两性生长异形常见于水产养殖鱼类中,例如黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco),雌雄生长速率差异显著,雄鱼个体大生长快,而雌鱼个体小生长慢。生长激素和类胰岛素生长因子轴(GH/IGF轴)是调节脊椎动物个体生长的主要激素系统,其重要的信号因子包括生长激素(GH),类胰岛素生长因子1(IGF-1)和类胰岛素生长因子2(IGF-2)。本实验为研究黄颡鱼雌雄生长差异的分子机制,拟通过克隆黄颡鱼GH/IGF轴相关基因,检测GH,IGF-1,IGF-2基因在成鱼下丘脑-垂体-肝脏轴中的表达分布,并采用荧光定量的方法对幼体发育时期雌雄鱼的GH/IGF轴相关基因表达进行分析。另外,脊椎动物雌雄生长差异还受到性类固醇激素水平的影响,拟通过以卤虫为17α-甲基睾酮(MT)载体,饲喂幼体发育时期黄颡鱼,检测GH/IGF轴基因表达,分析性类固醇激素对雌雄鱼生长的影响。主要结果如下:1、黄颡鱼GH基因的cDNA长度为1088bp,其ORF序列603bp。推导的氨基酸序列包含1个信号肽和GH结构域。黄颡鱼IGF-1基因的cDNA序列为547bp,编码145个氨基酸。其氨基酸序列由1个信号肽和IGF结构域组成。黄颡鱼IGF-2基因的cDNA为876bp,包含759 bp的编码区,编码252个氨基酸。推导的氨基酸序列由1个信号肽、IGF域和IGF-2 E-peptide域组成。系统进化树结果显示,黄颡鱼GH聚于硬骨鱼类的进化支,且被分在鲶形目这支上,具有较高支持率。IGF-1和IGF-2进化树分别显示出2个分支,在分支中,IGF-1和IGF-2具有高度相似性,在硬骨鱼类的进化支上,黄颡鱼和其他鲶形目物种聚在一起,并且具有高支持率。2、这三个基因在检测的组织中广泛表达。GH基因主要在垂体表达,而垂体外组织表达较低。IGF-1基因大部分在肝脏中表达,随后是下丘脑、垂体和性腺。IGF-2基因主要在肝脏中表达,在下丘脑和垂体中的表达量相对较低。这表明GH主要分泌部位为垂体,IGF-1和IGF-2为肝脏。3、GH mRNA在雌性稚鱼孵化后第1-3周的表达水平相对稳定,在第4周开始上升。相比之下,雄性稚鱼在第1-4周逐渐增高。IGF-1 mRNA在第1-4周的表达水平在雌性和雄性中都逐渐升高。雌性稚鱼IGF-2 mRNA表达量在第2周稍微增加,在第3周下降,在第4周又回升到与第2周相似的表达水平。然而,雄性稚鱼IGF-2 mRNA的表达水平在第1-3周一直升高,在第4周稍微下降。有趣的是,在稚鱼生长阶段,GH、IGF-1和IGF-2基因在雄鱼中的表达量明显高于雌鱼。这表明GHIGF轴关键基因的差异表达对两性生长异形有一定的影响。4、在雌性幼鱼中,与对照组相比,MT处理激活了GH/IGF轴基因的表达水平。GH基因在处理后1周受到刺激,在第3周升高到一个更高的水平。IGF-1基因在第2周受到刺激,在第3周下降,然后在第4周保持在一个相对稳定的水平。除此之外,IGF-2基因在第2周受到刺激,在第3周一直增长,随后第4周下降。在雄性幼鱼中,对照组幼鱼发育阶段GH和IGF-1的表达量逐渐升高。在MT处理组,虽然GH mRNA表达量在所有时期都远低于对照组,但是有逐渐升高的趋势。IGF-1 mRNA的表达水平在第2周升高,在第3周下降,然后在第4周升高。但是与对照组相比,它的表达水平由于MT处理而下降。IGF-2 mRNA的表达水平在第2周,MT处理组和对照组均升高。但是在第3周经MT处理表达水平降低。这暗示出性激素对雌雄鱼GHIGF轴的基因的表达调控可能会引起雌雄生长差异。