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谷氨酸和5-羟色胺通过增强消化酶活性与免疫调控促进罗氏沼虾雌性个体的摄食性能
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月03日 来源:Aquaculture Reports 3.7
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本研究针对黄姑鱼(Nibea albiflora)性别二态性生长机制,聚焦dmrt1a基因在雄性性别决定中的关键作用。通过双荧光素酶报告系统结合转录组分析,首次揭示dmrt1a启动子在X染色体上的活性显著高于Y染色体,其第一内含子作为顺式作用增强元件可显著提升基因表达。研究发现foxl2在雌性性腺早期分化阶段高表达,并通过剂量依赖性抑制dmrt1a表达调控性别发育平衡。该研究为海洋鱼类单性育种提供了重要分子靶点,发表于《Aquaculture Reports》。
在海洋生物性别决定机制研究领域,黄姑鱼(Nibea albiflora)因其显著的性别生长二态性(雌性个体体重达雄性1.3倍)成为重要研究对象。这种具有XX/XY性别决定系统的经济鱼种,其雄性发育关键基因dmrt1a的调控机制长期未明。云城大学生命科学系的研究团队通过创新性实验设计,揭示了该物种性别分化的分子开关作用机制。
研究采用双荧光素酶报告系统(dual-luciferase reporter system)检测不同染色体来源的dmrt1a启动子活性,结合CHO和293T细胞系转染实验,发现X染色体启动子活性显著高于Y染色体。通过构建包含第一外显子和内含子的Pro_Intron1片段质粒,首次证实该内含子序列具有增强子功能,其活性不受位置和方向影响。团队进一步分析早期性腺分化转录组数据(NCBI SRA登录号PRJNA817837),发现foxl2在雌性36日龄后显著高表达。体外共转染实验显示,foxl2能以剂量依赖方式抑制dmrt1a-Luc表达,最高抑制率达8:24转染比例时的显著水平。
主要技术方法包括:1)基于基因组DNA的启动子片段克隆与pGL3-basic载体构建;2)采用Lipo8000?转染试剂进行CHO/293T细胞系转染;3)通过激光共聚焦显微镜观察EGFP表达;4)Western blot验证蛋白表达;5)qRT-PCR定量分析foxl2时序表达。实验样本来自福建漳州养殖场的26-55日龄黄姑鱼幼鱼,性别通过特异性分子标记鉴定。
研究结果方面:
讨论部分提出创新性调控模型:在雄性发育中,Dmrt1a-Y蛋白通过正反馈循环促进基因表达,结合内含子增强效应突破阈值启动睾丸分化;而在雌性中,高表达的foxl2抑制dmrt1a-X,维持卵巢发育路径。该研究首次揭示黄姑鱼性别决定中基因互作(dmrt1a-foxl2)与顺式元件(内含子增强子)的协同调控机制,为解释海洋鱼类性别可塑性提供了新视角。
这项发表于《Aquaculture Reports》的研究具有双重意义:在理论上,补充了dmrt1基因家族在硬骨鱼类性别决定中的调控多样性;在应用层面,为开发无激素干预的单性育种技术(如基因编辑靶向内含子或foxl2启动子)奠定了分子基础。研究人员正在建立的黄姑鱼肾脏细胞系和性腺原代培养体系,将为后续体内基因功能研究提供重要平台。
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