两栖动物性别决定相关基因的研究进展

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鸡性别偏移相关基因筛选的研究

鸡性别偏移相关基因筛选的研究

structure of Diqing Tibetan pig FUT1 gene sequence and amino acid sequence, and compare the genetic distances of pigs,cattle, humans and so on. The results showed that the Diqing Tibetan pig FUT1 gene was 3045 bp in length and there were 4 missense mutation. The FUT1 encoded protein molecular formula was C 4916H 7548N 1390O 1353S 46. FUT1 protein is a hydrophilic protein, no signal peptide, no transmembrane structure and with 92 potential phosphorylation sites. In the primary structure of FUT1 protein, leucine ratio was the highest and tyrosine was the lowest. Its secondary structure is mainly composed of α-helix and has structural molecular activity. In the tertiary structure, its homologous protein is c2hlhA, which belongs to the family of modulation fucosyltransferase. In the comparison of FUT1 gene sequences between different species, Diqing Tibetan pig was closely related to Yunnan small ear pig, but far related to other species.Keywords: Diqing Tibetan pig; FUT1; Genetic variation; Protein structure(责任编辑:周会会)鸡性别偏移相关基因筛选的研究樊庆灿*(宜春学院生命科学与资源环境学院,江西宜春 336000)摘 要:在家鸡(Gallus gallus )生产中,性别比极大地影响家禽生产效益。

遗传与性别性别决定基因的研究

遗传与性别性别决定基因的研究

遗传与性别性别决定基因的研究遗传与性别决定基因的研究近年来,随着科学技术的不断进步和研究方法的不断优化,遗传与性别决定基因的研究逐渐引起了人们的广泛关注。

随着对基因与性别相关性的深入研究,科学家们在揭示性别决定基因机制的同时也为人类健康与生育带来了新的突破。

一、基因与性别的关系从遗传学的角度来看,基因是决定个体性状和特征的基础。

性别决定基因是专门负责个体性别发育的基因,其在胚胎发育的过程中发挥着重要作用。

在人类中,性别决定基因通常分为两种类型:XX型和XY型。

女性具有两个X染色体,而男性则有一个X染色体和一个Y 染色体。

这两种性别决定基因的不同组合决定了个体的性别。

二、性别决定基因的研究进展随着先进的科学技术的应用,科学家们对性别决定基因进行了深入研究。

例如,通过基因测序技术,科学家们发现了一些与性别决定基因相关的突变或异常,这些突变可能导致性别发育的异常。

此外,研究人员还通过转基因技术将不同性别决定基因引入实验动物体内,以探究其对性别决定过程的影响。

三、性别决定基因与人类生育对于人类生育来说,性别决定基因的研究对于性别选择和生育健康具有重要意义。

据研究表明,性别决定基因可能与某些性别相关疾病的易感性相关,例如与男性不育症的发生有关。

因此,通过对性别决定基因进行深入研究,我们可以更好地了解这些疾病的发生机制,进而为其提供更有效的治疗手段。

而在某些情况下,人们对于孩子的性别有一定的偏好。

一些科学家甚至提出了通过基因编辑技术来实现性别选择的可能性。

然而,这一观点引发了道德和伦理问题的争议,因为这可能会带来诸多伦理困境和社会问题。

四、性别决定基因的应用前景和挑战性别决定基因的研究不仅在医学领域具有重要意义,还在其他领域有着广泛的应用前景。

例如,在农业方面,通过研究性别决定基因,科学家们可以探索如何更好地利用这些基因调控植物性别发育,提高农作物的产量和质量。

然而,性别决定基因的研究也面临着一系列的挑战。

性别控制技术的研究与应用进展

性别控制技术的研究与应用进展

性别控制技术的研究与应用进展蔡健锋1,潘淳烨1,黎文聪1,陈慧芳1,张献伟2,白银山1*(1.佛山科学技术学院生命科学与工程学院,广东佛山 528231;2.温氏食品集团股份有限公司,广东新兴 527439)摘 要:性别控制指通过人为干预使动物的繁育按照人们所希望的性别繁殖后代的技术。

