斑节对虾(Penaeus monodon)是世界上重要的对虾养殖品种之一。蜕壳(蜕皮)伴随着斑节对虾整个生活史,与其幼体的变态发育,幼虾的生长以及成虾的交配息息相关。在蜕皮过程中发挥相关作用的基因很多,例如蜕皮抑制激素(MIH),高血糖激素(CHH)等。本研究中的几丁质酶基因也是蜕皮过程中发挥重要作用的基因,其功能涉及到蜕壳、几丁质食物的消化、免疫应答以及围食膜的消化等。几丁质酶基因在甲壳动物中的报道不多,在斑节对虾仅报道过2次,因此,开展几丁质酶基因的相关研究,有助于更好的了解蜕皮机理,更清晰的了解斑节对虾的生长过程,为将来的分子辅助育种提供理论支撑。本研究以本实验室测得的肝胰腺转录组(未发表)中几丁质酶基因序列片段,通过RACE技术克隆出了斑节对虾3个几丁质酶基因的全长序列,命名为PmChi-2、PmChi-4和PmChi-5(登录号分别为:KX610684、KY210138和KY865407),cDNA全长分别为2050 bp、2178 bp和2860 bp,开放阅读框分别为1587 bp、1815 bp和1731 bp,分别编码528、604和576个氨基酸。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)显示PmChi-2在斑节对虾9个检测组织中,表皮的表达量最高,胃和鳃次之,眼柄和胸神经节表达量很低,。在蜕皮各期(A、C、D以及E期)的研究中发现PmChi-2在鳃中A期的表达最高,E期最低;胃和表皮中D期最高,E期最低。在幼体不同发育阶段,PmChi-2基因从无节幼体一直到糠虾幼体第二期,表达量没有显著变化,到糠虾幼体第三期,表达量显著升高,且达到最高的表达水平,紧接着仔虾第一期又显著下降,之后表达水平处于较低的水平。据此推测PmChi-2可能在斑节对虾幼体的蜕皮以及幼体的变态发挥重要作用。PmChi-4在斑节对虾不同组织中肝胰腺中表达最高,肠和胃次之,其余组织表达量很低。在蜕皮各期的研究中发现PmChi-4在胃中相对表达量变化不显著,而肠和肝胰腺中表达量变化呈现显著性差异,并且表达模式也很相似。肠和肝胰腺在蜕皮周期中表达量最高都是出现在E期,但肠的最低表达量出现在D期,而肝胰腺的最低表达量出现在C期。在幼体不同发育阶段,PmChi-4基因从无节幼体一直到糠虾幼体第二期,PmChi-4的表达量出现了一定的波动,但是没有显著变化,到糠虾幼体第三期,表达量显著升高,且达到最高的表达水平,在糠虾幼体第三期后PmChi-4的表达量也存在一定的波动性,但变化依然不显著。在注射阳性菌S.agalactiae和阴性菌V.harveyi之后,选取斑节对虾的肝胰腺和鳃进行PmChi-4表达量的变化的检测,结果显示在注射S.agalactiae和V.harveyi后的几个小时内与对照组相比肝胰腺和鳃中都出现了显著上调,之后下调到比较低的水平,并持续保持这种低水平。在氨氮应激的下,选取斑节对虾的肝胰腺和鳃进行PmChi-4表达量的变化的检测,与对照组相比较,不管是高氨氮还是低氨氮,在肝胰腺和鳃中的表达量都存在波动,并且都表现为应激之后显著下调,之后保持较低的表达水平。依据上述一系列实验推测PmChi-4可能与斑节对虾围食膜的降解、几丁质食物的消化、幼体的变态发育以及免疫应答有关。PmChi-5在斑节对虾蜕皮周期中不同组织中肝胰腺和鳃中表达水平最高,眼柄和表皮次之,心脏、肠、胃、肌肉,胸神经中表达水平比较低。在肝胰腺、眼柄、鳃以及表皮蜕皮各期研究中发现PmChi-5在这4个组织中的变化模式都不尽相同。在肝胰腺中,PmChi-5表达量最高出现在C期,最低出现在A期;在眼柄中,最高出现在C期,最低出现在D期;在鳃中,最高出现在C期,最低出现在A期;在表皮中,最高出现在D期,最低出现在A期。PmChi-5基因在幼体不同发育阶段从无节幼体一直到糠虾幼体第二期,表达量一直保持着较低的水平,到糠虾幼体第三期,表达量显著升高,且达到最高的表达水平,之后保持着较低的水平。在注射S.agalactiae和V.harveyi之后,选取斑节对虾的肝胰腺和鳃进行PmChi-5表达量的变化的检测,结果显示在注射S.agalactiae后肝胰腺和鳃与对照组相比出现显著上调,甚至出现两个峰值。在氨氮应激的下,选取斑节对虾的肝胰腺和鳃进行PmChi-5表达量的变化的检测,与对照组相比较,不管是高氨氮还是低氨氮,在肝胰腺和鳃中的表达量都存在波动,整体的变化趋势为先升高后降低。依据上述一系列的实验推测PmChi-5可能参与斑节对虾的蜕皮、幼体的变态发育以及免疫应答。