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海马（Genus Hippocampus）雄鱼依赖育儿袋进行卵胎生繁育，认识这种特殊的“雄性育儿”繁殖行为的进化机制一直是进化生物学研究领域的重要课题。同时，海马是重要的传统中药材和观赏鱼类，但野生资源衰减严重，认识和了解海马独特的繁殖行为特征及其调控机制，能够为制定海马资源的有效保护策略提供理论指导，同时有助于海马增养殖产业发展。 本研究围绕雄性卵胎生这一关键繁殖特征，以线纹海马Hippocampus erectus和日本海马Hippocampus mohnikei为研究对象，从繁殖行为、性腺及育儿袋发育和育儿袋基因表达特征等不同尺度对海马的繁殖策略进行探讨。主要研究结果如包括: 1、描述了海马的求偶、交配和产幼等行为过程和行为特征。海马繁殖存在明显的季节性特征，线纹海马繁殖高峰在春季与秋季，日本海马夏季进入莱州湾等近岸浅水海域繁殖。 2、海马卵细胞成熟不同步，从生殖嵴产生的卵母细胞围绕生殖嵴形成双螺旋排列;海马精巢呈空心圆柱形囊状结构，不存在典型的精小叶结构;海马成熟精巢内的精子数量远低于其它海洋鱼类。 3、雄海马在尾部前端腹侧皮肤形成褶皱，进而形成育儿袋。育儿袋内表皮层存在大量毛细血管和粘液细胞。怀孕期间，内膜表皮增生，毛细血管与粘液细胞大量增加，同时内壁组织褶皱，形成“类胎盘”结构，将胚胎逐个包被。 4、注释获得379个基因在育儿袋转录组中特异性高表达，同时筛选得到47个基因在在怀孕育儿袋中表达量显著升高。17个胶原蛋白Collagen家族基因在育儿袋中显著高表达，且在怀孕期明显升高;同时，育儿袋内发现大量血管生长相关基因如MCAM、CTGF等，且在怀孕时期表达量显著升高，可能参与育儿袋内血管增生;海马在怀孕时期的育儿袋内富集获得大量高表达的免疫相关基因，证明雄海马为胚胎提供免疫保护。 5、线纹海马GPER(G protein-coupled estrogen receptor1)基因ORF序列长1026bp，序列受到正选择，与哺乳动物表现出趋同进化。GPER在育儿袋内显著高表达，是介导雌激素在育儿袋内发挥作用的主要受体蛋白;GPER下游调控基因包括CTGF在育儿袋内的表达量显著高于其他器官，据此推测GPER可能在育儿袋组织增生及血管增生过程中发挥重要作用。 本研究围绕海马“雄性卵胎生”这一特殊的进化生物学特征，通过开展行为、生理和分子等多个水平的相关研究，丰富了海马繁殖行为特征的基础资料，加强了对海马雄性卵胎生的组织学基础与分子调控机制的认识。本文的相关研究将为后续深入探讨海龙科鱼类繁殖系统的进化过程提供必要的科学依据。