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蜕皮是对虾生长发育和生殖过程中的一个重要事件,其研究具有重要的理论价值和经济意义。然而目前有关对虾蜕皮信号通路的调控网络并不完整,突出的缺口是蜕皮信号传递至Ec R/RXR后,蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)应答因子如何调控下游分子,进而表现出蜕皮和生长现象,其分子机制并不清楚。本课题以凡纳滨对虾为材料,研究多个蜕皮激素应答基因的结构功能并初步分析了对虾蜕皮信号通路与典型的生长发育信号通路-Wnt通路之间的关系。通过生物信息学方法分析RNA-Seq数据和基因组数据,我们筛选鉴定和克隆得到了凡纳滨对虾20E重要应答基因Lv EcR、Lv RXR、Lv E75、Lv HR3和Lv FTZ-F1等,并对以上各基因序列进行基因结构分析,构建系统发生树,分析其表达模式,继而分析各基因的功能。研究表明在本研究中涉及的5个蜕皮激素信号通路关键基因都存在多种可变剪切形式。凡纳滨对虾LvEc R基因存在8种可变剪切体;LvRXR基因存在4种可变剪切体;LvE75基因存在6种可变剪切体;LvHR3和LvFTZ-F1基因分别存在5种和4种可变剪切体。这些可变剪切发生在3?或5?端非编码区,通过外显子选择性剪切,内含子保留等方式产生。我们利用凡纳滨对虾表达谱数据,分析了以上5个基因在胚胎和幼体发育时期、蜕皮过程和不同组织中的表达模式。结果显示,在胚胎和幼体发育时期,5个基因的转录形式最为丰富,而在成虾中,各基因仅存在1-2种转录形式。通过dsRNA干扰功能实验,我们发现Lv E75、Lv HR3、Lv Br-C和Lv FTZ-F1分别被干扰后会导致凡纳滨对虾蜕皮率下降,死亡率显著增加。针对死亡或濒死的对虾进行显微观察,我们发现凡纳滨对虾出现头部或尾部不能完成蜕皮,或甲壳不能完全脱落的现象。为了了解对虾蜕皮和生长之间的关系,我们选择与生长发育密切相关的Wnt基因作为研究对象。在本研究中我们鉴定了凡纳滨对虾Wnt基因家族所有成员,分别命名为Lv Wnt1、Lv Wnt2、Lv Wnt4-Lv Wnt11、Lv Wnt16和Lv Wnt A,这些基因都属于单拷贝基因,且发现对虾基因组中存在Lv Wnt1-Lv Wnt6保守基因簇。同时结合不同发育时期、不同蜕皮过程和成虾不同组织的RNA-Seq数据初步分析了对虾Wnt基因的表达模式。Lv Wnts在幼体发育早期开始表达,持续至仔虾时期,但在成虾中只有Lv Wnt5和Lv Wnt A等少部分Lv Wnts表达。RT-qPCR验证Lv Wnts在胚胎和幼体发育时期的表达情况,结果和转录组数据一致。另外我们利用蜕皮激素20E处理和蜕皮激素信号通路关键基因干扰的样品,采用荧光定量方法,检测多个Wnt基因以及Wnt通路相关的ZW3和Sulf-1基因的表达水平,分析蜕皮信号通路与Wnt通路之间的关联。结果表明,蜕皮激素20E对LvWnt基因有更显著的调控作用,而LvEc R、LvRXR和LvE75基因对所研究的几个LvWnt基因调控不显著。蜕皮激素20E处理后,Lv ZW3表达水平显著上调,对蜕皮激素比较敏感,而Lv Sulf-1无明显效果;LvEcR被干扰后,Lv ZW3表达水平无明显变化,而Lv Sulf-1表达量显著下调;Lv RXR被干扰后,Lv ZW3表达水平显著下降,Lv Sulf-1表达量上调;Lv FTZ-F1和Lv Br-C被干扰后Lv ZW3和Lv Sulf-1有一致明显的上调效果。总结以上研究结果,我们推测,对虾的蜕皮和生长是各自不同的信号通路调控,同时两个通路之间具有少量基因相互关联。