随着畜牧业生产智能化的迅速发展,高效准确的性别调控技术成为提高畜禽生产经济效益的重要研究方向。

本文主要综述了性别分化调控、性别反转和X、Y精子分离技术,以期促进畜牧业养殖性别控制技术的发展和应用。

关键词:性别控制;性别分化;性别反转;X、Y精子分离中图分类号:S814 文献标识码:A DOI编号:10.19556/j.0258-7033.20200512-09性别控制是使动物按照人们所希望的性别繁殖后代的技术[1-2]。

随着畜牧业智能化的发展,人类对特定性别的畜禽需求显著增大,因此性别控制技术在畜禽繁殖中有重要的研究价值。

根据X、Y精子DNA含量的差异,运用流式细胞技术可以有效分离X、Y精子[3-5]。

在奶牛繁育中,运用流式细胞仪分选X、Y精子进行性别控制,获得的母犊率超过90%,且成活率、体重等与自然交配后代无显著差异,极大地提高了经济效益[6]。

研究显示,通过调控X、Y精子活力的分离方法以及根据X、Y精子蛋白特异性表达通过免疫学技术分离X、Y精子的方法,都能获得较好效果[7-8]。

这些技术是在配子水平上进行性别控制,不影响基因表达和生殖发育,但目前研究并不完善。

性别差异使畜禽肉品质存在显著不同,根据性别分化规律人为干预性别分化基因的表达,可实现畜禽性别反转,促进肉品质改善,这将成为畜禽生产中有应用前景的技术[9-10]。

通过基因编辑技术使性连锁基因缺失也能改变后代性别的比例[11-12],表明通过改变基因表达获得特定性别后代的可行性。

本文综述了性别决定基因调控分子机制,探讨了性别反转技术机制及应用前景,汇总了最新的X、Y精子分离技术的方法并分析其优缺点,以促进性别控制技术的应用和推广。

鸡的性别决定及其性激素效应研究进展

鸡的性别决定及其性激素效应研究进展
模 式。鸡作为经济鸟类 的代表动物 , 其性别 不仅 受到染色体的控制 , 还受 到性 激素 的影响 。本 文从性染 色体 与性别 决定 的关系 、
性别决定 的染色体假说 、 性别决定相关基 因的研究以及性激素对性别 发育的影 响等方面对鸡性别决定的研究进行概述。
关键词 鸡 性别决定 性染 色体 常染色体 基因 性激素
[ 8] 梁 宗琦.1 9 9 9 . 真菌次生代谢 产物 多样 性及其潜 在应 用价值 . 生
物 多 样性 , 7 ( 2 ) : 1 4 5—1 5 0
b r a s i l e n s i s PB1 7 7 .Wo r l d J o u ma l o f Mi c r o b i o l o g y & Bi o t e c h n o l o g y.
生 物学 教学 2 0 1 5 年( 第4 0 卷) 第3 期
鸡 的 性 别 决 定 及 其 性 激 素 效 应 研 究 进 展
张利双 朱梦瑶 丁国骅 ( 浙 江 省 丽 水 学 院 生 态 学 院 3 2 3 0 0 0 )
摘 要 动物的性别决定一直是生物学家研究的热点之一 。鸟类 的性别 决定模式 主要为 Z Z / Z W 性染 色体系统 的基 因性 别决定
2 性别 决定的染色体的假 说
由此显示在三倍 体鸡 中 w 型性 染色 体并ห้องสมุดไป่ตู้非起 到 显性
基因的作用 。
z型性染色体的剂量效应假说和 w 型性 染色体的 性效 应假说是 目前较被认 可的鸡性别决 定机制 的两
l e a v e s o f P a s a n i a e d u l i s a n d t h e i r wi t h i n— —l e a f d i s t r i b u t i o n s . My c o —

