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我国是世界淡水珍珠主要生产国,所产珍珠占全球淡水珍珠的95%以上,但由于高质量珍珠比率低,产值不足全球珍珠总额的20%。影响珍珠品质的因素有很多,其中钙离子是影响珍珠品质的环境限制因子之一,因此探究水环境中适宜淡水育珠蚌生长和育珠的Ca2+浓度对理解珍珠形成特别是优质珍珠形成具有重要意义。本文以优质淡水珍珠蚌池蝶蚌（Hyriopsis schlegelii）为研究对象,鉴定并克隆出其参与珍珠质形成的生物矿化相关基因合浦珠母贝文石诱导因子（Pinctada fucata aragonite-inducing factor,Pif）,以Ca2+浓度为关键调控因子,测定珍珠质沉积量、珍珠层形成状态以及相关基因Pif的表达水平变化,将所得出的数据进行对比和综合分析,筛选出珍珠质沉积效果较好的水体Ca2+浓度以及育珠效果较好的插核方式,可为提高珍珠质量提供依据。本文通过RACE-PCR技术首次在池蝶蚌中获得了Pif基因的c DNA全长序列,命名为HsPif,其全长为3457bp,开放阅读框（Open reading frame,ORF）3072bp,编码1023个氨基酸,推测编码池蝶蚌Pif97和池蝶蚌Pif80两种蛋白（以下简称HsPif97和HsPif80）。通过生物信息学分析,得到HsPif蛋白分子量为110.484k D,PI为4.67,含有一个von-Willebrand因子A型结构域（VWA）和三个几丁质结合结构域（Cht BD2）;氨基酸组成成分结果表明天冬氨酸含量最高,组氨酸含量最低;蛋白二级结构的预测结果与三级蛋白结构一致。构建系统进化树分析显示,HsPif与三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）在一支上,保守性最高。进行组织荧光定量PCR分析,结果表明,HsPif基因主要在外套膜中表达（P<0.05）;分子原位杂交显示,杂交反应主要在外套膜上皮细胞发生。为了探究Pif在珍珠囊形成过程及珍珠层早期的作用以及三种插核方式对珍珠形成的影响,我们进行有核育珠,插核手术后进行荧光定量检测Pif基因的表达水平,并收集其珍珠,测量珍珠质的沉积量,对其进行比较。三种插核方式分别为:供片蚌和受片蚌均来源于池蝶蚌（SS）;供片蚌来源于三角帆蚌,受片蚌来源于池蝶蚌（SC）;供片蚌与受片蚌均来源于三角帆蚌（CC）。结果显示:在这三种不同插核方式的育珠蚌中,Pif表达水平均随着珍珠囊的发育状况的不同而变化,插核手术之后的第七天,Pif表达水平均显著降低（P<0.05）,当珍珠囊发育完成后稳定分泌珍珠质Pif表达水平稳定表达或显著升高。珍珠的测量数据显示,SS、CC两种珍珠质的沉积重量与增长厚度均与SC的珍珠存在显著性差异（P<0.05）,而SS和CC之间无显著性差异（P>0.05）,说明受片蚌和供片蚌间相互适应的插核方式能使珍珠质更好地沉积。为了探究水环境中最适宜珍珠质沉积的Ca2+浓度以及Pif与珍珠层形成的关系,本研究将三种方式插核的育珠蚌分别于不同Ca2+浓度浓度的水环境中养殖,并检测其珍珠囊中Pif的表达水平以及珍珠囊组织内的Ca2+浓度。随后收集它们的珍珠,测量珍珠质的沉积量和珍珠层形成状态,进行不同浓度之间的比较。实验结果表明,不同Ca2+浓度养殖的三种蚌,随着养殖时间的变化,其珍珠囊内Ca2+浓度的变化大致相同,都是呈先降低后升高,最后降低的趋势;SS在Ca2+浓度为0m M、0.5m M、1.25m M、2m M和3m M的水环境中养殖,第7d、15d、30d和60d的Pif表达水平在均始终低于第0d;SC在五个Ca2+浓度的养殖中,第7d、15d、30d和60d的Pif表达水平在均始终低于第0d;在CC中,养殖第7d均为显著降低或无变化。随后对同一时间不同浓度的三种蚌进行Pif的表达水平及珍珠囊内钙离子浓度的分析发现,Pif的高表达和珍珠囊内较高的钙离子浓度大多出现在1.25m M、2m M和3m M。以上结果显示,当养殖环境中的Ca2+浓度为1.25m M、2m M和3m M时,珍珠囊内的Ca2+浓度升高,可能会提高珍珠质的沉积速率。对养殖育珠蚌的死亡率、所产珍珠的珍珠质沉积量以及其晶体扫描图片进行统计分析发现,钙离子浓度为1.25m M、2m M的处理组中三种蚌的存活率较高,在Ca2+浓度为1.25m M、2m M的处理组中SS和CC的存活率均为100%,SC的存活率分别为90%和95%;对三种蚌所产珍珠沉积量进行统计分析显示,在Ca2+浓度为1.25m M、2m M的处理组中所产珍珠的珍珠质沉积速普遍率显著高于0m M、0.5m M和3m M处理组（P<0.05）;对比电镜扫描珍珠层表面的图片发现,碳酸钙晶体呈规则的六边形有序地呈阶梯式堆积的现象均出现在1.25m M、2m M钙离子浓度的组中,但是它们的晶体形态、密度大小等存在一定的差异性。以上结果表明,当环境中Ca2+浓度为1.25m M、2m M时,三种蚌的育珠性能更好。