为了解和认识四指马鲅视网膜的早期发育以及视网膜对不同光照周期的适应性变化,本文使用形态学和组织学的方法对四指马鲅早期发育过程中视网膜形态结构的变化进行了研究,通过组织学方法和透射扫描电镜对不同光照周期条件下饲养的四指马鲅的视网膜进行研究,运用生物信息学和分子生物学的方法研究了四指马鲅RH1、LWS、RH2、SWS2视蛋白的核酸序列和氨基酸序列及其在不同光照周期条件下表达量的变化,主要的研究结果如下:1、四指马鲅视网膜早期发育的组织学研究采用连续组织学切片技术、H.E染色和显微测量法,对四指马鲅早期发育过程中视网膜的结构、分化和形成过程以及视觉特性进行了研究。结果显示,初孵仔鱼视网膜未完全分化。2日龄仔鱼可以清晰的辨认出色素上皮层、外核层、内核层和神经纤维层。3日龄仔鱼内核层已经分化出水平细胞、双极细胞和无长途细胞。4日龄仔鱼视网膜10层结构完整。9日龄至14日龄,外核层细胞核数目与神经节细胞数目的比值增大,视网膜神经网络的会聚程度升高,是四指马鲅视觉特性发生变化的过渡期,这与其从浮游转到浅海中下层和泥沙质海底活动的生态迁移相适应。在生长发育的早期阶段,其视网膜内核层水平细胞仅有1到2层,属于感光系统不甚发达的类型。四指马鲅在仔鱼浮游生活阶段,视敏度较高,视觉对其行为和摄食活动具有重要作用,适应生活于光照较为充足的环境中,在其转入浅海中下层和泥沙质海底后,光敏度和视敏度均较差,视觉在其行为和摄食活动中不具有主要作用。2、不同光照周期对四指马鲅视网膜组织结构的影响本实验通过普通光学显微镜和透射电子显微镜研究了四指马鲅视网膜在不同光照周期下组织结构及细胞超微结构的变化。实验设置0h光照24h黑暗及24h光照0h黑暗两个光照周期组和12h光照12h黑暗一个对照组,在光照强度为(500±100)lux、水温25℃、盐度5的条件下养殖60d,并在第30d和第60d时摘取视网膜做组织学切片和超薄切片。结果显示,在普通的光学显微镜下,四指马鲅视网膜在不同光照周期下并无明显的组织结构差异。而在透射电子显微镜下发现,12h光照12h黑暗条件下视锥细胞和视杆细胞的外节和内节均结构完整、排列整齐。0h光照24h黑暗条件下,第60d时膜盘结构排列混乱,内节未见异常。24h光照0h黑暗条件下,第30d时,视锥细胞和视杆细胞的外节排列混乱、膜盘弯曲、间隙增大、内节肿胀。第60d时,外节膜盘断裂,内节线粒体脊断裂消失。结果表明,不间断的光照会对四指马鲅视网膜造成一定损伤。3、不同光照周期对四指马鲅视蛋白表达的影响及其生物信息学分析本实验通过对四指马鲅RH1、LWS、RH2、SWS2视蛋白基因序列和氨基酸序列进行生物信息学分析,并运用荧光定量PCR研究视蛋白在不同光照周期下表达量的变化。结果显示,RH1、LWS、RH2、SWS2视蛋白的开放阅读框分别包含1059bp、1074bp、1059、1056bp,分别编码352、357、352、351个氨基酸,且均具有7tm跨膜结构域,氨基酸位点分别为54-306,57-319,62-314,60-312。实验设置0h光照24h黑暗及24h光照0h黑暗两个光照周期组和12h光照12h黑暗一个对照组,在光照强度为(500±100)lux、水温25℃、盐度5的条件下养殖60d,分别在第30d和第60d取视网膜做荧光定量PCR。在第30d时,四种视蛋白在24h光照0h黑暗的表达量显著高于0h光照24h黑暗和12h光照12h黑暗的表达量。视蛋白表达量在持续的光照条件下显著增加,是机体对周围光环境的一种适应性变化。随着饲养时间的延长,RH1、RH2、SWS2和LWS基因的表达量出现了不同的变化。从总体趋势看,RH1、RH2、SWS2和LWS基因的表达量在0h光照24h黑暗和12h光照12h黑暗条件下是增加的,而在不间断的连续光照条件下,其表达量反而是降低的。而表达量的降低有可能是机体为了维持正常的昼夜节律而做出的一种代偿性的减少。