鱼类不仅种类繁多,而且其性别决定方式也十分多样,包括雌雄异体,雌雄同体和单性生殖。其中雌雄同体又分为雌性先熟型、雄性先熟型、雌雄同步发育型和双向逆转型。黄鳝（Monopterus albus）是一种先雌后雄的雌雄同体鱼类,其雌性个体小,怀卵量低,黄鳝在第一次性成熟产完卵后,性逆转为雄性个体且终生不会再逆转为雌性个体。多年来,已有一系列通过转录组学和蛋白组织学研究黄鳝性逆转过程的报道,发现了许多呈现出性别二态性的基因和micro RNA。但很少涉及该过程中全基因组DNA甲基化变化的研究,而DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,在性别决定和分化过程中起着至关重要的作用。本研究以人工养殖黄鳝为研究对象,通过全基因组DNA甲基化测序和转录组测序以及piwil1基因表达特征对黄鳝的性腺发育和性别转换机制进行初步探讨,主要研究结果如下:1.黄鳝卵巢和精巢全基因组DNA甲基化和转录组测序分析通过对黄鳝卵巢和精巢进行全基因组亚硫酸氢盐测序,两组样本均获得约30Gb有效数据。通过计算全基因组C、CG、CHG和CHH（H=A、C或T）不同位点甲基化胞嘧啶的数量,发现精巢基因组的m C、m CG、m CHG和m CHH占C、CG、CHG和CHH不同位点甲基化率分别为6.06%、78.29%、0.38%和0.38%,在卵巢基因组不同位点的甲基化率分别为4.86%、76.09%、0.31%和0.31%。精巢甲基化水平比卵巢高,且精巢和卵巢CG位点甲基化胞嘧啶占总甲基化胞嘧啶的比例最大（94%）。利用CG位点的甲基化胞嘧啶比率变化,确定卵巢和精巢全基因组之间的差异甲基化区域（DMRs）,共确定了20402个DMRs,随后鉴定出1718个差异甲基化基因（DMGs）;利用top GO软件对DMGs进行GO富集分析,发现DMGs的生物学功能分为生物过程、细胞组件和分子功能三大类,主要富集在DNA binding、nucleic acid binding和molecular function regulator等通路中。通过转录组测序共获得45.5 Gb有效数据。利用DEseq2软件在这些数据中筛选出了11479个差异表达基因（DEGs）。结合甲基化数据分析发现DEGs和DMGs之间共有的基因（DMEGs）有901个,其中有457个DMEGs在卵巢和精巢中的基因表达水平与DNA甲基化水平呈负相关;利用top GO软件对这457个DMEGs进行GO富集分析,发现这些基因显著富集在meiotic cell cycle、meiosis I cell cycle process、reproduction、reproductive process、meiotic cell cycle process和mismatch repair通路中。挑选出8个可能在黄鳝雄性性腺发育过程中发挥重要作用的基因（dnmt3a、piwil1、tdrd1、sox30、nanos2、socs2、mei4和zmiz1）,分别用亚硫酸氢盐测序PCR和实时荧光定量PCR（q RT-PCR）进一步验证其甲基化水平和基因表达水平,结果显示:dnmt3a、piwil1、tdrd1、sox30、nanos2、socs2和mei4基因在卵巢中呈现出高甲基化,相对应的基因表达水平则在精巢中较高;与精巢相比,zmiz1基因在卵巢中甲基化程度低,其表达量高。这为以后黄鳝性逆转过程中的基因甲基化及表达差异研究奠定了基础。2.黄鳝piwil1基因的表达特征分析选取甲基化程度和基因表达水平均表现出性别二态性的piwil1基因进行进一步表达特征分析。根据石蜡切片结果,我们选取了III期卵巢、间性中期性腺和II期精巢作为研究对象。III期卵巢主要为第III时相卵母细胞;间性中期性腺出现了大量精巢结构和残留着少量第II时相卵母细胞;II期精巢已出现精小叶且出现了部分裂腔,以精原细胞和初级精母细胞为主。q RT-PCR结果显示,piwil1基因主要在黄鳝性腺中表达,在端脑、中脑、下丘脑垂体、肠和皮肤中有少量表达,而在其它组织中表达微弱或不表达,其中在黄鳝精巢中表达量最高,其次是间性性腺和卵巢。Western Blot结果显示,Ma-Piwil1蛋白在卵巢、间性性腺和精巢中均有表达,其它组织中未检测到Ma-Piwil1蛋白;利用免疫组化对Ma-Piwil1蛋白在卵巢、间性性腺和精巢组织中定位进行分析,发现Ma-Piwil1蛋白定位于卵巢的各个时相卵母细胞细胞质中,当发育为第IV时相卵母细胞时,Ma-Piwil1仅定位于其周围的颗粒细胞细胞质中;在间性性腺中,Ma-Piwil1蛋白定位于第II、III时相卵母细胞、精原细胞、初级精母细胞细胞质中;在精巢中,Ma-Piwil1蛋白定位于精原细胞和初级精母细胞的细胞质中,在次级精母细胞细胞质中也有微弱表达,而在精子细胞中未检测到Ma-Piwil1蛋白信号。综上所述,piwil1对黄鳝性腺生殖细胞发育起着重要作用。