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生长抑素(Somatostatin,SST)是生长调控中的上游激素,在脊椎动物生长调控中发挥重要作用。它不仅可以直接抑制生长激素(Growth hormone,Gh)的分泌,还可以通过调节Gh-Igf-1轴来抑制个体的生长。本研究从金钱鱼基因组中鉴定到4种SST基因:SST1,SST3,SST5和SST6;采取q RT-PCR分别检测了四种SST基因在11种组织(下丘脑,垂体,心脏,肝脏,卵巢/精巢,肾脏,脾脏,胃,肠,肌肉,鳃)中的表达水平;同时,用q RT-PCR方法检测了离体孵育条件下,4种SST基因的SS-14活性肽在不同浓度(0.1μM,1μM,10μM)和孵育时间(3h,6h)下对肝脏中的胰岛素样生长因子1(Insulin like growth factor 1,Igf-1)和胰岛素样生长因子2(Insulin like growth factor 2,Igf-2)表达的影响;在体注射SST1和SST3中SS-14活性肽,对金钱鱼垂体和肝脏组织进行转录组测序,筛选并鉴定金钱鱼生长相关差异表达基因,初步解析SST在金钱鱼生长调控轴的作用机制。主要结果如下:1、金钱鱼SST基因鉴定与序列分析本研究成功地在金钱鱼中鉴定出4种SST基因,分别为SST1,SST3,SST5和SST6,其c DNA全长分别为658、790、748和752 bp。其中ORF分别为372,384,321和333 bp,分别编码123,127,106和110个氨基酸;SST1和SST3位于LG4染色体上,而SST5和SST6分别位于LG23和LG8染色体上。SST1和SST3氨基酸序列与石斑鱼(Epinephelus coioides)直系同源物序列相似度最高,分别为93.5%和92.1%。SST5和SST6与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和石斑鱼(E.coioides)的序列同一性最高,分别为77.9%和96.1%。2、金钱鱼SST基因的组织表达4种SST基因以组织依赖性方式差异表达。结果发现:4种SST基因均在下丘脑中大量表达。SST1和SST3在肝脏和肌肉中均表达明显,但下丘脑中SST3的表达量明显高于SST1。此外,SST3在卵巢、肌肉、心脏和肝脏等组织中表达明显;SST5在金钱鱼卵巢中的表达水平远远高于精巢中的表达水平;SST6在胃中表达量最高,其次是下丘脑和肠。3、SST离体孵育对肝脏Igf-1和Igf-2表达的影响根据4种SST基因氨基酸序列合成4种SS-14活性肽。用不同种类且不同剂量的(0.1、1和10μM)SS-14对金钱鱼的肝脏碎片进行离体孵育3h,6h,对照组用0.9%的生理盐水对肝脏碎片进行3h,6h的离体孵育。结果发现除SST5外,所有SST均可以抑制Igf-1和Igf-2的表达(P<0.05)。4、金钱鱼SST对其垂体及肝脏中生长调控关键基因表达的影响用不同浓度的SST1和SST3多肽(0.001 mg/kg,0.01 mg/kg和0.1 mg/kg)对金钱鱼进行3h或6h腹腔注射(对照组注射相同剂量的0.9%的生理盐水),对实验组和对照组垂体与肝脏组织(共21个样本)进行Illumina转录组测序。结果显示,在21个文库中测序获得1,104,724,270条Clean Reads,Clean Reads比率达到99.80%。在垂体组织中,在CP-vs-T1P组共鉴定到46个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs),包括24个上调基因和22个下调基因;CP-vs-T3P组中,鉴定出137个DEGs,包括116个上调基因和21个下调基因。在肝脏组织中,CL3-vs-T1L3组中共鉴定到444个DEGs,包括85个上调基因和359个下调基因;在CL6-vs-T3L6组中鉴定出了1127个DEGs,包括703个上调基因和424个下调基因。KEGG富集分析发现,在垂体组织中,差异基因主要在胰岛素分泌(Insulin secretion)、MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、代谢途径(Metabolic pathways)等通路显著富集。在肝脏组织中,差异基因显著富集在细胞粘附分子(Cell adhesion molecule)、粘着斑(Focal adhesion)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)等通路。以上通路中差异表达基因是否能够直接影响金钱鱼生长发育,还需要进一步实验验证。结果表明,在金钱鱼中共发现4种SST基因,SST(除了SST5)对金钱鱼肝脏中Igf-1和Igf-2有明显的抑制作用。通过对金钱鱼垂体和肝脏的转录组分析,为进一步研究金钱鱼的生长调控机制和分子特征提供了理论依据。