青虾,学名日本沼虾(Macrobrachium nipponense),是我国重要的淡水养殖经济虾类。随着生产规模的不断扩大,养殖青虾普遍出现性早熟,导致严重的“秋繁”现象和养殖过程中多代同堂、养殖密度增高、饲料用量增大而商品率下降,严重制约了青虾养殖业的健康发展。因此,开展青虾性腺发育相关基因的研究,不仅可为青虾遗传学研究积累背景资料,而且在控制性早熟甚至控制“秋繁”等方面具有广阔的应用前景。雌性不育同源异型基因(female sterile homeotic,fsh)在果蝇中发现与雌性生殖发育相关,fsh基因的母源突变(maternal mutations)会引起体节缺失或是同源异生,而合子型的突变(zygotic mutations)将导致雌性不育或者是致死。该基因在甲壳动物中尚未有相关报道。从本实验室构建的青虾精巢文库中筛选到果蝇“雌性不育同源异型基因”的同源序列,采用快速扩增cDNA末端(rapid-amplification of cDNA ends, RACE)技术首次克隆了青虾“雌性不育同源异型基因”(Mnfsh)的全长cDNA序列。该cDNA序列全长2029bp,包括1452bp的开放阅读框(ORF)、361bp的5’非编码区(UTR)和216bp的3’UTR,其中3′末端发现含有2个典型的加尾信号AATAAA和10bp的Poly (A)尾巴。基因共编码483个氨基酸多肽前体,预测蛋白质分子量为52.641Da,理论等电点为8.78。氨基酸序列分析表明Mnfsh基因包含重要的Bromodomain结构域,没有信号肽及跨膜区域,为核内蛋白。Mnfsh基因与印度跳蚁(Harpegnathos saltator)、弓背蚁(Camponotus floridanus)和黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)fsh基因比对分析显示,氨基酸序列相似性达到70%以上,一致性在50%-70%之间。在上述研究基础上,首次采用荧光定量PCR技术研究了Mnfsh基因的时空表达差异,结果表明,Mnfsh基因在成熟的未受精卵(0)中的表达量显著高于其他发育时期,随后在胚胎发育的早期迅速下降,在胚胎发育膜内蚤状幼体期(ZS期)、幼体发育期的第Ⅶ期幼体(LⅦ)和幼虾发育阶段的第一天(PL1)均有所恢复,达到表达小高峰。Mnfsh基因在6种成体组织中均有表达,表达水平依次为：卵巢>眼柄>肌肉>精巢>腹神经>心脏。本研究首次克隆得到了青虾fsh基因的全长cDNA序列,对其结构特征进行了分析,并首次采用荧光定量PCR技术分析了该基因在青虾胚胎发育、幼体发育和幼虾发育的不同时期和成体组织的时空表达差异,这也是fsh基因在甲壳动物研究中的首次报道。结果预示Mnfsh基因可能为母本效应基因(maternal-effect gene),且与青虾发育过程中的组织分化和器官形成相关。本研究为深入开展青虾fsh基因功能等相关研究奠定了基础,并为青虾分子辅助育种工作积累背景资料,同时可为甲壳动物性腺发育研究提供借鉴。