生物学中的性别和性别决定机制研究

生物学中的性别和性别决定机制研究

生物学中的性别和性别决定机制研究性别是生物学中一个重要的概念,它决定了一个个体在进化、繁殖和行为上的差异。

性别的产生和决定机制一直是生物学家们关注和研究的焦点之一。

本文将从植物和动物两个方面介绍性别和性别决定机制的研究进展,并探讨未来的研究方向。

一、植物中的性别和性别决定机制研究在植物中,性别决定机制的研究主要集中在两个方面:雌雄同体植物和雌雄异体植物。

1. 雌雄同体植物的性别决定机制雌雄同体植物是指同一个个体上既有雄蕊又有雌蕊。

性别决定机制的研究发现,这类植物的性别决定主要受到基因和环境的调控。

具体来说,某些基因在植物发育过程中的表达和调控可以决定表达雄性器官还是雌性器官,而外界环境因素如温度和光照等也会对性别的表达产生影响。

2. 雌雄异体植物的性别决定机制雌雄异体植物是指同一物种的雄性个体和雌性个体分别发育成两种不同的形态。

关于雌雄异体植物的性别决定机制,研究发现植物的性染色体在这过程中起到了重要的作用。

比如,一些物种的雄性个体含有XY性染色体,而雌性个体则是XX性染色体。

性染色体决定了植物的性别。

二、动物中的性别和性别决定机制研究在动物中,性别决定机制的研究更加复杂和多样化。

以下将以两个经典的案例来介绍动物中的性别和性别决定机制。

1. 爬行动物中的性别决定机制对于一些爬行动物,如鳄鱼和龟类,性别是由环境温度决定的。

具体而言,鳄鱼和龟类的卵在孵化过程中受到温度的影响,高温下孵化出的是雌性个体,低温则孵化出雄性个体。

这说明环境温度是影响性别决定的重要因素。

2. 哺乳动物中的性别决定机制哺乳动物中,性别决定机制的研究主要聚焦在性染色体和性别基因上。

人类和大多数哺乳动物都拥有两种性染色体,即XX和XY。

在此基础上,性别基因的表达和作用决定了个体的性别发育。

例如,Y染色体上的关键基因SRY编码了性决定区域的蛋白质,它在雄性个体的生殖器官发育过程中起到了关键作用。

三、未来的研究方向尽管对于性别和性别决定机制的研究已经取得了很大进展,但仍然有许多问题有待解决。

性别决定相关基因研究进展

性别决定相关基因研究进展

综述性别决定相关基因研究进展任亮 郭应禄 金杰作者单位:100034北京大学第一医院泌尿外科北京大学泌尿外科研究所性别分化是多种性别决定相关基因参与的复杂过程,任何环节异常均可导致性别的异常分化。

了解性别决定相关基因的情况可帮助我们理解正常及异常的性别分化,提高泌尿外科诊治水平。

人类的性别分化分为3个时期:最初,在性别决定相关基因的作用下原始性腺分化为睾丸或卵巢,然后是生殖管道的分化,最后是外阴部的分化发育。

其中,性腺的分化发育过程比较复杂,参与调控的基因较多,涉及的很多机理尚不明确,某些环节的异常可以导致性别逆转,现对近年的研究进展作一综述。

一、SRY (sex -determining region of Y )基因(一)SRY 基因的发现及其作用在对XX 男性性别逆转患者的研究中,Sinclair 等[1]发现,这些患者虽然没有完整的Y 染色体,但大都带有一个位于Y 染色体邻近假常染色质区的长约35kb 的特异性位点,这一位点含有一个开放阅读框架,即SRY 基因。

