2号)。脊椎动物性腺发育机制是近年来生物学领域的一个热门话题。与硬骨鱼性腺发育相关的Inhibin(抑制素)和Activin(激活素)的研究已有报道,但在不同倍性鱼类中的研究较少。已有研究表明Inhibin和Activin参与许多重要生理过程,现在有关研究最多的是Inhibin和Activin在生殖过程中的调控。Inhibin和Activin参与了下丘脑-垂体-性腺生殖轴(HPG轴)的调控。在下丘脑中,Inhibin和Activin可调节促性腺激素释放激素(gonadotropin releasing hormone,GnRH)分泌;在垂体中,Inhibin和Activin调节促性腺细胞分泌卵泡刺激素(Follicle stimulating hormone,FSH)和促性腺激素释放激素受体(Gonadotropin releasing hormone receptor,GnRHR)的表达;在卵巢中,Inhibin和Activin可调节卵泡发生和卵母细胞成熟。此外,不育的异源三倍体鲫为育性相关基因的功能和机制的研究提供了很好的实验材料。本研究的具体内容及结果如下:1.对二倍体红鲫和异源三倍体鲫的inhibinα基因的cDNA全长序列进行了克隆及序列分析。二倍体红鲫inhibinα基因cDNA全长1642bp,其中5’非编码区为170bp,3’非编码区为428bp,开放阅读框为1044bp,编码347个氨基酸。异源三倍体鲫inhibinα基因cDNA全长1632bp,其中5’非编码区为165bp,3’非编码区为423bp,开放阅读框为1044bp,编码347个氨基酸。2.通过实时定量PCR对比分析了inhibinα基因在二倍体红鲫和异源三倍体鲫各个组织的表达特征。结果显示inhibinα在性腺中有较高的表达量。推测Inhibin主要作用与鱼类的生殖过程相关,这与之前在哺乳类动物及斑马鱼中的研究一致。此外,我们还比较了inhibinα在二倍体红鲫和异源三倍体鲫卵巢中的表达,研究结果表明在异源三倍体鲫卵巢中的表达量高于二倍体红鲫。我们推测inhibinα在异源三倍体鲫卵巢中高表达,可以通过阻断Activin的作用抑制性腺的发育,从而导致异源三倍体鲫的不育。3.在实验室前期已获得了不同倍性鲫鲤activinβA和activinβB基因cDNA全长的基础上,我们对activinβ_A和activinβ_B基因在不同组织中的表达情况开展了研究。研究结果显示activinβA和βB在组织中广泛表达,这也表明Activin在组织中起着旁分泌和自分泌的作用。activinβA和βB基因分别在不同时期的红鲫和异源三倍体鲫垂体和卵巢的表达结果显示,activinβA和βB基因在二倍体红鲫和异源三倍体鲫垂体中的表达不一致,activinβA基因在异源三倍体鲫中高表达,然而activinβB基因在二倍体红鲫较高的表达。根据之前的研究我们推测activinβA和activinβB可能在垂体中受到不同的调节,并发挥不同的作用。无论是在繁殖期还是非繁殖期,activinβA和βB基因在异源三倍体鲫卵巢中的表达都明显高于红鲫。根据inhibinα在异源三倍体鲫卵巢中的表达量高于二倍体红鲫的实验结果,我们推测inhibinα竞争性的结合activinβA和βB,通过影响activin二聚体的形成抑制性腺的发育。4.采用免疫组织化学技术对Activin亚基在不同性腺发育时期的不同倍性鱼卵巢中进行定位分析,发现ActivinβA和βB主要定位在颗粒细胞中。在异源三倍体鲫的卵原细胞中我们发现了大量的阳性信号的存在。本研究从Inhibin和Activin亚基在可育二倍体红鲫和不育异源三倍体鲫的表达情况进行了一系列研究讨论,进一步揭示了异源三倍体鱼生殖调控的分子机制,为鱼类生殖生理学研究及繁殖育种提供理论依据。