生长抑素（Somatostatin,简称SS或SST）,一种从绵羊的下丘脑发现的环状多肽,由14个氨基酸组成。其主要功能是抑制生长激素的分泌。生长抑素家族共有6个基因:ss1-ss6,5个受体蛋白:SSTR1-SSTR5。根据生长抑素前体蛋白裂解方式不同,生长抑素在不同组织中产生,通过结合5种受体蛋白SSTR1-SSTR5,来调控机体激素分泌,生长发育等。青春期是生物个体获得繁殖能力的关键时期,鱼类启动青春期发育,需要个体生长至一定体型大小,存储足够的脂肪和能量。鱼类一旦启动青春期发育,个体生长减缓,能量将供给性腺发育,这对鱼类养殖业来说是一个不良信号,尤其是性早熟更会给鱼类养殖业带来巨大经济损失。斑马鱼具有多种优点其中其青春期启动的条件性让我们对其进行研究,我们利用基因编辑技术CRISPR/Cas9成功构建了生长抑素基因的多种突变鱼系;解析生长激素抑制素在介导鱼类生长与启动青春期发育过程中的关键作用以及调控机制,进而避免性早熟对水产养殖业造成的经济损失,同时可以为水产养殖提供科学有效的管理方法,促进水产养殖业的发展。本研究首先通过qPCR的技术对生长抑素基因ss1-ss6在斑马鱼组织中的表达进行分析,结果显示:ss1在脑和肝脏组织特异性高表达;ss2在眼和脑中表达较高;ss3在脑和肝脏表达较高;ss4在肝脏表达较高,ss5在精巢表达较高;ss6在脑高表达。为了进一步确定生长抑素基因是否具有时空表达的特异性,我们利用qPCR检测了斑马鱼胚胎时期（24hpf,48hpf,72hpf,96hpf,120hpf）和青春期发育时期（25dpf,30dpf,35dpf,40dpf,45dpf,50dpf,55dpf,60dpf）的ss1-ss6基因表达,结果显示:在胚胎时期24hpf-72hpf时间内ss1的表达随时间推移上调,72hpf表达量达到最大,72hpf后开始下降至96hpf后又开始上调;ss2在胚胎时期表现出了与ss1相似的表达模式;ss3基因在24hpf-120hpf时间内一直处于上调下调交替状态,并没有明显的表达模式;ss4在24hpf-120hpf表达总体呈上调趋势,在72hpf后略有下调;ss5基因在24hpf-48hpf表达略有下降,72hpf表达达到最大值,72hpf后表达量下调,96hpf后又开始上调;ss6在24hpf-48hpf表达量基本不变,48hpf后表达量上升,72hpf达到最大值,72hpf后开始下调,96hpf后表达量基本不变。在青春期发育过程中,ss2基因在25dpf-60dpf的时间内并未表现出明显的变化规律,ss1,ss3,ss4基因在25dpf-40dpf表达水平较低,当到达45dpf时基因表达显著上调并且在50dpf时表达量达到最高,50dpf后表达量下降,55dpf下降到最低值,之后表达量基本不变,ss5与其它基因不同,它的第一个表达上调并达到峰值的时期是40dpf-45dpf,相比于其它基因提前了5dpf,ss5,ss6基因在60dpf时表达量最高且仍处于上升的趋势,所以我们认为ss5,ss6在后面的发育中作用要高于青春期启动时期,所以我们后续选取了ss3,ss4基因进行进一步的研究。我们对组织表达和时间表达进行进一步的验证,发现45dpf-50dpf的基因上调主要作用组织是肝脏而不是脑。上述实验结果让我们更加确信生长抑素在斑马鱼青春期的启动过程有着不可或缺的作用。我们利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对生长抑素基因进行编辑,获得了多种生长抑素基因突变的鱼系,目前我们已经获得了缺失7bp的ss1^-/-纯合子,缺失5bp的ss2^-/-纯合子,缺失7bp的ss3^-/-纯合子,增加43bp的ss4^-/-纯合子,缺失8bp的ss5^-/-纯合子,缺失11bp的sstr2l^-/-纯合子,增加2bp和增加17bp的sstr2a^-/-纯合突变体,增加4bp的sstr2b^-/-纯合突变体。为进一步研究功能和机制,我们根据已有结果选取了脑组织和肝脏组织表达特异性的两种突变体,缺失7bp的ss3^-/-突变鱼系和增加43bp的ss4^-/-突变鱼系进行了后续工作。内交F₁后将后代进行混合饲养,尽可能地保证突变体与野生型斑马鱼饲养环境相同,排除环境因素对其生长的影响,当饲养至45dpf时通过剪尾、测序将野生型与突变体分开,分别对45dpf,50dpf,55dpf野生型和突变体斑马鱼的体长、体重进行测量,我们发现突变体的生长都要明显快于野生型。为进一步验证我们的猜想生长抑素会调节能量代谢进而影响斑马鱼青春期的启动,我们对斑马鱼肝脏和性腺进行组织学观察,通过冰冻切片和石蜡切片的结果,我们发现生长抑素ss3,ss4的敲除促进了肝脏脂代谢,同时ss3的敲除导致卵巢发育迟缓,ss4的敲除导致了精巢发育迟缓。最后为验证我们得到的这一结果,根据文献报道对生长、性腺发育的下丘脑-垂体-性腺轴重要通路GH-IGF-1的上下游基因表达进行分析,我们发现ss3基因的敲除导致脑中gh基因的表达显著上调,进一步佐证了促进生长的实验结果,fshb和lhb表达显著下调,为性腺发育可能受到影响提供了数据支持;肝脏中igf1,igf2a,igf2b显著上调,为促进肝脏脂代谢提供实验支持;性腺特异性表达基因igf3表达显著上调;ss4基因的敲除导致脑组织gh基因表达的显著上调,进一步佐证了促进生长的实验结果,fshb和lhb基因的表达都表现出了显著地下调;肝脏组织igf1,igf2a,igf2b基因的表达呈现出显著地上调,为促进肝脏脂代谢提供实验支持;精巢中igf3,amh,insl3,hsd17b3,hsd11b2,cyp11b,cyp17基因的表达显著下调,为精巢发育迟缓提供了数据支持;卵巢中igf1,igf2a,cyp19a1a显著下调igf2b,hsd20b则表现出显著上调,上述结果与已有生长抑素研究结果基本相符,同时本研究也为生长抑素其它基因的研究奠定了理论和实验基础。