在异常情况下,SRY 转位于X 染色体上引起46,XX 男性性别逆转综合征。

Koopman 等[2]用小鼠Sry 转基因实验证实,带有Sry 的XX 小鼠发育为雄性,表明这一基因在男性发育中起重要作用,是引导睾丸发育的重要基因。

46,XX 男性性别逆转综合征的本质为遗传性别(染色体性别)与性腺性别不相符,多为散发性,发病率约为1/20000。

此类患者一般智力正常,体型偏瘦长,具有男性心理,可表现男性第一、二性征,睾丸、阴茎、阴囊都较正常者小,可有原发性不育症及乳腺发育。

典型46,XX 男性性别逆转综合征患者带有男性性别决定基因SRY ,因而向男性发育,但由于缺乏Y 染色体的其他基因,患者性腺发育不良,功能低下,表现为无精症,雄性激素水平低下,促性腺激素水平升高[3]。

(二)SRY 基因的结构与功能研究表明SRY 基因无内含子,转录单位全长1.1kb 。

性别决定和性腺发育的分子调控机制研究

性别决定和性腺发育的分子调控机制研究性别决定和性腺发育是生殖系统的重要组成部分,也是基因调控的复杂过程。

生殖细胞细胞系从最初的不定向状态,经过复杂的分化和成熟过程,最终形成男性或女性性腺,产生性激素和生殖细胞。

性别决定和性腺发育的过程牵扯到多个信号通路和因子的作用,从胚胎期到成年后一直存在。

本文将介绍性别决定和性腺发育背后的分子调控机制研究进展。

一、性别决定机制性别决定机制是指决定胚胎发育为男性或女性的过程。

在哺乳动物中,性别决定最早是由Y染色体的存在引起的。

Y染色体萎缩性的特殊结构中,含有SRY(Sex-determining region Y)基因,它负责调控睾丸的发育和成熟。

当男性幼虫受精卵形成时,如果有Y染色体,SRY基因将被表达,引发一系列的内分泌和信号通路反应,促进睾丸的形成。

相应的,没有Y染色体的受精卵则在没有阳性基因启动器的情况下形成卵巢。

这些内分泌和信号通路包括促性腺激素释放激素(GnRH)及激素、睾丸素(T)、雌二醇(E2)、FSH等等。

同时,也包括一些执行基因的调控,如Foxl2、Sox9、Dmrt1等。

Foxl2是一种非常重要的性别决定相关转录因子,它在哺乳动物的卵巢和鸟类的卵巢中表达。

在Foxl2缺失的实验中,卵巢中出现了精子形成和雄性激素合成的现象。

Foxl2通过调节某些基因的表达,维持卵巢发育过程的正常进行,并对其他性激素通过干扰次要信号途径的方式进行抑制。

另一个转录因子,Dmrt1,是哺乳动物中的雄性决定反应性蛋白。

Dmrt1的表达是由睾丸素所诱导的,并在睾丸的前体细胞发育过程中发挥重要作用。

当Dmrt1表达时,它可以通过调控一系列基因,影响生殖细胞系的发育。

但是,对于Dmrt1的具体作用,目前的研究仍不够深入。

二、性腺发育机制性腺发育是性别决定的重要组成部分,也是整个生殖系统发育的起点。

性腺发育过程具体包括生殖细胞的形成、分化和维持。

在胚胎期间,两性的生殖管具有相似结构,但由于外源信号和基因调控的影响存在差异,雄性和女性的生殖系统逐渐产生了差异。

SRY基因研究进展及其在动物性别鉴定中的应用


S Y基 因研 究进 展 及 其在光玉 , 李 钟 伟 , 忠娟 常
吉林 12 0 ) 3 1 9 ( 中国农业科学院特产研究 所 , 吉林

要 :R S Y基 因是 哺乳动 物雄 性 的性别 决 定基 因。研 究发现 S Y基 因的启 动 能够促 进雄 性发 育 , R 从
即性 染色 体决 定性 腺 发育 , 和次级 域 ,杨其 沅 等对 牦牛 S Y和 T O基 因部 分序 列 进 行 包括 初级 性 别决 定 , R R
克隆 与测 序分析 。赵雪 等研 究 了牛 S Y基 因的克 隆与 性别 决定 , 随 l腺 分化 , R 即 生 由其产 生 的激 素诱 导体 细胞 测序 , 隆 出长度 为 27 3 p的 牛 S Y基 因 。裴杰 等 分化 , 终发育 成雄 性或 雌 I 克 1 b R 最 生。 发表论 文 “ 国荷斯 坦 牛 S Y基 因编 码 区的克 隆 与原 中 R 家 畜早 期胚 胎 的性别 鉴 定是 家 畜胚 胎移 植 的重要 对 核 表达 ” ,结 果表 明 S Y基 因编码 区长 6 7b ,编码 内容 , 实 现动物 性别 的人 为控制 具有 重要 意义 。近年 R 8 p 29个氨 基酸 。付强 等对 水牛 S Y基 因进 行 了克 隆及 来 随着 性别 鉴定 技 术 的不断 发展 ,出现 了许 多 鉴定 方 2 R 应用 于 哺乳动 物早期 胚 胎性别 鉴定 。 主要 有细胞 遗 序 列分 析 , 并且 用 B A T与 牛属 动 物 S Y基 因 比对 , 法 , LS R 免 结果 显示 同源性 为 9 % 。帅丽 芳等 发表 论文 “31 6 1/7罗 传 学方 法 、 疫学 方法 和分 子生物 学方 法 。随着 分 子生 物学 的发 展 ,特 别 是 2 纪 9 0世 0年 代 S Y基 因 的发 R 收稿 日期 :0 8 0 — 5 20 — 2 2

