海洋所在海參性別決定機(jī)制研究中獲新進(jìn)展
近日,國際學(xué)術(shù)期刊iScience上發(fā)表了中國科學(xué)院海洋研究所海洋牧場(chǎng)構(gòu)建原理與工程技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)的最新研究成果。團(tuán)隊(duì)基于8個(gè)仿刺參野外群體的性別調(diào)查和遺傳分析,發(fā)現(xiàn)仿刺參的性別不是由簡(jiǎn)單的XX/XY型系統(tǒng)決定,而是一種更為復(fù)雜的多基因性別決定。
海參屬于棘皮動(dòng)物門后口動(dòng)物,處于由無脊索向脊索過渡的進(jìn)化位置。海參的性別是由遺傳因素還是環(huán)境因素決定?它們是否具有性染色體或性別決定基因?海參以上性別決定機(jī)制至今未得到深入解析,這些研究的滯后阻礙了棘皮動(dòng)物性別遺傳演化機(jī)制和海參遺傳選育研究的順利開展。
本項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),8個(gè)野外群體的雌雄性別比例約為1:1,雌雄仿刺參染色體上的reads覆蓋深度差異支持其性染色體的不唯一性。性別差異位點(diǎn)注釋到了391個(gè)基因,其中169個(gè)基因位于4號(hào)染色體上,其他基因主要分布在1、2、3、8和19號(hào)染色體上,證明其性別分化機(jī)制受多基因多位點(diǎn)調(diào)控。

不同地理群體仿刺參的性別分布
進(jìn)一步分析揭示,編碼NCX1的溶質(zhì)載體家族 8 成員 A1(SLC8A1)基因是仿刺參的性別分化主效調(diào)控基因。研究還在多條染色體上均開發(fā)出雄性特有的性別鑒定的分子標(biāo)記,進(jìn)一步證實(shí)了仿刺參可能并不遵循簡(jiǎn)單的性染色體性別決定機(jī)制,而是具有一個(gè)復(fù)雜的多基因性別決定系統(tǒng)。該研究不僅推動(dòng)了棘皮動(dòng)物性別決定機(jī)制的揭示,也為仿刺參遺傳選育中難以實(shí)現(xiàn)雌雄精準(zhǔn)鑒定提供了強(qiáng)有力的鑒定工具。

仿刺參性別相關(guān)SNPs及性別決定候選基因
中國科學(xué)院海洋研究所為論文第一完成單位,博士研究生江春嬉為論文第一作者,孫麗娜研究員為通訊作者。研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。
原文鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004224020777
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