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黄鳝(Monopterus albus)是唯一一种雌性先熟(即先发育为雌性)的双性同体淡水鱼类,该物种的性反转机制仍是个未解之谜。研究人员通过转录组对照分析初步推测,黄鳝可能存在一种温度诱导的性反转机制,暖温会诱发雌性黄鳝卵巢组织中雄性基因的表达,从而促进性别转变。该研究还发现,一种称为Trpv4的温度感受蛋白可能在介导环境温度变化和性别决定级联中发挥重要作用。
黄鳝(Monopterus albus)是唯一一种雌性先熟(即先发育为雌性)的双性同体淡水鱼类。科学家们一直在寻找该物种自然性转变的机制,但至今未破解这一谜团。
最近,一支研究团队发现黄鳝可能存在温度诱导性反转机制。
“我们的研究表明,暖温(环境)会诱导雌性黄鳝卵巢组织中雄性性别决定基因的表达”,通讯作者孙玉华分享道。
此前的研究已揭示,黄鳝的性反转伴随着性激素水平以及性别决定基因的表达变化。此外,温度、光照和pH值等环境因素也会促发性别转变。在黄鳝性反转过程中,DNA甲基化的状态与性别决定基因的表达水平密切相关。因此,人们普遍认为,基因与环境的相互作用驱动了黄鳝的性别转变。
“这里的情况可能是环境线索引起表观基因组的改变,进而导致性别决定和内分泌基因的转录变化,最终促进黄鳝的性反转,”作者说,“虽然这很有趣且合理,但目前很大程度上仍缺乏实验证据的支持。” 事实上,领域内一些突出且基本的科学问题尚未得到解答。例如,哪种环境要素是黄鳝性反转最重要的驱动因素?环境线索是如何被捕捉和感知的,又是如何传递到性别决定级联中的?
“我们的研究表明,温度诱导的雄性基因上调依赖于一种名为Trpv4的阳离子通道热感受器蛋白。”作者解释道。
Trpv4是一种属于瞬时受体电位离子通道家族的跨膜蛋白,它可以响应温度变化来控制钙离子流入细胞,进而参与一系列重要的细胞生物学事件。Trpv4的功能鉴定和表征非常重要,填补了温度与性别决定级联反应之间的空白,解释了暖温如何促进黄鳝性反转。
“我们的发现具有重要的理论和应用意义。一方面,为解开黄鳝性反转的机制的研究开拓了新方向,刷新了领域认知;”作者补充道,“另外一方面,该成果为黄鳝性别控制育种提供了重要参考,即通过操控Trpv4的功能实现温度性别控制。”
该项研究已发表在期刊Water Biology and Security,欢迎领域内学者阅读、下载:
Yimin Zhang, Tingting Luo, Yuhua Sun, A temperature-induced sex reversal mechanism in ricefield eels.
https://doi.org/10.1016/j.watbs.2025.100360
期刊介绍
Water Biology and Security(简称WBS)创刊于2021年,是由中国科学院水生生物研究所主办,科爱合作的一本覆盖水生生物研究、水生态环境保护及水产养殖等领域的综合性开放获取型(OA)英文学术期刊。目前,期刊已被ESCI、Scopus、DOAJ等数据库收录。2023年期刊收获首个影响因子5.1,位列所在学科Q1区。
期刊主编由中国科学院水生生物研究所桂建芳院士与美国俄勒冈州立大学前美国渔业协会主席Robert M. Hughes教授共同担任,中国科学院水生生物研究所缪炜研究员担任副主编,由来自中国、美国、巴西、法国、加拿大、韩国、墨西哥、澳大利亚、丹麦、意大利、葡萄牙、俄罗斯、英国、日本、挪威等15个国家的著名学术机构的81位专家学者担任编委。
WBS在2024年继续为作者提供免费发表的机会,所有文章将经过严格的同行评审,一经收录将发表在月活用户超过1800万的ScienceDirect平台,供领域内的学者、及全球读者免费阅读、下载及引用。
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GMT+8, 2025-4-25 06:09
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