克氏原鳌虾的睾丸与雌性器官研究

克氏原鳌虾的睾丸与雌性器官研究近年来,生物学领域的研究取得了巨大的进展,其中涉及到了众多动物的繁殖机制与生理特征。

在这些研究中,克氏原鳌虾的睾丸与雌性器官的研究备受关注。

本文将探讨克氏原鳌虾睾丸和雌性器官的结构特征、生理功能以及相关的研究进展。

克氏原鳌虾(英文学名:Oncopeltus fasciatus)是一种常见的昆虫类动物,广泛分布于北美地区。

它们是一种外显性性别决定的动物,雄虫和雌虫在外形上有明显的区别。

其中,睾丸和雌性器官是性别特征的重要组成部分。

首先,让我们来了解一下克氏原鳌虾睾丸的结构特征。

克氏原鳌虾的睾丸位于腹部背侧,由一对呈椭圆形的器官组成,它们与其他内脏器官相互连接。

睾丸主要由睾小管和配子细胞组成。

在成熟的雄性个体中,睾丸内会产生并储存大量的精子。

通过输精管,精子能被输送到生殖腔内与雌性个体进行受精。

而在克氏原鳌虾的雌性个体中,则存在着不同的生殖器官,包括卵巢、子宫和生殖道等。

卵巢位于腹部中央,由一对呈椭圆形的器官组成。

在成熟的雌性个体中,卵巢中可产生成熟卵细胞,这些卵细胞会通过输卵管进入子宫。

子宫是一个管状的器官,其壁内衬有柱状上皮细胞,负责卵细胞的储存和成长。

最后,生殖道是连接子宫与外界的通道,它可以对外界的精子进行接纳并与之受精。

在克氏原鳌虾的繁殖过程中,睾丸和雌性器官发挥着重要的作用。

雄虫通过配子细胞的产生,能够产生大量的精子并进行存储。

而在雌虫中,卵巢的功能包括卵巢卵巢卵细胞的生成和成熟,并通过输卵管输送至子宫。

一旦受精,精子会与卵细胞结合并在子宫内形成受精卵。

这些受精卵会在子宫内进行进一步的发育,最终被释放到外界。

除了基本的结构和生理特征之外,克氏原鳌虾的睾丸和雌性器官的研究还涉及到生殖调控、细胞发育以及繁殖行为等方面。

研究人员通过分子生物学、细胞生物学以及行为学等多学科的研究手段,揭示了克氏原鳌虾生殖系统的调控机制和相互作用。

近年来,利用现代生物学手段对克氏原鳌虾的睾丸和雌性器官进行的研究已经取得了一系列重要的发现。

sry基因序列

sry基因序列Sry基因序列是位于人体Y染色体上的一段基因序列,它在性别决定中起着重要的作用。

本文将介绍Sry基因序列的功能、结构以及与性别决定相关的研究进展。

一、Sry基因的功能Sry基因全称为Sex-determining Region Y gene,是决定胚胎性别的关键基因。

Sry基因的主要功能是在胚胎发育过程中促使胚胎发育为雄性。

它通过编码SRY蛋白来实现这一功能。

SRY蛋白是一种转录因子,可以影响其他基因的表达,从而调控性别分化的过程。

二、Sry基因的结构Sry基因位于Y染色体的短臂上,包含一个编码区和调控区。

