脊椎动物具有多样的性别决定方式，一部分物种性别由合子基因型决定，称为基因型性别决定(GSD)，另一部分物种性别则由胚胎发育过程中经历的环境因子决定，称为环境依赖型性别决定(ESD)，温度依赖型性别决定(TSD)是环境型依赖性别决定物种中的一个主要类型。性别决定作为新世纪最具挑战性的课题之一，关乎物种的生存与种群的延续。研究者们倾注大量精力以期明确性别决定的机制，但仍存在许多问题需深入探索。　　动物的性别决定模式是这些存在争议的问题其中之一。中华鳖是广布我国的重要经济物种，饲养与繁殖技术趋于成熟，但其性别决定模式仍未有定论。某些种群中被发现具有异型性染色体，故而被认为属基因型性别决定，而在另一些种群中则被报导不存在异型性染色体，为温度依赖型性别决定。为确认中华鳖的性别决定模式为GSD或TSD，又或该物种的不同种群间存在不同性别决定模式，本文设计受精卵恒温孵化实验以确认孵化温度对中华鳖新生幼体性别的影响，本实验选择我国中华鳖分布范围内具代表性的六个地方种群作为研究对象。同时采用比较基因组杂交的方法，在被报导为TSD的争议种群中检测其成体是否具有微小性染色体。恒温孵化实验结果表明，孵化温度对中华鳖新生幼体性别无显著影响;比较基因组杂交结果则显示，在两个争议种群的雌性成体中具异型性染色体，表明这两个种群的性别决定为GSD且属ZZ/ZW系统。综合上述实验结果，中华鳖的性别决定模式并非TSD而是GSD，不支持先前报导中华鳖存在TSD种群的论断。　　另一具有挑战的命题是爬行动物的温度依赖型性别决定的机制，该问题受到研究者们的广泛关注，并获得大量相关研究成果，然而，就温度如何决定新生幼体性别这一问题，却始终未能有明确论断。本文提出了新的假说:有效雌二醇积累(sumeE2)阈值假说，可较合理的阐释温度对爬行动物胚胎性别的决定作用。该假说认为雌性性别决定信号通路开启与否受性腺中瞬时甾醇类性激素浓度如雌二醇的调控;雌性性别的决定，需雌性性别决定信号通路开启后，雌激素作用持续必要的时间。将这一激素浓度与时间之积，定义为胚胎发育为雌性的有效雌二醇积累阈值。若最终有效雌二醇积累量低于雌性阈值，胚胎发育为雄性，若超出阈值，则胚胎发育为雌性。有效雌二醇积累取决于卵黄中初始性激素如雌二醇和睾酮的浓度、性腺中将睾酮催化为雌二醇的芳香化酶的酶量和酶催化活性，以及胚胎温度敏感期的持续时间（因TSD物种的性别于温度敏感期被决定），除初始卵黄激素浓度外，其余两个因子均受温度影响。本文将这一假说用如下公式描述:sumeE2=(f(T，pH)*Q+E20-T0)*t，其中f(T，pH)为胚胎性腺芳香化酶的催化活性，该活性受胚胎孵化温度T和血浆pH影响的函数，t为TSP持续时间，Q为性腺中芳香化酶的表达量。将从TSDⅠa型物种中华草龟和TSDⅡ型物种多疣壁虎中获得的酶温度依赖性和TSP持续期等实验数据代入上述公式，计算结果表明，当卵黄激素对性腺中初始激素浓度的影响（E20和T0）在一定取值范围内时，有效雌二醇积累量的曲线与对应物种的性别比例曲线完全吻合。当E20和T0取值发生较大变化时，后代的性别比例曲线也会出现偏移，这与先前研究中发现的季节和地域性性别比例曲线偏移结果相吻合。该假说为探索爬行动物温度性别决定的分子生物学机制提供了新的切入点:曾被推断仅为下游效应基因的芳香化酶基因，可作为介导温度与胚胎TSD信号通路的起始基因，对胚胎性别起决定作用。　　为验证sumeE2假说，本文设计实验以验证该假说预测的推论。由sumeE2假说可知，FMFM为TSD物种的潜在性别决定模式，极高孵化温度下，TSDⅠa型物种可能不再遵循原TSDⅠa性别比例曲线孵出全部雌性，而是孵出较大比例的雄性个体。本文选择具有TSDⅠa模式的中华草龟为研究对象，分别在正常雄性/雌性孵化温度及极高的孵化温度36℃下孵化，并于胚胎发育TSP期取样，从性别决定关键基因表达模式及性腺形态学特征两方面对36℃孵化胚胎的性别进行鉴定，结果表明，极高孵化温度导致芳香化酶基因上调延迟，同时胚胎中有约40％的雄性个体出现，这一结果sumeE2假说提供了支持。　　此外本文从另一角度再次对sumeE2假说进行验证，依照假说的推论，TSDⅡ物种的胚胎在高温和低温孵化时，虽然最终均孵出雌性，但胚胎在低温时由于芳香化酶活性较低，致使TSP初期E2积累量低，故雌性基因上调将延迟，雄性基因可能出现表达上调;而高温孵化胚胎由于酶活较高，其雌性基因上调历期将早于低温雌性，雄性基因不上调。本文选取TSDⅡ型的拟鳄龟作为研究对象，分别于正常雄性温度以及高/低雌性温度下恒温孵化，在胚胎TSP期代表时间点取样，并检测性别决定关键基因的相对表达量。结果表明，TSDⅡ物种高温和低温雌性在性别决定早期，其性别决定关键基因的表达模式有较大差异:低温雌性胚胎的雌性关键基因其上调时间较之高温雌性显著延后，此外低温雌性中雄性关键基因的表达量远高于高温雌性，与sumeE2假说的预测相符。此外，在性别决定关键基因系统发生分析中，本文发现TSDⅡ型物种拟鳄龟的性别决定关键基因与TSDⅠ型物种进化距离较远，这可能是导致其独特性别决定模式的重要因素。