The studies on some genomic characters of two small fishes in China

Abstract

鱼类性别决定机制复杂，性染色体分化程度低，遗传和环境因子可能会对其性别产生作用。鱼类的天然杂交与遗传渐渗也是鱼类学家和生态学家一直关注的问题。本研究采用种间杂交、诱导雌核发育及人工转性等细胞遗传学方法，并结合性别相关基因Sox基因家族克隆研究以及微卫星标记的多态性研究，以我国所特有的小型实验鱼类、据报道具有雌性异配型性别决定的大鳞副泥鳅 (Paramisgurnus dabryanus)以及具有模式实验动物发展潜力的稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus) 为研究对象，探讨性别决定的可能的染色体机制，以及鱼类的天然杂交等问题，为深入解析这两种小型鱼类的基因组特征以及保护利用鱼类资源提供新的证据。 进展主要包括两大方面。第一方面是关于大鳞副泥鳅的基因组特征：1）通过6对微卫星引物，研究了长江流域的6个地方样本和1个珠江流域样本共7个大鳞副泥鳅群体的遗传结构现状，发现其群体遗传多样性较低，群体间遗传分化明显，但分化水平仍属于地域上的分化。2）作为研究天然杂交的参照，将大鳞副泥鳅与其近缘种泥鳅进行了人工杂交，其正、反交杂种的性比均偏离预期值，杂种为三倍体，雌性不育；应用3个微卫星座位研究了来自野外的部分疑是大鳞副泥鳅和泥鳅杂种的样本，获得了自然界中两种泥鳅之间存在稀有的杂交现象的证据。3）采用红鲫异源精子和温度休克成功地诱导了大鳞副泥鳅减数分裂和有丝分裂雌核发育，并证实冷休克不能像热休克处理那样有效地、稳定地诱导大鳞副泥鳅有丝分裂雌核发育；通过统计雌核发育子一代和子二代的性比，基本证实了大鳞副泥鳅的雌性异配型性别决定类型，但目前还不能排除温度效应对大鳞副泥鳅性别发育的影响。4）从大鳞副泥鳅基因组中，通过扩增和克隆测序获得了18个Sox基因，其中6个哺乳动物Sox直系同源基因存在两个或以上的拷贝；对在两种泥鳅亲本及杂种性腺中表达的Sox基因进行了初步的RT-PCR及测序分析，推测Sox8和Sox9在大鳞副泥鳅及与泥鳅的杂种的性腺分化中发挥重要作用。 二是在稀有鮈鲫中，采用热休克诱导了其减数分裂雌核发育，并对雌核发育子一代应用雄激素进行转性，将转性后的子代进行自交获得子二代。通过统计子一代及子二代的性比，初步认为稀有鮈鲫性别决定机制复杂，其常染色体上的因子可能参与了性别决定