日本沼虾，又称青虾、河虾，是我国重要的淡水养殖虾类。雌虾具有“性成熟期短”的特点，进入繁殖季节后45天左右就可达到性成熟，且同一年内可进行多代繁殖。在繁殖季节水温达到28℃以上时，雌虾只需15天左右就能完成一个卵巢成熟周期（从卵巢排空到下一次产卵）。高频繁殖导致“多代同堂”，带来了养殖密度过高，饲料消耗大等问题，严重影响青虾的经济效益。

针对上述问题，淡水渔业研究中心水产遗传育种研究室傅洪拓研究员团队以日本沼虾为对象，通过肝胰腺转录组5个阶段差异表达基因和KEGG富集的比较分析，筛选出与卵巢快速成熟密切相关的基因，其中组织蛋白酶L2(Mn-CL2)基因显著表达。经系统发育分析，将Mn-CL2归为组织蛋白酶L组，推测其可能具有与其他物种组织蛋白酶L相似的功能。通过实时荧光定量发现，Mn-CL2在青虾肝胰腺和卵巢中高度表达；原位杂交显示Mn-CL2定位于卵巢的卵母细胞，表明Mn-CL2作为溶酶体蛋白在肝胰腺中产生，并在卵巢成熟过程中发挥关键作用。团队还利用RNA干扰技术来研究Mn-CL2在青虾卵巢成熟中的功能，检测了卵黄蛋白原的表达和性腺发育指数的变化，发现注射Mn-CL2 dsRNA可显著降低卵黄蛋白原的表达和性腺发育指数，再次说明Mn-CL2在促进卵巢成熟中起关键作用。本研究结果为日本沼虾卵巢成熟机制提供了背景信息，为日本沼虾养殖解决性快熟问题提供了思路。

图1 Mn-CL2的RNAi功能分析

A.注射Mn-CL2 dsRNA后的干扰效率

B.注射Mn-CL2 dsRNA后Vg的表达水平

C.注射Mn-CL2 dsRNA后雌性日本沼虾GSI(%)的变化

上述研究成果相关论文“Molecular Characterization of a Novel Cathepsin L in Macrobrachium nipponense and Its Function in Ovary Maturation”近期发表在期刊《Frontiers in Endocrinology》（影响因子6.055）上。傅洪拓研究员和乔慧副研究员均为通讯作者，蒋速飞副研究员为第一作者。

本研究成果获得江苏省农业产业技术系统（JATS〔2021〕515）、国家重点研发计划项目(2018YFD0901303)、中央公益性科研单位基础研究基金（2020TD36）、中国农业科学研究系统（CARS-48）、江苏省新品种选育重大项目（PZCZ201745）资助。

全文网址：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fendo.2021.816813/full

（水产遗传育种研究室 供稿）