为探究日本沼虾(Macrobrachium nipponense)线粒体分裂相关基因MTFP1 (Mitochondrial fission process 1)与FIS1 (Mitochondrial fission protein 1)在碳酸盐碱度胁迫下分子应答机制，采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术，克隆了日本沼虾MTFP1与FIS1基因cDNA全长序列，采用半定量 RT-PCR 与实时荧光定量 PCR分析目的基因在日本沼虾不同组织与不同碱度胁迫阶段的表达情况，采用免疫荧光技术分析了碳酸盐碱度胁迫下MTFP1与FIS1的表达与定位，利用透射电镜观察高碳酸盐碱度胁迫下，日本沼虾鳃与肝胰腺组织中线粒体结构损伤。结果显示，日本沼虾MTFP1基因cDNA全长1101bp，包括33 bp的5′非编码区、588 bp的3?非编码区和480 bp开放阅读框，编码159个氨基酸，包含一个MTP18超家族结构域；日本沼虾FIS1基因cDNA全长为1933bp，包括148 bp的5′非编码区、1324 bp的3?非编码区和480 bp开放阅读框，编码150个氨基酸，包含一个FIS1超家族结构域。氨基酸序列比对与系统进化树分析结果显示，日本沼虾MTFP1和FIS1氨基酸序列分别与其他甲壳动物的MTFP1和FIS1有着较近的进化关系。RT-PCR结果表明日本沼虾MTFP1与FIS1基因在8个组织中均有表达，其中在鳃、肝胰腺和性腺中表达量较高。在急性碳酸盐碱度胁迫96 h过程中，日本沼虾鳃和肝胰腺组织MTFP1与FIS1基因表达量均显著上调(P<0.05)。构建MTFP1与FIS1基因原核表达系统并制备多克隆抗体，免疫荧光结果显示急性碳酸盐碱度胁迫后，日本沼虾鳃和肝胰腺组织中MTFP1与FIS1蛋白表达阳性信号均明显增加。透射电镜观察结果显示急性碳酸盐碱度胁迫96 h后，日本沼虾鳃与肝胰腺组织中线粒体结构异常。研究表明，急性碳酸盐碱度胁迫显著提高日本沼虾MTFP1与FIS1转录表达水平。本研究为揭示线粒体分裂相关基因在虾类中的分子特征及其对高碳酸盐碱度胁迫的响应机制提供了基础数据。