鱼类性别决定机制是脊椎动物中最复杂的。对自然界的鱼类来说，有时候会发生“安能辨我是雄雌”的情况，而“雌雄难辨”对该种鱼类的亲鱼培育和良种选育造成极大不便。阐明鱼类性别决定和性染色体分化机制等理论问题，一直以来都是水产养殖产业的传统研究热点之一。
11月17日，华南农业大学海洋学院李远友教授课题组在硬骨鱼类的性别决定和性染色体分化方面取得重要发现，其最新研究成果“A single intronic single nucleotide polymorphism in splicing site of steroidogenic enzyme hsd17b1 is associated with phenotypic sex in oyster pompano, Trachinotusanak”在线发表在权威生物学综合性期刊Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences（即Proceedings B，该期刊为英国皇家学会所创系列学术期刊中的旗舰刊物，是全世界运营时间最久的生物学TOP期刊，也是全球82个自然指数期刊之一），研究为硬骨鱼类主效性别决定（MSD）基因的进化和性染色体分化模式提供了新的独特见解。华南农业大学在站博士后范斌与海洋学院青年教师谢帝芝为论文的共同第一作者，李远友教授和新加坡淡马锡生命科学实验室王乐为共同通讯作者。
记者向范斌了解到，该研究选用的物种是阿纳鲳鲹（Trachinotusanak），阿纳鲳鲹属于鯵科，是一种在亚太国家具有巨大商业价值的硬骨海水鱼类，年养殖产量已达20余万吨。近年相关研究表明，中国几乎所有的商业养殖阿纳鲳鲹T.anak都被误认为是分布在东大西洋的卵形鲳鲹T.ovatus，或者是西太平洋分布的与其亲缘关系相近的姊妹种布氏鲳鲹T.blochii。范斌表示：“阿纳鲳鲹的雌雄形态相似，肉眼无法明显鉴别。”
“就比如生物学上的男性女性是性染色体的差异，女性是XX，男性是XY；而鱼类的性别决定机制则复杂得多，一些物种还会有性逆转的现象。”其中，硬骨鱼性染色体的频繁转换和更替，表现出不同的主效性别决定（MSD）基因和性别决定机制(SD)。定位鱼类MSD，并了解其作用机制，不仅具有进化生物学意义，而且对鱼类分子选择性育种也具有重要实践价值。
而这次研究结果提供了一个不寻常的硬骨鱼类MSD基因：一个位点参与控制类固醇激素的合成。课题组通过全基因组重测序和转录组分析，发现在阿纳鲳鲹24号染色体上的一个单核苷酸多态性（SNP）位点与性别表型严格相关，该SNP位于类固醇合成酶（hsd17b1）基因的第一个外显子/内含子边界的剪接位点，雌性是杂合子性别(ZW SD系统)。Z-连锁SNP导致所有剪接异构体的故障，而W-连锁亚型被预测具有在脊椎动物中保守的开放阅读框(ORF)，该SNP影响Z-连锁hsd17b1的剪接，导致雌性的发育。“这表明hsd17b1是一个雌性决定基因，即该SNP导致阿纳鲳鲹雄性个体该基因的表达产物亚型发生功能障碍，而在雌性体内该基因的表达产物亚型则具有正常生理功能从而产生有功能性的雌性激素。”
全基因组重测序分析与阿纳鲳鲹性别表型相关的SNP位点
阿纳鲳鲹转录组中hsd17b1的选择性剪接鉴定
据悉，在过去的近二十年里，MSD基因在至少十几种硬骨鱼中被发现，但通过单一核苷酸位点进行性别决定的例子鲜有报道，该研究成果将为硬骨鱼类的性别决定和性染色体分化方面提供新的思路。“该成果的发现在提高阿纳鲳鲹良种繁育效益和指导该鱼分子选择育种方面具有十分重要的产业应用价值。”
据悉，该论文工作得到国家现代农业产业技术体系(CARS-47)和广东省省级现代农业产业园(Grant no. GDSCYY2020-011)等项目的资助。阳江市深海网箱养殖产业园是2020年获得省批准建设的省级产业园，是一个典型的离岸型开放式深海网箱养殖产业园，具有“深蓝渔业”示范意义。项目实施期间，华南农业大学海洋学院与产业园牵头单位阳江海纳水产有限公司成立“华南农业大学-阳江海纳水产有限公司博士后创新实践基地”并引进入站博士后1名，随后围绕产业园发展需求开展相关课题研究，本次成果即博士后创新实践基地李远友教授课题组的最新研究成果。
来源：海洋与渔业
记者：罗茵