原肠形态发生是胚胎形体模式形成的关键事件。floating head (flh)和no tail (ntl)都是调控鱼类脊索发育和形体模式形成的关键基因。flh在背部组织者和预定脊索中特异表达,促进背部轴中胚层的发育并抑制腹侧部轴旁中胚层的形成。ntl是启动中胚层特化、促进中胚层细胞向背中线会聚的基因。该基因最初在所有预定中胚层细胞中表达,随后只在背部脊索中胚层细胞表达,调控脊索中胚层细胞的分化和脊索的形成。目前对有关调控flh和ntl表达的机制,特别是有关抑制性调控机制在这两个基因表达时空模式形成中的作用还很不清楚。为此,我们针对flh和ntl表达时空模式形成的抑制性调控机制及其在形体模式形成中的作用展开了研究。所得主要研究结果和结论如下：1.功能抑制和过表达实验证明vsxl在调控斑马鱼原肠形态发生运动和胚胎形体模式的形成中发挥重要作用VSXl以细胞自主性方式直接抑制flh在侧腹中胚层区域的异位表达,保护调控轴旁中胚层细胞特化和中胚层细胞会聚延伸运动的基因spt和papc在侧腹中胚层的表达。2.启动子结合位点分析和表达调控分析证明Boz通过与vsxl近端启动子上紧密串联排列的(C) TAAT (C)核心位点直接结合,抑制内源vsxl基因的转录,保护flh在组织者的表达。3.功能抑制和过表达实验表明Wnt8a和Bmp2b信号途径可能抑制boz在侧腹中胚层的表达并限定其只在组织者表达,从而保护vsxl在侧腹中胚层区域的功能。4.上述研究结果揭示了斑马鱼中胚层区域化模式和中胚层细胞会聚延伸运动模式形成的整体性调控机制：在胚胎的侧腹部中胚层区域vsxl以细胞自主性方式直接抑制flh的转录进而保护spt在轴旁中胚层表达,而背部区域Boz通过抑制vsxl的转录,保护flh在组织者的表达。也就是说vsxl和boz细胞自主性的建立起flh和spt空间互补性表达模式,确定中胚层细胞会聚延伸运动的基本模式。5.为了了解ntl基因在卵子中被甲基化,在精子中不发生甲基化对其表达的影响和生物学意义,我们通过实时定量PCR和整胚原位杂交证明了ntl在金鱼雌核发育单倍体胚胎中的表达水平显著低于其在自交二倍体中的表达水平,导致早期脊索中胚层细胞的特化和向背中线的会聚运动都不能启动,使雌核发育单倍体胚胎预定脊索的前端区域缺失ntl的表达。6.进而通过抑制甲基化依赖型转录抑制因子Kaiso的功能,引起甲基化的母本ntl等位基因在雌核发育单倍体胚胎中提早表达并显著提高其表达水平,但对原肠期已经去甲基化的母本ntl等位基因的表达没有影响,证明卵子发生过程中ntl启动子上的甲基化修饰的确能抑制母本ntl等位基因在胚胎发育早期的表达。7.通过分析所构建的甲基化ntl启动子和非甲基化ntl启动子分别控制的GFP报告基因的表达,证明甲基化ntl启动子控制下的GFP报告基因不能表达但非甲基化ntl启动子控制下的GFP报告基因活跃表达,进一步支持了甲基化修饰能抑制基因表达的观察结果。8.5-7的研究结果证明甲基化修饰在调控母本ntl等位基因表达的时间上起重要的作用。配子发生过程中的双亲特异性甲基化修饰抑制母本ntl等位基因在胚胎发育早期的表达,导致非甲基化的父本ntl等位基因在胚胎发育早期的表达对启动中胚层细胞的特化和向背中线的会聚运动是必需的,从而限制雌性单性生殖。这些研究结果和结论深化了人们对脊椎动物胚胎形体模式形成的整体调控机制以及双亲特异性甲基化在脊椎动物进化中的意义的认识。