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日本沼虾（Macrobrachium nipponense）主要分布在中国、日本、朝鲜半岛、越南北部等,是我国淡水养殖的主要品种之一。日本沼虾具有许多优良的育种特性,有很高的经济价值。但日本沼虾在养殖上存在蜕皮失败、蜕皮僵死等致命问题,这些问题将导致日本沼虾生长发育缓慢甚至死亡,造成严重损失、制约了日本沼虾养殖产业的快速发展。因此,开展日本沼虾蜕皮的调控机制以及其对其生长发育的影响的研究具有重要意义。关于这些问题,在课题组建立的日本沼虾转录组中,我们筛选到蜕皮调控通路中表达量差异显著的Halloween家族基因CYP307a1、CYP306a1、CYP302a1、CYP305a1等基因。已有研究表明Halloween基因家族在节肢动物20-羟基蜕皮激素（20E）的合成中起重要调控作用。所以本文在该通路中选取了表达量差异显著的CYP306a1基因作为研究对象,采用cDNA末端快速扩增技术对基因进行克隆,并进行系统发育分析,以阐明其进化起源;通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术研究CYP306a1基因在成体雌雄虾的不同组织、胚胎发育和幼体发育不同时期中的表达模式,并结合原位杂交（ISH）技术定位CYP306a1基因mRNA在性腺组织中的分布;最后采用RNA干扰（RNAi）技术,研究CYP306a1基因对日本沼虾蜕皮及生长发育的影响。本文的主要研究结果如下:（1）日本沼虾CYP306a1基因cDNA全长共计2108个碱基,编码600个氨基酸。Mn-CYP306a1基因编码的氨基酸序列具有Halloween家族典型的保守结构域,分别为:P/G rich、Helic C、HelicI、Helic K、PERF、Heme-binding。系统进化发育分析表明,日本沼虾CYP306a1基因与节肢动物CYP306a1基因在进化上具有一致性,日本沼虾CYP306a1基因属于Halloween基因家族成员。（2）通过荧光定量研究Mn-CYP306a1 mRNA在日本沼虾的表达模式。研究结果显示:在雄虾中,Mn-CYP306a1基因在精巢中的表达量最高,在眼柄和心脏中的表达量较少,在其他组织（肝胰脏、鳃、肌肉、脑神经节）中的表达量均极低。在雌虾中,Mn-CYP306a1在卵巢中的表达量最高,在眼柄、脑神经节和心脏中的表达量较低,在其他组织（肝胰脏、鳃、肌肉）中的表达量均极低。进一步对Mn-CYP306a1在卵巢发育不同阶段的表达研究,发现Mn-CYP306a1水平从卵巢Ⅰ期～Ⅳ期逐渐下降,在第V期表达水平迅速下降（P＜0.05）。在胚胎发育各阶段中Mn-CYP306a1基因均有表达,且存在显著差异（P＜0.05）。在原肠期（GS）表达量最高,在无节幼体期（NS）的表达量次之,其余各阶段的表达量均较低。在幼体发育各阶段中Mn-CYP306a1基因的表达也存在显著差异（P＜0.05）,在变态后第25天的幼虾（PL25）表达量最高,PL10的表达量次之,PL1的表达量再次之,其余各阶段的表达量均较低。这表明CYP306a1在日本沼虾整个生命周期及雌雄虾不同组织中均有不同程度的表达,推测CYP306a1可能对日本沼虾胚胎发育、生长发育、变态、繁殖等均存在不同程度的影响。（3）通过原位杂交对Mn-CYP306a1在日本沼虾性腺组织中进行定位。在卵巢中发现在细胞膜、卵黄颗粒、细胞核等都有Mn-CYP306a1 mRNA信号表达。Mn-CYP306a1mRNA先在日本沼虾卵巢中的卵母细胞核上高表达,随着卵巢的发育Mn-CYP306a1 mRNA的表达在细胞核中明显下降,在细胞膜附近的表达稍有提高,这与Mn-CYP306a1基因在卵巢发育不同阶段的qRT-PCR结果相符。在精巢中发现Mn-CYP306a1mRNA信号精母细胞、精原细胞和精子中均有高表达。（4）对日本沼虾注射Mn-CYP306a1 dsRNA进行连续30天的干扰试验中发现,在干扰第4天和第7天,Mn-CYP306a1 mRNA在性腺组织中的表达水平分别下降了 96.01%和 83.64%（P＜0.05）,表明Mn-CYP306a1 dsRNA能有效的降低Mn-CYP306a1 mRNA在性腺组织中的表达。同时,在第4和7天,日本沼虾体内蜕皮激素（20E）的含量也分别下降了 34.63%和22.74%,显著低于对照组。其次,在干扰Mn-CYP306a1基因的同时,每天观察日本沼虾的蜕皮情况以及10天称量一次其体重,发现在第二周时实验组蜕皮频率与对照组相比就已显著下降41.75%,在之后两周蜕皮频率下降率均保持在40%左右（P＜0.05）。在第20天和30天,实验组日本沼虾的体重增加分别下降7.36%和14.42%,显著低于对照组（P＜0.05）。结果表明,对Mn-CYP306a1基因进行RNAi能够显著降低其在性腺组织中的表达,减少20E的合成,从而抑制了日本沼虾的蜕皮与生长。本研究表明,日本沼虾CYP306a1基因属于Halloween基因家族成员,具有组织特异性,在日本沼虾整个生命周期及雌雄虾不同组织中均有不同程度的表达,对其存在不同程度的影响。Mn-CYP306a1在促进日本沼虾20E合成中发挥了重要作用,从而影响其蜕皮与生长,可为研究CYP306a1基因在甲壳动物中的功能提供借鉴。