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胰岛素样促雄性腺激素(Insulin-like androgenic gland hormone,IAG)是由甲壳动物雄性特有促雄性腺(Androgenic gland,AG)所分泌,在性别分化和维持雄性次级性别特征中起重要作用。然而墨吉明对虾(Fenneropenaeus merguiensis)性别分化分子机制的研究仍在初步阶段。因此,研究其性别分化相关基因的分子特征,可以为阐明墨吉明对虾性别分化分子机制提供理论基础。本研究利用RT-PCR和RACE技术首次克隆得到墨吉明对虾胰岛素样促雄性腺激素IAG基因的c DNA全长、基因组DNA以及5’侧翼片段,并对其进行生物信息学分析;运用实时荧光定量PCR技术(q RT-PCR)进行Fm IAG基因在墨吉明对虾不同组织、不同蜕皮时期以及幼体发育期的表达特征分析;通过RNA干扰(RNAi)技术和q RT-PCR技术对Fm IAG基因与其他性别相关基因的关系进行了分析探讨;运用q RT-PCR技术对Fm IAG基因与眼柄神经节分泌物质关系进行了初步研究。本研究克隆得到Fm IAG基因的c DNA全长为2092 bp,开放阅读框(ORF)为510bp,其编码169个氨基酸。墨吉明对虾IAG多肽是由一个信号肽(34 aa)和一个成熟肽(135 aa)组成,其成熟肽由B链、C肽和A链构成,B链与C肽的切割位点为RVSR,C肽与A链的切割位点RVKR。Fm IAG成熟肽中6个Cys残基在甲壳动物中高度保守。预测的N端糖基化位点Asn37位于B链。以上Fm IAG基因的氨基酸结构特征跟大多数动物IAG基因类似。Fm IAG物种进化树表明Fm IAG与对虾类聚为一支,且与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)、斑节对虾(Penaeus monodon)和凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的IAG基因的同源性最高,分别为91%、81%和80%。但与其他甲壳动物IAG的基因结构特征不尽相同,Fm IAG基因只有3个外显子和2个内含子。Fm IAG基因5’侧翼序列与中国明对虾IAG基因5’侧翼序列具有高度同源性(>80%),它们具有几个相同的潜在转录因子结合位点:TBP、Fox F1、Sp1、Ste11+、AR和TEF-1等。qRT-PCR结果显示,Fm IAG在墨吉明对虾促雄性腺AG中极显著表达,而在对虾其他组织均未检测到Fm IAG的表达;在蜕皮周期中,墨吉明对虾Fm IAG基因在蜕皮间期后期的表达量很低,直到蜕皮前期之后及蜕皮后期之前逐渐升高,最后到蜕皮间期的早期转录水平下降至最低;Fm IAG基因在幼体发育期中均检测的到,但在无节幼体后期表达量最高。运用RNAi技术,沉默Fm IAG基因的表达,发现Fm IAG的表达量在第72 h表达量降至最低;同时发现在Fm IAG-ds RNA注射入对虾体内后的第24小时,在精巢和肝胰腺中分别出现了卵黄蛋白原基因Vg1和Vg2的表达;Fm VASA基因在精巢中的表达量有微弱的下降;而Fm CHH-like基因在促雄性腺中的表达量在第72 h时下降至最低,其变化规律与Fm IAG基因的极度相似,推测Fm CHH-like基因可能参与Fm IAG基因的表达调控。q RT-PCR显示单侧眼柄摘除实验及在体外组织孵育实验表明眼柄神经节分泌物质能够直接作用于Fm IAG,且对其进行负调控。综上所述,对墨吉明对虾Fm IAG基因的相关分子特征研究为雄性性别控制机制研究提供了更深入的认识。