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生长激素(Growth hormone，GH)是脊椎动物由垂体分泌的单链多肽，具有促进生长，加快蛋白质合成和提高食物转化效率、免疫力、广盐性鱼类渗透压调节能力等作用。GH通过与靶细胞膜表面的生长激素受体(Growth hormone receptor,GHR)结合，启动细胞内的信号传导机制，促进胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factor，IGF-I)的表达，IGF-I通过血液循环到达机体的局部组织，促进组织细胞的生长和分化。本研究采用RT-PCR方法克隆了尼罗罗非鱼GH、GHR1、GHR2、IGF-I的编码cDNA；应用半定量：RT-PCR方法分析了GH、IGF-I基因在成鱼各组织中的表达情况；结合荧光定量PCR方法和Northern blot方法比较了GHR1、GHR2基因在成鱼15种组织中的表达差异；用荧光定量PCR方法分析了尼罗罗非鱼GH、GHR1、GHR2、IGF-I基因mRNA表达的发育性变化；并重点比较了在自然状态下和在外源激素(CSH、LHRH-A、E<,2>、MT)作用下，尼罗罗非鱼生长的雌雄差异和GH、GHR1、GHR2、IGF-I mRNA表达的雌雄差异，主要研究结果如下：
1.采用RT-PCR方法从尼罗罗非鱼脑垂体中克隆了GH的编码cDNA，从肝脏中克隆了GHR1、GHR2、IGF-I的编码cDNA，序列分析表明：GH开放阅读框为615 bp，共编码204个氨基酸；GHR1开放阅读框为1908bp，共编码635个氨基酸；GHR2开放阅读框为1725 bp，共编码574个氨基酸；GHR1与GHR2核苷酸的同源性为34.4﹪，氨基酸同源性为29.6﹪；GHR1和GHR2都是典型的单跨膜受体，胞外域有保守的半胱氨酸残基和FGEFS motif，胞内域有保守的酪氨酸残基和两个保守的box；GHR1和GHR2在分子结构上存在显著差异，GHR1胞外域有7个半胱氨酸残基而GHR2只有6个；GHRl胞内域有9个酪氨酸残基而GHR2只有5个，GHR1和GHR2显著的结构差异表明两者可能具有不同的生物学功能。IGF-I的开放阅读框为549 bp，共编码182个氨基酸。
2.采用半定量RT-PCR方法比较了GH和IGF-I基因在成鱼各组织中的mRNA表达情况，结果表明：GH只在垂体中检测到表达；IGF-I在少数几种组织中检测到表达，以肝脏的表达量为最高，这与其他鱼类和哺乳类的研究结果相一致。荧光定量PCR分析表明：GHR1和GHR2在成鱼15种组织中均有表达，且均以肝脏的表达量为最高，GHR2在多数组织中的表达量显著高于GHR1(P<0.05)。Northern blot分析表明：GHR1和GHR2在肝脏中均可检测到明亮的单一条带，GHR1大小约为6 Kb，GHR2约为4 Kb，单一条带表明GHR1和GHR2都没有多种剪切体；GHR1和GHR2在脑、肌肉、肝脏、卵巢、精巢5种组织中的表达模式不同，这说明尼罗罗非鱼GHR的分布具有组织特异性和类型特异性，提示GHR1和GHR2可能具有不同的生物学功能。
3.用荧光定量PCR方法比较了尼罗罗非鱼GH、GHR1、GHR2、IGF-I基因表达的发育性变化。在早期发育阶段，GH与IGF-I的表达存在一定的互补关系，在0，1日龄，GH高表达，IGF-I表达水平较低，4-24日龄时，GH表达极低，IGF-I表达较高；GHR1与GHR2的表达也存在一定的互补关系，0-6日龄，GHR1高水平表达，GHR2表达水平较低，7-13日龄，GHR1检测不到表达，GHR2高水平表达：以上结果提示GH与IGF-I，GHR1与GHR2在尼罗罗非鱼早期发育的不同阶段起主导作用。在不同生长阶段，雄鱼肝脏GHR1 mRNA表达水平随生长速度的变化而变化，平均日增重在80-110日龄达到最高，随后开始下降，平均日增重与雄鱼肝脏GHR1的表达呈显著的正相关，与GHR2的表达不相关，提示GH可能主要通过与肝脏GHR1的结合启动促生长机制的。在不同的性腺发育阶段，GHR1和GHR2在成熟期卵巢的表达显著高于发育期和退化期卵巢(P<0.05)，在发育期精巢的表达显著高于成熟期和退化期精巢(P<0.05)，表明GH在尼罗罗非鱼的生殖过程中起一定调节作用。
4.比较了自然状态下尼罗罗非鱼雄鱼和雌鱼的生长情况，并用半定量RT-PCR方法比较了生长差异显著的雌鱼和雄鱼垂体GH和肝脏、肌肉GHR1 mRNA的表达差异，结果表明：雄鱼的体长和体重始终大于雌鱼，早期阶段雄鱼的肥满度大于雌鱼(P<0.05)，雄鱼的绝对生长速度始终大于雌鱼且在110日龄后雌雄差异极为显著(P<0.01)，无论是雄鱼还是雌鱼瞬时生长速度在60-110日龄达到最大，110日龄后急剧下降且雌鱼的下降幅度大于雄鱼；雄鱼垂体GH mRNA表达明显高于雌鱼(P<0.05)，雄鱼肝脏GHR1 mRNA表达显著高于雌鱼(P<0.05)，这可能是雄鱼比雌鱼生长快速的内在原因之一。
5. 比较了在体注射CSH和LHRH-A对尼罗罗非鱼生长的影响，并用荧光定量PCR检测了CSH和IMRH-A对尼罗罗非鱼垂体GH和肝脏GHR1、GHR2、IGF-I基因mRNA表达的影响，结果表明：CSH和LHRH-A均可明显促进尼罗罗非鱼的生长和显著提高垂体GH和肝脏GHR1、GHR2、IGF-I基因的mRNA表达水平(P<0.05)，并且对雄鱼的促生长作用效果更为明显(P<0.05)。
6. 比较了在体注射E<,2>和MT对尼罗罗非鱼生长的影响，并用荧光定量PCR检测了E<,2>和MT对尼罗罗非鱼垂体GH和肝脏GHR1、GHR2、IGF-I基因mRNA表达的影响，结果表明：E<,2>和MT对尼罗罗非鱼生长及生长轴相关基因表达的影响存在性别二态性，E<,2>明显促进雌鱼的生长但不影响雄鱼的生长，MT显著促进雄鱼和雌鱼的生长；E<,2>可使雌鱼垂体GH和肝脏GHR1、IGF-I mRNA水平明显升高(P<0.05)，但对雄鱼垂体GH和肝脏。IGF-I的表达无显著影响，并降低了雄鱼肝脏GHR1的表达：MT提高雄鱼垂体GH mRNA水平(P<0.05)，但不影响雌鱼垂体GH mRNA的表达，MT可同时促进雄鱼和雌鱼肝脏GHR1和IGF-I mRNA的表达，并且对雄鱼的促进作用强于对雌鱼(P<0.05)。