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P450芳香化酶是一种内置网状酶,也叫作芳香化酶或雌性激素合成酶,它的主要作用是将雄激素转化为雌激素,是该过程的关键的限速酶。在硬骨鱼类中,P450芳香化酶是由两种不同的基因编码形成的,它们是性腺型芳香化酶CYP19A(cypl9ala)和脑型芳香化酶CYP19B (cypl9a1b)。前者主要在卵巢中表达,参与雌激素生物合成以及卵巢分化,在性腺分化中起主要作用,后者主要在脑中表达。研究表明,雌激素在性别分化,卵巢滤泡发育以及维持雌性性征上起重要作用,特别是雌激素中的雌二醇作为性类固醇参与许多关键的过程,包括生长、发育和繁殖等。因此,cypl9ala基因的适量表达成为大多数脊椎动物性腺发育和繁殖的关键。世界上首次培育成功两性可育、遗传性状稳定的异源四倍体鲫鲤群体在生物进化和鱼类遗传育种方面具有重要意义。通过异源四倍体鲫鲤与二倍体红鲫进行倍间交配,研制了生长速度快、抗病性强、性腺败育等多种养殖优势的三倍体湘云鲫。异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫的形成为不同倍性鱼的生物学比较提供了重要的生物学平台,对生殖和发育的系统研究具有重要意义。本论文比较分析了二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤cypl9ala基因在分子水平和蛋白水平的表达差异。主要内容如下：1.开展了二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤cypl9ala基因的cDNA全长序列克隆及组织表达分析：采用同源克隆和cDNA末端快速扩增技术(RACE),克隆获得二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤cypl9a1a基因全长序列,其中红鲫cypl9ala基因全长1954bp,编码含有517个氨基酸的蛋白；三倍体鱼cyp19a1a基因全长1960bp,编码含有517氨基酸的蛋白；四倍体鱼cypl9ala基因全长1782bp,编码含有517氨基酸的蛋白。RT-PCR表明,在三倍体湘云鲫中,cypl9ala基因在卵巢中的表达量最高；其次是脑,精巢；在脾脏中也有少量表达,在其他组织没有明显表达。2.开展了二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤卵巢cypl9ala基因mRNA:表达差异研究。实时荧光定量PCR结果显示：繁殖期时,不同倍性鲫鲤卵巢中,cypl9ala基因在三倍体鱼中表达最低,在非繁殖期时,在不同倍性鲫鲤卵巢中,cypl9ala基因在三倍体鱼中表达最高。由于cypl9ala的主要作用是将雄激素转化为雌激素,该基因在繁殖季节时三倍体湘云鲫中的异常表达可能与其不育有关。3.开展了二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤CYP19A蛋白表达差异分析。Western-blot结果表明：无论繁殖季节还是非繁殖季节中,CYP19A表达在三倍体湘云鲫的卵巢中均为最低。表明三倍体湘云鲫的雌鱼中雌激素表达不足,证实了其不育的特性。