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性别决定类型的确定和性染色体的识别是研究鱼类性别决定分子机制的基础。大多数鱼类的性别决定机制很原始,性染色体的分化还处于萌芽状态。因此鱼类的性染色体与常染色体在形态上无法区分,致使目前发现性染色体的鱼类仅占很小的比例。在已发现性染色体的鱼类中,雌雄个体基因组水平上的差异较小,传统的细胞遗传学技术难以鉴定性别。随着分子生物学发展,利用DNA分子标记技术寻找鱼类性别特异片段的成功事例不断涌现。
鱼类主要为遗传型性别决定类型,但其性别分化容易受到环境因素的影响而出现性反转现象,发育成与遗传型相反的性别。然而鱼类性别的遗传组成并不因自身生理和外界环境的变化而变化,所以找出性别特异的DNA片段作为性决定遗传的分子基础对于研究鱼类性别决定及分化机制和指导单性鱼苗的培育等将具十分重要的意义。
鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)是我国的四大家鱼之一,在我国乃至世界上均被广泛养殖。然而到目前为止,其性别决定类型和性染色体尚未得到确认。
本研究以采自河南新乡市郊区新发养殖基地的鲢鱼为实验材料,雌雄分别19尾,选择420条长10bp的随机引物和10对微卫星引物分别对鲢鱼两种性别的DNA池和不同个体的基因组DNA进行了RAPD指纹分析和微卫星扫描。RAPD指纹分析结果发现,在随机引物S1421扩增产物中存在一条雌性特异性条带。经回收、克隆、测序得知此大小为1341bp。据所得片段碱基序列设计一对特异性引物,以雌雄个体基因组做模板进行PCR扩增,同时用管家基因β-actin作阳性对照。结果表明,仅在雌性个体中出现特异性条带。利用地高辛对特异性片段进行标记,进行Southern杂交。结果显示,阳性信号仅出现在雌性个体中。BLAST分析说明鲢鱼的性别特异片段的部分序列与鲢鱼的微卫星序列DNA(HypophthalmichthysmolitrixmicrosatelliteDNA,cloneHmo39)的部分序列相似性极高,达81%。而在微卫星扫描的结果中没有发现有性别特异条带的存在。本研究获得了鲢鱼的性别特异性片段,为采用染色体步移或基因文库技术进一步获得性别特异染色体区段,从而研究性染色体进化的机制奠定了基础;同时也为鲢鱼生产中鱼种的选择,单性培育方面提供了可靠依据。