鱼类性别可塑性的分子机制
孙丽娜1，2，李明辉1，2，王德寿*1，2
1．西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室
2．西南大学生命科学学院
鱼类是自然界最大的脊椎动物类群，其性别决定类型复杂多样，受遗传因素（GSD）和环境因素（ESD）或者两者共同影响。有300多种鱼类存在天然性逆转（NSR）现象（雌雄同体：先雄后雌或先雌后雄）。对雌雄异体的鱼，在性腺未分化时可以经激素或者温度诱导性逆转（即原发性逆转PSR），即使性腺分化后（甚至成体）仍然可以诱导性逆转（即次发性逆转SSR）。近年来，通过转基因（过表达或敲除）也可导致性逆转（TSR），这些结果表明鱼类的性别具有明显的可塑性。罗非鱼是研究性别可塑性及其分子机制的良好模型。在罗非鱼，完全的性逆转可以通过转基因过表达或敲除性别决定基因或者雌雄通路上的关键基因实现。有趣的是，通过敲除这些基因还可以迅速改变性别决定基因、性染色体甚至性别决定方式。在XX罗非鱼，通过CRISPR/Cas9纯合敲除foxl2和cyp19a1a导致由雌向雄的性逆转，且能够被外源雌激素回救。而在XY鱼敲出amhy、amhr2和gsdf导致由雄向雌的性逆转，且能够被外源雄激素回救。在XX鱼性别分化之前甚至分化后，可通过芳香化酶抑制剂诱导原发或次发性逆转。另一方面，在XY鱼性别决定的关键时期，外源雌激素单独处理能够诱导由雄向雌的性逆转。即使在性别分化后，抑制雄激素合成并同时用雌激素诱导，仍可实现由雄向雌的性逆转。而用雌雄激素同时处理未分化的XX或XY鱼，均获得雌鱼。综上，内源雌激素在雌性性别分化和维持中、而内源的雄激素在雄性性别维持着发挥着重要作用。鱼类性别可塑性的机制在于其雌雄通路关键基因对内外信号的敏感性。
关键词：罗非鱼；性别可塑性；分子机制；性别决定与分化
孙丽娜1，2，李明辉1，2，王德寿*1，2
1．西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室
2．西南大学生命科学学院
鱼类是自然界最大的脊椎动物类群，其性别决定类型复杂多样，受遗传因素（GSD）和环境因素（ESD）或者两者共同影响。有300多种鱼类存在天然性逆转（NSR）现象（雌雄同体：先雄后雌或先雌后雄）。对雌雄异体的鱼，在性腺未分化时可以经激素或者温度诱导性逆转（即原发性逆转PSR），即使性腺分化后（甚至成体）仍然可以诱导性逆转（即次发性逆转SSR）。近年来，通过转基因（过表达或敲除）也可导致性逆转（TSR），这些结果表明鱼类的性别具有明显的可塑性。罗非鱼是研究性别可塑性及其分子机制的良好模型。在罗非鱼，完全的性逆转可以通过转基因过表达或敲除性别决定基因或者雌雄通路上的关键基因实现。有趣的是，通过敲除这些基因还可以迅速改变性别决定基因、性染色体甚至性别决定方式。在XX罗非鱼，通过CRISPR/Cas9纯合敲除foxl2和cyp19a1a导致由雌向雄的性逆转，且能够被外源雌激素回救。而在XY鱼敲出amhy、amhr2和gsdf导致由雄向雌的性逆转，且能够被外源雄激素回救。在XX鱼性别分化之前甚至分化后，可通过芳香化酶抑制剂诱导原发或次发性逆转。另一方面，在XY鱼性别决定的关键时期，外源雌激素单独处理能够诱导由雄向雌的性逆转。即使在性别分化后，抑制雄激素合成并同时用雌激素诱导，仍可实现由雄向雌的性逆转。而用雌雄激素同时处理未分化的XX或XY鱼，均获得雌鱼。综上，内源雌激素在雌性性别分化和维持中、而内源的雄激素在雄性性别维持着发挥着重要作用。鱼类性别可塑性的机制在于其雌雄通路关键基因对内外信号的敏感性。
关键词：罗非鱼；性别可塑性；分子机制；性别决定与分化