水通道蛋白(Aquaporin,AQP)是一类跨膜蛋白,其作用是在细胞质膜上形成水和小分子溶质的跨膜通道。哺乳动物和鱼类的AQPs在其精子发生和渗透压适应方面发挥着重要的作用。中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)是我国重要的经济蟹类之一,是甲壳动物的重要代表,AQPs在其精子发生中的表达、分布特征尚不明了;且其繁殖需经历从淡水到海水的生殖洄游过程,成熟精子AQP的类型是否和精巢中的各级生精细胞AQP的类型存在不同,值得探讨。本研究利用分子生物学、细胞生物学等技术方法,研究了AQPs在中华绒螯蟹精巢生精细胞和成熟精子中的表达、分布特征。研究结果将为揭示AQPs在中华绒螯蟹生殖发育过程中的作用奠定基础;为AQPs在甲壳动物中的研究提供基础依据。从中华绒螯蟹精巢组织中克隆了AQP1和AQP3的开放阅读框全长序列,分别为777bp和909 bp,并对AQP1、AQP3进行了生物信息学分析,结果显示,二者均具有两个保守的NPA基序;水通道蛋白的进化关系和物种的进化地位基本一致,且保守性相对较高。利用实时荧光定量PCR技术,分析扣蟹、未成熟蟹、早熟蟹、正常成熟蟹(简称成蟹)精巢组织中AQP1和AQP3的表达量,发现AQP1在扣蟹、未成熟蟹、早熟蟹精巢中的表达量与在成蟹精巢中的表达量有极显著性差异(P<0.01),分别为成蟹精巢中表达量的2.49倍、4.22倍和2.58倍;扣蟹、未成熟蟹精巢组织中AQP3的表达量分别是成蟹精巢的1.99倍和4.75倍,与成蟹精巢的表达量有极显著性差异(P<0.01),但早熟蟹精巢中AQP3的相对表达量与成蟹精巢表达量差异并不显著(P>0.05)。可见,中华绒螯蟹精巢中AQP1、AQP3的表达呈现发育阶段特异性。分析储精囊中AQP1的表达量,发现早熟蟹储精囊AQP1的相对表达量是成蟹的0.31倍,有显著性差异(P<0.05)。利用免疫荧光技术,研究AQP1、AQP3和AQP4在中华绒螯蟹生精细胞中的分布特征,结果显示,AQP1、AQP3、AQP4在中华绒螯蟹精原细胞、精母细胞、精细胞的细胞质膜中均有分布;成熟精子中,仅发现AQP1的存在,定位于精子顶体头帽部位。综上所述,中华绒螯蟹AQP1、AQP3均具有两个保守的NPA基序,精巢组织中有AQPs的表达和分布,表达量和分布特征因AQP的类型不同也不尽相同;仅AQP1存在于成熟精子中。这些结果为进一步研究AQPs在中华绒螯蟹生殖及渗透调节中的作用奠定了基础。