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性腺发育及其分子机制对于行有性生殖的生物而言,是基础的生物学问题之一,也是一个复杂而必不可少的过程。尽管性腺发育相关的新基因正在不断地被发现、鉴定,但迄今为止,仍不能完全阐明性腺发育的调控机制。鱼类是脊椎动物中最多样化的群体,并且对于许多人工养殖鱼类而言,其个体生长速率具有较大的性别差异,单性养殖的经济价值相对较高,所以鱼类性腺发育的研究一直是水产学的热点。色素框同源蛋白2(Chromobox homolog2,CBX2)是多梳蛋白家族(Polycomb group complex,Pc G)的核心成员之一,它作为发育相关的重要转录因子,在哺乳动物的性腺发育中发挥着不可缺少的作用。缺乏cbx2的小鼠和人类,会出现性反转现象。研究表明,cbx2可能通过调节sry及关键转录因子Nr5a1的表达进而参与哺乳动物的性腺发育,但目前关于cbx2的研究多集中在人类和小鼠中,在鱼类中的作用尚不明确。本研究选择青鳉作为实验鱼,通过PCR克隆和测序,鉴定了cbx2的c DNA序列,结果表明,该序列共有1443 bp,编码480个氨基酸;然后利用各种软件对cbx2进行生物信息学分析,SMART和Swiss model预测结果显示:CBX2二级结构中含有1个Chromo domain、4个低复杂结构域和一个Pfam domain;三级结构中α螺旋占13.125%,β折叠占7.08%,无规卷曲占79.795%。Ex PASy-Prot Param tool分析发现,组成CBX2蛋白的氨基酸中,丝氨酸占比最高,为14.0%。进化树结果表明:CBX2进化较为保守,从鱼到人均显示出强烈的同源性,进化树上的鱼类全都聚为一支,而其余的物种聚为另外一支。不同物种CBX2氨基酸的多序列比对结果显示:CBX2序列的前端-Chromo domain和后端-Pfam domain保守性较高,中间部分保守性较差。为探讨cbx2的表达模式,本文通过荧光定量PCR、免疫组化技术(Immunohistochemistry,IHC)和原位杂交(In situ hybridization,ISH)技术构建了该基因在青鳉胚胎发育时期和性腺中的表达谱。荧光定量结果表明,在胚胎发育阶段,从未受精时cbx2 m RNA就有少量表达,卵裂期的表达量相对平稳,囊胚期表达量逐渐上升,原肠胚期表达量达到峰值。Cbx2在神经胚和器官形成期也一直持续高表达,发育后期表达量降低,表明该基因可能参与了鱼类器官的形成和发育,或许还与原始生殖细胞的生成有关。在各组织中,cbx2 m RNA在性腺和肾脏中的表达较高,并且性腺中,精巢中的表达远高于卵巢,表明cbx2或许涉及精巢发育。IHC和ISH结果均表明,在精巢中,cbx2 RNA和蛋白质主要在精原细胞和精母细胞中表达;在卵巢中,cbx2 RNA和蛋白质在早期(I,II,III时相)卵母细胞中表达量较高,而在IV,V时相卵母细胞中表达较弱。荧光双色原位杂交(Fluorescent in situ hybridization,FISH)显示cbx2与生殖细胞标记基因vasa共定位,二者表达模式一致,表明cbx2是生殖细胞表达的基因,可能与精子和卵子的发生过程有关。为了进一步探究cbx2的功能,我们在青鳉1细胞期受精卵和活体性腺部位注射si RNA抑制cbx2的表达,结果表明,注射si RNA后,cbx2的表达明显被抑制,雄性性别相关基因—sox9(SRY-related HMG box 9)的表达量降低;与之相对应的是,卵巢发育相关基因—foxl2(Forkhead transcriptional factor 2)的表达量升高;活体注射结果与显微注射结果一致,注射si RNA后,精、卵巢中cbx2的表达量明显被抑制。sox9在精巢中的表达量降低,而foxl2在卵巢中的表达量升高。这表明cbx2还可能通过调节sox9和foxl2等基因表达,进而参与青鳉的性别分化。此外,为了验证cbx2与减数分裂之间的关系,本文又对减数分裂相关基因SCP3(Synaptonemal complex protein 3)和Exol(Exonuclease 1)的表达量变化进行测定。结果显示,二者的相对表达量也随着cbx2的表达量降低而降低,表明cbx2可能也涉及减数分裂过程。