编码区是指编码SRY蛋白的部分,调控区是指负责调控Sry基因的表达的部分。

编码区包括多个外显子和内含子,其中外显子1和外显子2是编码SRY蛋白所必需的部分。

调控区包括启动子、增强子和转录因子结合位点等。

三、Sry基因与性别决定的关系Sry基因在性别决定过程中起着核心作用。

在人类和许多其他哺乳动物中,只有XY型的个体才会表达Sry基因。

当Sry基因表达时,它会激活一系列与雄性发育相关的基因,从而导致胚胎发育为雄性。

相反,如果没有Sry基因的表达,胚胎会发育为雌性。

因此,Sry 基因的存在与否决定了胚胎的性别。

四、Sry基因的研究进展对Sry基因的研究有助于我们更好地理解性别决定的机制。

科学家通过对不同物种中Sry基因的比较研究,发现Sry基因在进化过程中高度保守。

此外,研究人员还发现Sry基因突变可能导致性别发育异常,如46,XY性别逆转综合征。

近年来,随着基因测序技术的不断发展,人们对Sry基因进行了更深入的研究。

研究人员发现Sry基因在性别决定过程中并不是唯一的关键基因,还有其他基因与之相互作用,共同调控性别分化。

这些研究为我们进一步了解性别决定提供了新的线索。

总结:Sry基因序列在人类和其他哺乳动物的性别决定中起着至关重要的作用。

它通过编码SRY蛋白来调控雄性发育的过程。

Sry基因的结构复杂,包含编码区和调控区。

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动物学杂志Chinese Journal of Zoology 2011,46(6):134 140两栖动物性别决定相关基因的研究进展刘佳李忻怡张育辉*陕西师范大学生命科学学院西安710062摘要:两栖动物的性别决定机制主要包括遗传性别决定(genetic sex determination ,GSD )和环境性别决定(environmental sex determination ,ESD )。

近年来,在两栖动物性别决定和性腺分化机制的研究中,运用分子生物学技术探讨性别决定相关基因及其相互关系方面的研究已获得新的成果。

本文通过对DMRT 1、DAX 1、SF 1、SOX 3、SOX 9、FOXL 2、CYP 19、CYP 17在两栖动物性别决定中作用的分析,显示DAX 1、SF 1、FOXL 2、SOX 3均参与芳香化酶基因转录的调节,其中FOXL 2、SOX 3促进了CYP 19的表达,DAX 1、SF 1则与CYP 17的表达调节有关。

这些结果提示,两栖动物性别决定相关基因通过作用于CYP 19、CYP 17的表达调控性别决定过程,基因和温度分别在GSD 和ESD 过程中通过影响雌、雄激素的水平而决定两栖动物性别。

