论文摘要
隆线溞（Daphnia carinata）俗称鱼虫,是水生浮游动物的重要组成之一。隆线溞属于节肢动物门、甲壳纲、溞科、溞属。水溞富含高蛋白物质是淡水鱼类和无脊椎动物的优良天然饵料；同时它能够指示环境中的有毒物质,经常被作为指示生物。此外,隆线溞其独特的生殖方式是国内外学者研究的热点。当环境条件较好的时候,例如温度、食物、密度等比较适宜,它进行孤雌生殖,产出的后代都是雌溞,我们把这种只孵化出雌溞的卵称为孤雌生殖卵,也叫夏卵。当环境条件恶化时进行两性生殖,它不仅产雌体还产雄体,雌体和雄体交配后产出冬卵,待环境条件好转后,冬卵再孵化成孤雌生殖的溞。探究其生殖转化的内在机理是众多学者兴趣所在,然而,国内外对其生殖机理的研究大多停留在环境刺激下某个基因的表达情况,对生殖转化的调控机制尚不清楚。角质层蛋白基因（cuticle protein gene）又叫表皮蛋白基因,根据该基因蛋白保守基序的不同可以分为CPR、CPF、CPFL、CPG和CPT五个家族,每个家族都有其独特的结构和性质。动物表皮蛋白的形成与该基因息息相关。表皮蛋白是一种结构蛋白,它和几丁质一起组成抵御外界环境的屏障——角质层。隆线洛进行两性生殖时其冬卵形成的厚厚的角质层外壳,具有抵御外界环境中各种不良条件的影响。徐晓倩等进行了隆线溞cDNA文库的构建,发现cuticle protein gene在两性溞体内大量存在,而在孤雌溞体内存在的量相对较少,所以推测该基因可能与参与隆线溞的生殖转化过程。本文通过控制外界环境条件,促使隆线溞从孤雌生殖转变为两性生殖,并对该溞的cuticle protein gene进行分析研究,旨在为探究枝角类生殖转化的研究提供一些理论基础。本文研究的主要结果如下：1若干生态因子对隆线溞生长生殖的影响本文通过调控温度、pH、密度、食物和化学物质等外界环境因子的刺激,从而研究这些生态因子对隆线溞生长及生殖转变的影响。本实验发现任何单因子对隆线溞的刺激并不能使之当代就能产生生殖转化,但对其内禀增长率（rm）、周限增长率（λ）、平均世代周期（T）、净生殖率（Ro）、平均寿命、第一怀卵日、平均生殖间隔期和总生殖量均有改变。温度对隆线溞的生命参数有显著影响,30℃组的内禀增长率（rm）、周限增长率（λ）和平均世代周期（T）均显著高于其他组,但是该组的平均寿命、第一怀卵日和平均生殖间隔期均低于其他组。pH对隆线溞生命参数影响总体上不明显,pH 7、8、9和10各组之间没有显著差异,但pH 6组与其他各组差异较显著,该组的内禀增长率（rm）和周限增长率（λ）显著高于其他组。本实验还发现若多个生态因子同时刺激隆线溞,并且使之多代都生活在同一恶劣环境刺激下,一个月之内必然出现大量冬卵。由此初步推断,枝角类的生殖转化是在多种环境因子刺激下,并且在每一代体内积累,最终导致其发生生殖转化。但本实验尚未清楚具体是哪一代溞发生了生殖转化,亦未能对此现象进行定量分析,只是初步的定性分析,具体工作有待进一步深入研究。2隆线溞Cuticle protein基因的DNA序列克隆与分析及其在孤雌溞和两性溞体内差异性表达本研究在已经建立的隆线溞cDNA文库的基础上克隆得到编码角质层蛋白的基因。该基因cDNA全长781bp,编码219个氨基酸的蛋白,5’UTR（untranslated reagion,非编码区）为27bp,3’UTR为10lbp。BlastP分析表明该cDNA推导的氨基酸序列与大型溞、卤虫、按蚊等节肢动物的Cuticle protein序列具有较高的相似性。Cuticle protein基因全长1600bp,由四个外显子和三个内含子组成,同大型溞的Cuticle protein基因有相似的结构,其内含子片段都很短。用RT-PCR检测孤雌溞和两性溞Cuticle protein基因表达分析结果显示,该基因在两性溞中表达量较高,在孤雌溞中亦检测到该基因但其表达量较低。本研究结果表明Cuticle protein基因参与了隆线溞生殖转化的过程,但其具体的调控机制尚未清楚有待进一步研究。