青虾,学名日本沼虾(Macrobrachium nipponense),隶属十足目(Decapoda)、长臂虾科(Palaemonidae)、沼虾属(Macrobrachium)、具有营养价值高、生长快、生殖周期短、病害少等特点,是我国重要的淡水经济养殖品种。由于近年来养殖规模的不断扩大,出现了性早熟等种质退化问题,急需遗传改良。开展青虾生殖发育相关机制的研究,对于解决青虾性早熟问题及培育优良品种十分必要。为此,本文以青虾为研究对象,在实验室构建的青虾精巢CDNA文库的基础上,开展了以下两方面的研究：1.采用RACE技术,首次从青虾精巢中克隆得到Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制因子(Kazal-type serine proteinase inhibitor, KSPI)基因的全长cDNA序列。青虾KSPI基因cDNA全长890bp,3’端非编码区(3’UTR)为546bp,5’UTR为80bp,开放阅读框(ORF)为264bp,共编码87个氨基酸。预测蛋白包含1个由22个氨基酸组成的信号肽和1个保守的Kazal型结构域(CIX5CⅡX(6)VCⅢX(5) TYXNXCⅣX6CⅤX122CⅥ),结构域中P1活性位点为苏氨酸残基。将青虾KSPI与已报道的中国明对虾、斑节对虾、南美白对虾、克氏原螯虾以及罗氏沼虾共14种KSPI氨基酸序列进行系统进化分析,结果表明,青虾KSPI与同样来源于精巢的罗氏沼虾KSPI进化关系最近聚为一支,其他虾类来源于肝胰腺和血细胞的KSPI聚为另外两支。采用定量PCR技术检测KSPI基因在心脏、精巢、卵巢、脑、肝脏及肠中的组织分布情况,结果显示,KSPI基因在肝脏、脑及肠中仅有微量表达,在精巢、心脏和卵巢中有较高表达,其中精巢表达水平极高,并与心脏和卵巢表达差异分别达到显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)水平,推测KSPI可能在青虾雄性生殖过程中具有重要作用。2.采用RACE技术,从青虾精巢中克隆得到了青虾精子明胶酶基因(M.nipponense sperm gelatinase,MnSG)的全长cDNA序列。MnSG基因cDNA全长711bp,3’端非编码区(3’UTR)为271bp,5’UTR为56bp,开放阅读框(ORF)为384bp,共编码127个氨基酸,其中包含1个由21个氨基酸组成的信号肽。在NCBI的核酸和蛋白质数据库Blast的搜索结果发现,该基因仅有罗氏沼虾精子明胶酶基因一个同源序列,氨基酸序列同源性达到90%。采用定量PCR技术检测青虾精子明胶酶基因在心脏、精巢、卵巢、脑、肝脏及肠中的组织分布情况,结果显示,该基因在精巢中表达水平极高,在心脏中有较弱的表达,而卵巢、脑、肝脏及肠中均未检测到青虾精子明胶酶基因的表达。定量PCR结果表明,该基因在青虾生殖系统中为雄性特有,由此推测该基因可能在雄性生殖过程中发挥重要作用,具体功能有待进一步研究。本研究结果为青虾Kaza1型丝氨酸蛋白酶抑制因子和精子明胶酶基因的功能研究奠定基础,为青虾生殖相关基因结构和功能研究提供参考,同时也为甲壳类其他物种生殖相关基因的研究提供借鉴。