野生动物是自然生态环境的重要组成部分,保护野生动物尤其是拯救濒危野生动物,对维持地球生态平衡和保持生物多样性具有重要意义。圈养人工繁殖,是保护濒危动物,增加动物种群数量的重要方法。但在圈养条件下,多数濒危动物繁殖率及幼仔存活率都较低,严重影响了保护野生动物的工作。特别是大熊猫,其生殖能力和育幼能力高度特化,生殖率和幼仔存活率低已成为目前圈养繁殖面临的两大急待解决的问题。 大熊猫幼仔存活率低则与出生幼仔先天发育不全,免疫系统发育尚不完善或是缺少母乳哺育相关。至今关于大熊猫生殖力和幼仔存活率低的分子基础的探索性报道非常少。因此,本研究针对以大熊猫幼仔存活率低、大熊猫成体繁殖率低的主要问题,以大熊猫、小熊猫、金丝猴和东北虎为研究对象,开展了在动物幼仔生长发育和成体繁殖、泌乳过程中均发挥重要作用的胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)的基因克隆、序列分析和原核表达、纯化及组织分布的研究,并探讨了今后生物工程生产大熊猫等濒危动物IGF-Ⅰ,用于提高野生动物幼仔的成活率、成体繁殖能力的实践的意义和可能性。主要结果如下: 1.利用RT-PCR技术从大熊猫和小熊猫的肝脏组织分别扩增出大熊猫及小熊猫胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ)的编码区序列,这两个序列均编码153个氨基酸的前体蛋白质,预测的分子量为17kD。同源性分析表明IGF-Ⅰ的核苷酸和氨基酸序列与已报道的人、牛、马、羊、鼠等哺乳动物的序列高度同源(>78%)。对位比较发现大熊猫的信号肽和延伸肽序列也具有氨基酸特异性,这些氨基酸是否会影响大熊猫IGF-Ⅰ分子的构型、成熟加工进而影响其功能、或最终引起大熊猫生长发育或繁殖的障碍则有待进一步的研究。在所有被比较的物种中,小熊猫与大熊猫序列同源性最高。在氨基酸序列上仅有一个氨基酸的差异。利用IGF-Ⅰ基因构建的进化树上,大熊猫和小熊猫此基因的同源性达到95%,并且显示小熊猫与大熊猫的亲缘关系与其它哺乳动物相比要近的多,为大熊猫及小熊猫的分类学提供了分子生物学的依据,但这样的结果也许与IGF-Ⅰ在物种间的高度保守性有关,我们认为,对于大小熊猫是否同属一科还需要进一步的研究。