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斑节对虾（Penaeus monodon）,是隶属于节肢动物门（Arthropoda）、甲壳纲（Crustacea）、十足目（Decapoda）、对虾科（Penaeidae）、对虾属（Penaeus）的一种重要的水产经济动物,也是本实验室的主要研究对象。本文主要立足于甲壳动物高血糖激素家族的研究工作,在对过去一段时间在该领域成果和进展充分了解的基础上,利用从斑节对虾转录组库中筛选到的三个有鲜明特色的甲壳动物高血糖激素家族CHH-Ⅰ型基因PmHHLP、PmHHLPP和PmCHH,以生物信息学方法、实时荧光定量技术、RNA干扰技术、原位杂交技术等研究方法为辅助,开展对斑节对虾甲壳动物高血糖激素I型基因（CHH-Ⅰ）的鉴定及功能的研究工作。论文重点关注近年来新出现的“多功能”和组织特异性等现象,从血糖调节、性腺调控、变态发育等多个方面,探究CHH-Ⅰ型基因序列结构与功能表达之间的联系,取得了阶段性的成果。结果表明,PmHHLPP在血糖调节、变态发育中有重要作用,可能参与了能量调节,该基因ds RNA的注射使对虾血糖浓度水平明显升高;PmCHH被证实在卵巢发育、幼体变态过程中发挥一定的作用,但无血糖调节活性;PmHHLP具有明显的组织特异性,主要分布于斑节对虾的精荚和输精管,在精荚壁形成过程中扮演重要的角色。这三个CHH-Ⅰ型基因的功能涵盖性腺调控、幼体发育、血糖调节等多个方面,表现出明显的多功能倾向。其具体结果详述如下:PmHHLPP不仅具有CHH-Ⅰ型基因的基本特征,其基因组结构和氨基酸序列结构上也显示出与其他CHH基因的相似性,这其中包含多个可能与血糖调节活性相关的氨基酸残基位点和保守区域。PmHHLPP普遍表达于所有组织中,且在神经系统和肠、胃等组织中有较为稳定的表达水平,在不同的发育时期存在一定的波动。PmHHLPP参与到幼体变态发育的过程中,在无节幼体Ⅲ和IV期以及糠虾幼体期等斑节对虾幼体变态的重要时期表达量明显上升,表现出能量代谢的潜力。进一步的血糖调控研究表明,PmHHLPP的缺失会造成对虾血糖浓度的升高,增幅超过30%,如果在24h后再次进行多巴胺注射,血糖浓度水平将进一步增高,并在12h内保持较高的水平,结合该基因存在多个潜在的血糖调节有关的氨基酸残基位点,猜测其作为辅助因子参与了血糖调控环节,即,PmHHLPP是参与血糖调控过程的CHH-Ⅰ型基因。PmCHH虽然在基因组结构和氨基酸序列上与多个CHH基因呈现出相似的特征,但同时该基因在W70、N74、N75、Q81、I83、I90、K112等多个位点上与另外两个分别来自印度洋中脊盲虾（无眼柄）和凡纳滨对虾的组织特异性CHH-ⅠI型基因一起,表现出与其他CHH基因不同的序列特征,这3个基因独立聚为一支。从表达水平来看,除鳃和肠以外,PmCHH在其他组织中的表达量并无明显的差异,其中包括了眼柄神经、肝胰腺、表皮和肌肉等;在剪除单侧眼柄后,PmCHH在眼柄神经、肌肉和表皮中的表达量均出现明显的下降,但在肝胰腺中的表达水平保持稳定;在幼体变态发育过程中,PmCHH表现出与Pm HHLPP截然不同的表达趋势,同时显示出在卵巢发育过程中一定的作用:在Ⅲ期以后表达量明显上升,并保持了较高的水平,可能参与了卵母细胞的发育过程。血糖调控研究体现了PmCHH与血糖调节活性的弱相关性,基因沉默并不会造成斑节对虾体内血糖浓度的明显变化,这体现了PmCHH作为CHH-Ⅰ型基因在“多功能”过程中的潜力。PmHHLP具有CHH-Ⅰ型基因基本的结构特征,包括“信号肽—CPRP—KR/ER/RR二盐键结构—成熟肽”结构模式以及成熟肽中的6个高度保守的半胱氨酸残基位点等,但与中国明对虾的两个组织特异性HHLP基因相似度更高,达到67%和63%,聚类结果上也与其独立聚为一支。后续的功能表达结果也证明了这种相似性,PmHHLP表现出明显的组织特异性:它在眼柄神经、肝胰腺、肌肉等大多数组织中均不表达,仅特异性表达于精荚和输精管中,在精巢和卵巢中仅少量存在;FISH结果显示了其具体的表达位点:精荚和输精管内壁上皮,并在形成早期于内柱状上皮细胞中发现了PmHHLP的表达;进一步的精荚再生实验显示了其与精荚形成的重要联系:随着精荚的生长表达量显著升高,同时在精荚囊形成的原始场所输精管中有滞后表达的现象;与精子数量的增长弱相关,这在PmHHLP的基因沉默实验中得到证实,在保持对该基因80%以上的沉默效率的情况下,精荚囊的重量增长明显滞后,而精子数量仅在第15天有显著差异,这表明了PmHHLP与斑节对虾精荚形成的重要作用,这个组织特异性下的新功能的出现也使笔者更倾向于认为该基因与中国明对虾的另外两个特异性基因,是属于CHH-Ⅰ的一个新的分支。综合起来看,三个具有CHH-Ⅰ型结构的基因在功能上各不相同,这其中不仅包括其本来报道的血糖调节活性,还显示出对斑节对虾性腺调控、变态发育等多个过程的表达活性,这是甲壳动物高血糖激素“多功能”现象在斑节对虾中的体现,也是基因结构和功能多样化的重要表现,这为进一步丰富对甲壳类高血糖激素家族的认识、完善对多肽类激素的调控网络研究提供了借鉴,亦为深入了解斑节对虾雄性生殖系统的形成与调控奠定基础。