关键词:两栖动物;性别决定;基因;温度中图分类号:Q953文献标识码:A文章编号:0250-3263(2011)06-134-07Sex Determination-related Genes in AmphibiansLIU JiaLI Xin-YiZHANG Yu-Hui *College of Life Science ,Shaanxi Normal University ,Xi'an710062,ChinaAbstract :The sexual phenotype of amphibians is determined either by chromosomal factors (genetic sex determination ,GSD ),or by environmental factors (environmental sex determination ,ESD ).Recently ,new findings on the sex determination-related genes and their interactions have obtained by utilizing molecular biology methods.Several genes such as DMRT 1,DAX 1,SF 1,SOX 3,SOX 9,FOXL 2,CYP 19and CYP 17have been found to play roles in determining the sexual phenotype of amphibians ,with DAX 1,SF 1,FOXL 2and SOX 3involved in transcriptional regulation of aromatase gene.FOXL 2and SOX 3promote CYP 19expression.DAX 1and SF 1can influence CYP 17expression.Sex-determination genes play their roles by acting on the expression of CYP 19and CYP 17.Both sex-determination related genes and temperature determine sex of amphibians by affecting estrogen and /or androgen levels.Key words :Amphibians ;Sex determination ;Gene ;Temperature基金项目国家自然科学基金项目(No.130770243);*通讯作者,E-mail :yu-huizhang@163.com ;第一作者介绍刘佳,女,硕士研究生;E-mail :liujia1986jj @sina.com 。

收稿日期:2011-07-03,修回日期:2011-09-22动物性别决定一直是生物学研究的热点内容。

哺乳类的性别由性染色体决定,Y 染色体性别决定区(sex-determining region of Y-chromosome ,SRY )在性别决定中起着主导作用,SOX 9、SF 1、WT 1和DAX 1等基因也参与了胚胎性别决定的过程[1]。

鸟类的性别也是由基因决定的,EFT 1和DMRT 1分别为雌性和雄性的性别决定候选基因[2]。

爬行动物的一些物种是遗传依赖性性别决定,另一些则为温度依赖性性别决定,其中温度可能通过控制性别基因表达或调节雌激素水平来决定性别[3]。

6期刘佳等:两栖动物性别决定相关基因的研究进展·135·鱼类性别决定和性腺分化方式差异很大,基因、环境因素、类固醇激素等多种因素参与了这一过程[4]。

在两栖动物,性别决定包括两种机制,即环境性别决定和遗传性别决定[5]。

前者主要指温度依赖性的性别决定,后者包括在染色体、基因等不同水平对性别决定的影响。

迄今为止,两栖动物的性别决定机制仍存在众多的未知环节,其中基因对于性别影响的复杂性和不确定性成为研究的难点。

例如在两栖动物的染色体上还没有找到与哺乳动物SRY功能类似的性别决定基因。

由于两栖动物在系统进化中的特殊地位,对其性别决定机制的探讨在物种的遗传与进化、延续、繁衍和控制等研究均具有重要意义。

1两栖动物的环境性别决定在两栖动物,环境因素对早期胚胎发育具有重要的影响,其中温度是影响两栖动物性别决定的主要环境决定因子,被称为温度依赖性别决定(temperature sex determination,TSD),性别决定的关键时期称为温度敏感期(temperature sensitive period,TSP)。

在有尾目,对于欧非肋突螈(Pleurodeles waltl)、北非肋突螈(P.poireti)和滞育小鲵(Hynobius retardatus)幼体进行高温暴露后,性别分化的结果差异较大,在北非肋突螈[6]得到的全部是雌性个体,而在欧非肋突螈[7]和滞育小鲵[8]全部为雄性个体。

而将这些物种置于它们自然生存的温度范围内,得到的是接近1︰1的性别比率。

这一结论在非洲树蛙(Hyperolius viridiflavus)、西北蟾蜍(Bufo boreas)和非洲牛蛙(Pyxicephalus adspersus)等物种也得到证实[9]。

