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从银鲫原肠期胚胎SMART cDNA文库中筛选得到两个可能参与调控鱼类胚胎发育的基因,分别为14kDa阿朴脂蛋白(Apo-14)和四型抗冻蛋白(Afp4)。在详尽解析了各自基因的时空表达格式的基础上,采用Morpholino (MO)敲降的方法,研究了它们在胚胎发育期间所扮演的角色。Apo-14是鱼类特有的一种阿朴脂蛋白,其生物学功能人们了解得很少。研究了银鲫Apo-14 (CagApo-14)基因在胚胎发育期间的时空表达格式。从原肠期直到孵化期,CagApo-14的转录本定位于卵黄合胞层,在出苗后则局限于消化系统,包括肝脏和消化道。鱼苗和成体组织免疫荧光定位结果显示,CagApo-14蛋白产物主要由肝脏中的窦间隙(sinusoid)内皮细胞合成并分泌。MO敲降CagApo-14的表达将严重破坏鱼类消化系统的发育,包括肝脏、肠、胰脏和鳔。CagApo-14敲降后的鱼苗中,卵黄脂类营养物质的运输和利用都出现严重障碍。以上数据显示,在鱼类发育的内营养阶段和外营养阶段,CagApo-14都参与了营养物质的吸收和运输,并且在消化系统器官发生的过程中发挥了一定的调控作用。三十多年前人们就从冷适应的生物中发现了抗冻蛋白,但过去的研究集中于其抗冻的结构与生化特征分析,在胚胎发育过程中的功能一直不为人知。分别从斑马鱼和银鲫中克隆到两个串连重复的新基因,同源于极地鱼类的四型抗冻蛋白(Afp4),分别命名为Afp4a和Afp4b。实验结果显示,这两个重复基因在斑马鱼原肠运动和卵黄吸收中发挥重要的调节功能。在斑马鱼的早期胚胎发育过程中,DrAfp4基因的表达在时序上呈现接力形式,在空间上定位于卵黄合胞层。早期转录的基因DrAfp4a,在5hpf开始检测到,于8hpf迅速到达顶峰,随后逐渐减弱,出苗后5天及成体各个组织中检测不到其转录本的存在。晚期转录的基因DrAfp4b在原肠期之后的各个发育阶段持续存在,在成鱼中主要由肝脏和肠道合成。通过显微注射MO,分别特异性敲降这两个重复基因,将导致不同的发育畸形。DrAfp4a基因敲降后的斑马鱼胚胎,在原肠期即出现了细胞运动障碍,将导致原肠期结束后的胚胎头尾轴线缩短,并且出现坏死。敲降DrAfp4b的表达不会影响原肠期的细胞运动,但在晚期的胚胎发育中表现出畸形,如明显增大的卵黄囊,卵黄延伸减少,血液循环紊乱等。各自基因的mRNA能挽救各自基因被敲降而引起的发育畸形,但它们相互之间无法交叉挽救,提示两者在胚胎发育过程中的功能发生了分歧。细胞命运追踪显示,DrAfp4a参与会聚延伸运动。ORO染色结果显示,DrAfp4b morphants胚胎中,卵黄脂类的吸收和运输出现故障。以上数据显示,在斑马鱼胚胎发育过程中,两个重复的Afp4基因各自发挥了重要的调节功能。