研究为养殖鱼斑刀颌性别分化的调控提供了新的线索

一项新研究发表于于InternationalJournalofBiologicalMacromolecules确定了重要养殖鱼类斑刀颌鱼性别分化的调控机制(X1X1X2X2/X1X2Y)。

先前的研究强调了Doublesexmab-3相关转录(DMRT)家族在男性性别决定和分化中的关键作用。然而，其在具有Y融合染色体的Oplegnathuspunctatus中的调节作用仍不清楚。

解决了解X中鱼类的决定和分化机制的剩余挑战1X2中国科学院海洋研究所李军研究员课题组Y系统对斑刀颌性别分化调控机制开展全面研究.

这涉及到女性-男性全基因组变异扫描、性腺转录组测序、性腺发育时间序列的加权相关网络分析(WGCNA)、基因家族成员的识别和分析以及荧光等生物学验证实验的整合性腺细胞中的原位杂交(FISH)和RNAi(RNA干扰)，”该研究的主要作者赵海霞说。

研究人员建立了斑刀颌整个发育阶段雄性和雌性性腺转录组差异的数据库。利用WGCNA分析，他们构建了X1X1中差异表达基因的调控网络X2X2/XY复杂染色体系统，揭示核心基因——dmrt1、amhr2/amh、acvr1、nanos3——调节该物种的雄性性腺发育。全基因组扫描分析揭示了斑点刀颌的七个dmrt基因家族成员，即dmrt1/2(2a,2b)/6、dmrt4/5和dmrt3。2X1

研究人员根据dmrt基因的染色体分布模式，首次提出斑点刀颌经历了三次基因组复制事件。全基因组扫描鉴定出融合染色体(Y)上的性别相关基因amhr2。通过qPCR和FISH证实，整个性腺发育过程中的转录组分析验证了dmrt1基因在具有X1的斑点刀颌中男性和女性性腺性别分化中的重要作用X2Y系统。

后续使用dmrt1dsRNAi进行的实验表明，敲低dmrt1不仅未能下调雄性相关基因，反而显着上调了密切相关的基因与男性分化相关的基因(例如sox9a、sox9b、amh、amhr2)和参与睾酮合成的关键基因(hsd11b2)。

此外，除了与雄性分化密切相关的dmrt1之外，研究人员还利用X1X2Y系统在斑点刀颌中发现了另一个促进雄性分化并维持睾酮合成的关键通路。

有趣的是，靶向dmrt1导致位于男性异形Y染色体上的amhr2/amh系统持续高效的表达，甚至促进睾酮合成基因hsd11b2的表达。这表明amhr2可能在斑刀颌的性别分化过程中发挥着不可或缺的作用。

“这项研究首次揭示了Oplegnathidae鱼类DMRT基因家族的起源和进化模式，”该研究的通讯作者肖永双博士说。“基于RNAi技术，系统阐明了dmrt1基因在斑刀颌鱼性别分化过程中的作用，并构建了dmrt1介导的X1X2Y系统的鱼类性别分化调控网络。”

“研究结果加深了我们对融合染色体系统调控鱼类性别分化的认识(X1X2Y系统，”李教授说。2X1Y),为进一步阐明X染色体(Y)融合鱼类的性别决定和性别分化机制奠定重要基础2X1/XX2X1