然而,将滞育小鲵幼体暴露在10ħ低温下产生的全部为雌性个体[8]。

将冠北螈(Triturus cristatus)幼体置于室温18 24ħ下,性别比率接近1︰1,而高温有利于雄性化,低温有利于雌性化[10]。

在无尾目,美洲林蛙(Rana sylvatica)幼体在32ħ生活33d后产生50%雄性个体,其余个体出现不同程度的雄性化卵巢。

在30ħ下饲养牛蛙(R.catesbeiana)25 26期蝌蚪4个月,生殖腺出现卵巢向精巢不同程度的转化[11]。

上述表明,至少在两栖动物的部分物种,温度能改变其性别,高温暴露可促使雌性雄性化。

2两栖动物的遗传性别决定2.1两栖动物的性染色体两栖动物具有XX/XY和ZZ/ZW两种性别决定系统,这两种性别决定系统已在许多物种被报道。

在有尾目,大多数物种为XX/XY性别决定系统,然而用精巢/卵巢原基移植技术证明,美西螈(Ambystoma mexicanum)和虎纹钝口螈(A.tigrinum)为ZZ/ZW型性别决定系统[12]。

在无尾目,普通蟾蜍(B.bufo)的同型配子(ZZ)为雄性,异型配子(ZW)是雌性。

在非洲爪蟾(Xenopus laevis)、非洲牛箱头蛙(Pyxicephalus adspersus)、德拉平跟蛙(Tomopterna delalandii)、普通蟾蜍、哈氏滑跖蟾(Leiopelma hamiltoni)5个种均为ZZ/ZW性别决定系统[13],而黑斑蛙(R.nigromaculata)则为XX/XY性别决定系统[14],粗皮蛙(R.rugosa)具有XX/XY和ZZ/ ZW两种性别决定系统[15]。

2.2性别决定相关基因迄今为止,两栖动物的许多与性别分化相关的基因已被克隆,如常染色体基因DMRT1、SOX9、FOXL2等,性染色体基因DAX1、SF1、SOX3等。

其中DMRT1和DAX1对雄性性别决定有重要作用,而SOX3和FOXL2则与雌性的性别决定密切相关。

所以,这些基因都有可能是两栖动物的性别决定基因,在性别分化的过程中它们在雌雄两性之间表现出差异性表达。

2.2.1DMRT1DMRT(doublesex-and mab-3-related transcription factor)基因家族编码一类转录调控因子,其蛋白都包含一个具有DNA结合能力的保守基序DM结构域[16]。

在黑斑蛙和粗皮蛙成体,DMRT1仅在精巢专一表达,不在其他组织表达[17-18]。

表明DMRT1可能参与精子发生过程,对其他器官的发育不具有直接作用。

并且,在粗皮蛙,DMRT1最早在分化状态的精巢中表达,此时精原细胞仍属于较原始的生殖细胞,然而,未发现DMRT1在卵细胞表·136·动物学杂志Chinese Journal of Zoology46卷达。

若给有良好分化卵巢的雌性(XX)粗皮蛙蝌蚪注射睾酮,促使它发生性逆转,在其性腺中可检测到DMRT1基因表达。

而且,在性逆转雄性(XX-neomales)的性腺中,DMRT1的表达也同样上调[18]。

这暗示DMRT1对雄性的性腺分化具有专一性,与精巢的发育有特异性相关。

2.2.2DAX1DAX1(dosage sensitive sex-reversal-adrenal hypoplasia congenita-critical region of the X chromosome,gene1)基因编码孤儿核受体DAX1,在人类(Homo sapiens)属于伴X基因。

它的重复会导致XY型个体的性别逆转。

DAX1是重要的转录抑制因子之一,DAX1基因突变将导致人类的先天性肾上腺发育不全[19]。

DAX1可能通过与SF1相互作用抑制SF1和WT1的相互作用[20-21]。

在粗皮蛙,DAX1序列全长1.0kb,编码287个氨基酸。

DAX1在12期胚胎开始表达,在Ⅹ期蝌蚪表达变强,在刚完成变态的幼蛙,DAX1在精巢的转录水平比卵巢中高。

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