鸟类性别决定机制及性别鉴定的研究进展Research Progress in the investigation of Avian Sex Det

基金项目 ! 上海市绿化管理局资助项目 ! " % ! " & % & % ( & # ) * , . / 01 3 5 . 6 , 7) 8 3 5 8 3 9 : 3 5 0 ; < 3 ;= 0 7 9 5 9 ; . 3 . 9 , 5> * / 3 * ? , @ % & % ( & # + + 234 4 + 作者简介 ! 胡锐颖 ! $ 女$ 研究实习员 $研究方向 # 发育生物学 (A # & # " "’" B 7 3 9 C 8 * 9 1 ; @ 3 < @ < 5 "; 2 通讯作者 ! 丁小燕 ! $ 女$ 研究员 $ 博士生导师 $ 研究方向 # 发育生物学 (D # & # ( #’" / C# % ! &E’ ( # ! & ( & &(A B 7 3 9 C F 0 9 5 * 5 7@ ; 8 < 5 < @ 3 < @ < 5 "; 2 4
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专论与综述
鸟类性别决定机制及性别鉴定的研究进展
胡锐颖&!李仲逵!! 丁小燕&
!中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所 $上海 ! 上海动物园 $ 上海 ! " &@ % % % $ &) !@ % % $ $ ’
摘!要! 鸟类的性别决定是一个多基因参与的级联 调 控 过 程 ( 这 一 过 程 受 G 染 色 体 连 锁 的 $ / # & & 基 因 $H 染 色 体连锁的 0 性别鉴 定 方 法 等 方 面 的 研 究 进 1 2 & 3 和其他多种因子共同调控 ( 文章综述了性别决定基因及其功能 * 展( 关键词 ! 鸟类 ) 性别决定 ) 性连锁基因 ) 性别鉴定 ) I J K 中图分类号 ! L # ’ $!!! 文献标识码 ! =!!! 文章编号 ! ! " % ! ’ $E# " " ! ! % % ’ % !E% ! # "E% ’
收稿日期 ! 修回日期 ! ! % % ( % ! ! %" ! % % $ % $ ! ’
的新方法 ( 本文对鸟类性别决定机制和性别鉴定方 法的研究进展作一介绍 (
&! 鸟类性别决定的分子机制
:; :! 性别决定基因的发现及证实 个体性别决定机制一直是发育生物学的重大研 究课题之一 ( 早在 & # % !年$ X < J C * 5 4 在 研究 蝗虫精
一个可能在不同的物种中都对性别分化起了重要的 作用的基因 & 同时 " 也提示脊椎动物性别决定通路 中的主要成分在进化中可能是保守的 & 最新的研究发现 " 在鸟类中也存在对 G染色体
& Y% 上的性连 锁 基 因 进 行 数 量 补 偿 $ &尽管它可能不
分子机制仍然是个迷 & :; <! 鸟类的性别决定基因 现在 普 遍 接 受 的 观 点 是 " 个体性别一般是由一 条或两条性染色体上的某些基因决定的 & 在哺乳动 物中 " 雄 性特异 性的 O 染 色体 的存在 与 否 决定 了 个
( ; ? ; ? +! % % % $ &$ 2 ; + ?) !4 ( ; ? ; ? +B 8 8 A 8 + : ? A0 ? = C$ ( ; ? ; ? +! % % $ $ ’$ 2 ; + ?" . . . .
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’% 定相关的功 能 却 不 清 楚 $ &因 此" 鸟类性别决定的
发现 & 因为在此之前 " ) K O 是惟一被发现在性别分 化前只在性腺 表 达 的 蛋 白 & 随 后 " 人们在一种平胸 鸟( ( ( 鸸鹋 ! # 中也克隆到了 仅在 G 染 色 体 上 表 / 7 *
$( % 达的 $ & 而 且" / # & &基因 & $ / # & &对于哺乳动 $ & ’% 物睾丸 发 育 也 是 必 须 的 & 所 以 说 " $ / # & &是第
$% 很快 " 但是人 们 发 现 了 一 个 例 外 & 线 虫 的 < ? I J $Z $% 和果蝇的 @ 5 K # 性别调控基因都 有 一个 高 度 保守 的
鸟中存在 两 个 拷 贝 的 $ / # & &或者 $ / # & %基因被 特异 性 上 调 可 能 导 致 了 雄 性 发 育 ) 而在 G H 型的雌 鸟中只有一个拷贝的 $ 因 / # & &或 $ / & # & 被下调 " 而不足以引起 雄 性 发 育 & 在 鸡 的 性 腺 分 化 过 程 中 " 芳香化酶的作用是 催 化 性 腺 类 固 醇 激 素 形 成 " 促进 雌激素生 成 & 最 近 " ) 7 9 . 8等用芳香化酶的抑制子 " 从而抑制雄性激素 6 3 0 , [ , C / 来处理 雌 鸡 ! G H 型# & "% 实 现 了 雌 性 向 雄 性 的 性 逆 转$ & 转换成雌性 激 素 " 原位杂交 " K D B I J K 和免疫荧光方法都显示在性逆 转的雄鸡 中 ! 有和正常雄鸡等量的 $ G H 型# / # & &
$ "% " 并克隆了 ( / 9 , 5, 6O" ) K O# # D 基 因 ! $ && # # & 4 年" 等将含有 基因的 染色体 Q , , 7 3 5 ( # D & (V 1O +
个时期早于 性 别 分 化 " 揭示 $ / # & &处于雄性发育 信号传导链的上游 & 在性别分化开始后 " $ / # & &只
!! 性别决定是一 个 多 基 因 级 联 调 控 的 复 杂 过 程 ( 性别决定机制 * 性别 控 制 和 性 别 早 期 鉴 定 研 究 一 直 是人们很感兴趣的 课 题 $ 鸟类性别决定的研究由于 鸟禽养殖业的经济价值而格外受到重视 ( 从本世纪 以来 $ 对鸟类性别决 定 机 制 的 研 究 已 从 形 态 学 水 平 提高到分子水平 ( 近年来 $ 在鸟类的 G 和 H 染 色体 上都克隆到了与性别决定相关的基因 ( 性别鉴定的 方法也随 着 性 别 决 定 机 制 研 究 的 深 入 得 到 同 步 发 展$ 从个体水平 * 细胞水平发展到分子水平 ( 现代分 子新技术的进步 $ 尤其是针对性染色体特异基因序 列的聚合酶链式反应 ! 方法的使 用 提供 了 对 单 I J K" 态性鸟和雏鸟实 施 安 全 * 快 速* 准 确* 高效性别鉴定