鱼类肌间骨(Intermuscular bones,IBs)俗称肌间刺,位于鱼体脊椎骨两侧的肌膈中,由结缔组织中间充质细胞连续同源骨化而来,只存在于低等真骨鱼类中,分为髓弓小骨、脉弓小骨和椎体小骨。世界上大多数淡水鱼类,尤其鲤科鱼类普遍存在较多且复杂的肌间骨,困扰食用、深加工、出口等方面,严重影响食用价值和经济价值。光唇鱼隶属鲤科鱼类,虽然它的肌间骨数目较多但是非常柔软,并不影响食用和深加工,且肉质细嫩、味道鲜美,市场需求大,但目前国内外对光唇鱼肌间骨的发生及分子机制研究却相对较少。为研究光唇鱼肌间骨发生发育的分子机制,本研究首先对实验养殖的光唇鱼进行形态学鉴定,明确研究对象为温州光唇鱼(Acrossocheilus wenchowensis),实验过程中对其进行人工繁育以获得肌间骨各阶段样本,探究仔、稚鱼的发育特征。本研究对温州光唇鱼仔、稚鱼肌间骨的发生时期、形态PR-171溶解度及成鱼肌间骨的形态、数目、分布等进行了观察统计与分析;基于肌间骨发育的三个关键时期,取肌间骨及其周围肌肉组织进行了转录组分析,挖掘与肌间骨发育相关的遗传信息;结合转录组测序结果及KEGG信号通路分析,筛选出了 9个与肌间骨相关且显著表达的基因(bmp2、msx-c、scx、osterix、runx2、、alpl、sost、fgf23),并分析其在3组温州光唇鱼的表达水平,从而推断肌间骨形成的分子机制。主要研究结果如下:1、运用传统形态学测量方法对养殖基地光唇鱼的形态特征、20个可量性状、9个可数性状进行了描述和测量分析,鉴别该光唇鱼为温州光唇鱼,鉴别特征:体侧有6条垂直侧线的黑色素条纹,位置固定且左右对称;两性有差异,雌鱼垂直条纹向下延长超过侧线,雄鱼垂直条纹位于侧线以上且有一条平行于侧线的黑色素条纹;下唇两侧瓣相接触,且覆盖下颌,前缘无角质。温州光唇鱼仔、稚鱼的发育历时约为26天。早期仔鱼历时7天,从卵黄囊营养进入轮虫开口饵料;晚期仔鱼历时11天,体侧8条垂直黑色素条带形成,各鳍发育基本完成;稚鱼期历时8天,从鳞片开始出现至全身被鳞,各器官发育完全,往后进入幼鱼期Hepatic encephalopathy。2、通过对温州光唇鱼仔、稚鱼的整体骨骼染色和成鱼的形态学解剖,观察和分析仔、稚鱼肌间骨的出现时期、形态和成鱼肌间骨的数目、形态、分布及长度,结果显示:孵化后第21天,尾部首先出现髓弓小骨,随后从尾部依次向头部分化。温州光唇鱼只有分布在背部肌膈中的髓弓小骨和泄殖孔附近及后腹部肌膈中的脉弓小骨,无椎体小骨,数目为73-97根,其中躯干轴上肌的肌间骨数目最多(32-38根),躯干轴下肌的数目最少(6-11根),尾部轴上和轴下肌中的数目相近(16-28根),并且躯干轴上肌中肌间骨的长度大于尾部的肌间骨(p>0.05),显著大于躯干轴BMS-907351作用下肌的肌间骨长度(p＜0.05),体长与躯干轴下肌中肌间骨的长度(R2=0.9948)存在显著相关性(p<0.05),体重与躯干轴上肌中肌间骨的长度(R2=0.9983)存在显著相关性(p<0.05)。温州光唇鱼肌间骨的形态有“I”、“Y”、“卜”、“(”、“一端多叉”、“两端两叉”6种类型,由简单向复杂分化。3、基于温州光唇鱼肌间骨发育的三个阶段(NIB:未长肌间骨,LIB:刚长肌间骨,CIB:肌间骨骨化硬化完全)对其肌间骨及周围肌肉组织取样进行了转录组分析,结果共获得173563个unigenes,其中有33916个unigenes被注释到了 GO分类,12304个unigenes被注释到了 233个KEGG信号通路,此外,在NIB与LIB、NIB与CIB、LIB与CIB三组比较中分别发现了 10166,36554,16277个差异表达基因,有211个基因在这三组中都存在差异表达。对其进一步进行表达模式聚类分析和KEGG通路分析,有749个基因被注释到PI3K-Akt信号通路,有204个基因被注释到TGF-β信号通路,有705个基因被注释到MAPK信号通路,有308个基因被注释到Wnt信号通路,还有些基因被注释到破骨细胞分化、新陈代谢等信号通路。结合转录组测序结果及KEGG信号通路分析,筛选出了 9个与肌间骨相关且显著表达的基因(bmp2、msx-c、scx、osterix、runx2、bgp、alpl、sost、fgf23),并分析其在3组温州光唇鱼的表达水平。在肌间骨生长前后,bmp2和msx-c基因开始表达,启动并激活scx和runx2基因,使其调节多功能干细胞聚集分化,同时促进下游基因osterix、alpl、bgp等基因表达,促进成骨细胞分化骨化。之后,肌间骨矿化硬化相关基因alpl、bgp、fgf23、及sost等基因的表达,产生磷酸启动骨矿化、胶原蛋白纤维矿化、骨钙素附着等促进最终肌间骨的形成。