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多鳞白甲鱼(Onychostoma macrolepis),隶属于鲤形目、鲤科、白甲鱼属,俗称钱鱼,是国家重点保护的淡水鱼类之一。多鳞白甲鱼属于非典型洞穴鱼类,有水中―活化石‖之称。但随着气候变化,环境污染,人类活动等因素影响,这一珍贵鱼种的野生资源濒临灭绝。为保护这一野生珍稀鱼类种质资源,我们课题组开展了人工驯养试验,突破了人工繁殖技术,发现了多鳞白甲鱼在繁殖期间存在卵巢和卵子发育不同步的现象。本研究以繁殖期多鳞白甲鱼为研究对象,通过气相色谱分析了繁殖期多鳞白甲鱼亲鱼卵巢不同状态的卵子与胚胎的脂肪酸组成,进而比较分析了3月份(出泉期)与6月份(繁殖期)成年多鳞白甲鱼卵巢转录组,通过生物信息学解析了脂肪酸代谢的相关基因,筛选出繁殖期卵巢高表达基因caveolin-1,之后通过q PCR和免疫组化分析不同阶段卵巢、精巢和肝脏的caveolin-1的表达与定位,并得出以下研究结果:1.多鳞白甲鱼亲鱼繁殖期特征及产卵规律研究繁殖期多鳞白甲鱼亲鱼观测结果显示性成熟雌鱼卵巢内同时存在未熟卵子、成熟卵子和过熟卵子,不同雌鱼不同类型卵子占比存在差异,其受精后胚胎存活率可能与卵子质量相关。结果表明多鳞白甲鱼产卵类型为分批不同步型。2.多鳞白甲鱼卵子与胚胎脂肪酸含量测定及分析卵子脂肪酸含量测定结果显示,过熟卵子中葵酸(C10:0)占比低于成熟卵子,且未成熟卵子中未检测出葵酸。成熟卵子、精子和胚胎脂肪酸测定结果显示正常胚胎脂肪酸占比更接近于卵子,与精子差异较大。在水温18±1℃,孵化72h后的死胚中亦未能检测出葵酸。各样品脂肪酸含量检测结果显示成熟卵子不饱和脂肪酸占比较高,多不饱和脂肪酸占比较低。结果表明葵酸(C10:0)可能是正常卵子和正常胚胎的重要组成成分。3.3月份与6月份成年多鳞白甲鱼卵巢组织转录组比较比较分析3月份与6月份多鳞白甲鱼卵巢组织的差异表达基因,结果显示6月份卵巢与3月份卵巢相比,共有3948个基因显著上调(46.66%),4514个基因显著下调(53.34%);GO富集分析到28745个基因,在生物过程中至少有7个基因与脂肪组织发育有关;KEGG富集分析结果显示,有59个基因可能与脂肪酸的代谢相关;基于卵巢转录组差异表达基因分析,筛选出6月份多鳞白甲鱼卵巢中10种影响脂肪酸代谢的高表达基因,在这些基因中,GO和KEGG注释结果均显示caveolin-1与脂质代谢显著相关。4.多鳞白甲鱼caveolin-1序列比对及其不同发育阶段肝脏、精巢、卵巢的表达及定位分析多鳞白甲鱼caveolin-1序列比对结果显示,多鳞白甲鱼caveolin-1在不同物种中具有较高的保守性,但其亲缘关系与鱼类相对较近,与高等哺乳动物较远。caveolin-1在肝脏中的表达定位结果呈现季节差异,可能与肝脏中脂质含量呈正相关,其蛋白定位于肝脏细胞的膜结构中;在成年多鳞白甲鱼精巢中,caveolin-1在繁殖期精巢中高表达,并且在繁殖期定位于精子表面;在不同时期成年多鳞白甲鱼卵巢组织中,caveolin-1在6月份卵巢中表达量最高,而且在繁殖期成熟卵子中表达量也最高,免疫组化显示,caveolin-1定位于各级卵母细胞中。综上所述,本试验进一步证明了多鳞白甲鱼为分批不同步产卵类型的鱼类;并且葵酸(C10:0)可作为成熟正常卵子以及存活胚胎的分子标记;caveolin-1在肝脏中的表达定位结果表明caveolin-1表达水平与脂肪酸含量呈正相关,同时发现了在多鳞白甲鱼精巢和卵巢中caveolin-1表达定位呈现显著的季节变化,据此推测caveolin-1可能通过影响脂肪酸代谢调控性腺发育。