鲤性别控制的分子模块解析

成果基本信息
关键词：	雌核发育;雄核发育;鲤;性别决定;生殖
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	4912018J0187	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	中国科学院水生生物研究所	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	中国科学院
评价日期：	2018.12.02	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
采用人工雌核发育和雄核发育的方法，结合人工诱导性反转，成功地培育出超雄鲤和遗传雄性而生理雌性鲤等新材料，相关成果申请一项中国发明专利和一项美国发明专利，中国发明专利已获授权，美国发明专利申请进入实质性审查阶段。相关研究成果发表在世界水产养殖学会刊Journal of the World Aquaculture Society，该成果被世界水产学会杂志评选为2018年最佳应用类研究论文奖。　　利用超雄鲤和遗传雄性而生理雌性鲤等新材料，我们通过基因组测序和群体重测序的方法，鉴定出一个鲤雄性特异的DNA序列csMD, csMD转化的分子标记可以鉴定不同群体的黄河鲤以及红鲤的性别，这是迄今第一个能有效鉴定鲤性别的分子标记。更重要的是，csMD包含一个具有保守结构域的未知转录本，只在精巢分化早期特异表达，强烈提示其可能是鲤的性别决定因子。迄今尚未发现鲤科鱼类的性别决定基因，也没有发现csMD转录本的同源基因，这强烈提示csMD转录本决定鲤性别的方式和机制将有可能是鲤科鱼类特有的新发现。　　追踪了鲤性腺分化全过程，确定了性别分化前后、生殖母细胞减数分裂前后和青春期启动等关键时间点。通过各时间点的转录组比较分析，获得了400多个候选性分化调控因子。我们从中挑选了8个因子在鲤中进行定点突变，目前获得F1代杂合子。我们在实验鱼中进行功能验证实验，突变实验表明2个未知功能的新因子（csFD-1、csFD-2）具有偏雌性诱导的功能，并且，过表达csFD-1的黄河鲤体重显著增加。表明csFD-1有望成为提高鲤产量的分子模块。　　建立了高效特异的原始生殖细胞标记技术，实时追踪刻画了鲤原始生殖细胞的增殖过程，精细刻画了鲤原始性腺的分化过程。该研究成果发表在Marine Biotechnology。　　此外，我们发现一个调控性别分化且与品质相关的分子模块elovl2，该模块的序列变异导致子代群体全雄，可用于性控育种。并且，通过投喂富含DHA的鱼油饲料可以使该全雄子代中恢复产生雌性个体。这一策略有效地解决了“单性育种”和“有性生殖”扩群之间的育种悖论。

成果名称：	鲤性别控制的分子模块解析	关键词：	雌核发育;雄核发育;鲤;性别决定;生殖
成果类别：		一级分类名称：	农业生物技术
二级分类名称：	水产养殖	三级分类名称：
研究起止时间：	2013.08 至2018.07	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	中国科学院水生生物研究所	学科分类2：	240.20
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	S965.116	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	XDA08010106
经费实际投入额（万元）：	1184.00	评价单位：	中国科学院
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.12.02	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：
推广形式：	无	成果登记号：	4912018J0187
成果简介：	采用人工雌核发育和雄核发育的方法，结合人工诱导性反转，成功地培育出超雄鲤和遗传雄性而生理雌性鲤等新材料，相关成果申请一项中国发明专利和一项美国发明专利，中国发明专利已获授权，美国发明专利申请进入实质性审查阶段。相关研究成果发表在世界水产养殖学会刊Journal of the World Aquaculture Society，该成果被世界水产学会杂志评选为2018年最佳应用类研究论文奖。　　利用超雄鲤和遗传雄性而生理雌性鲤等新材料，我们通过基因组测序和群体重测序的方法，鉴定出一个鲤雄性特异的DNA序列csMD, csMD转化的分子标记可以鉴定不同群体的黄河鲤以及红鲤的性别，这是迄今第一个能有效鉴定鲤性别的分子标记。更重要的是，csMD包含一个具有保守结构域的未知转录本，只在精巢分化早期特异表达，强烈提示其可能是鲤的性别决定因子。迄今尚未发现鲤科鱼类的性别决定基因，也没有发现csMD转录本的同源基因，这强烈提示csMD转录本决定鲤性别的方式和机制将有可能是鲤科鱼类特有的新发现。　　追踪了鲤性腺分化全过程，确定了性别分化前后、生殖母细胞减数分裂前后和青春期启动等关键时间点。通过各时间点的转录组比较分析，获得了400多个候选性分化调控因子。我们从中挑选了8个因子在鲤中进行定点突变，目前获得F1代杂合子。我们在实验鱼中进行功能验证实验，突变实验表明2个未知功能的新因子（csFD-1、csFD-2）具有偏雌性诱导的功能，并且，过表达csFD-1的黄河鲤体重显著增加。表明csFD-1有望成为提高鲤产量的分子模块。　　建立了高效特异的原始生殖细胞标记技术，实时追踪刻画了鲤原始生殖细胞的增殖过程，精细刻画了鲤原始性腺的分化过程。该研究成果发表在Marine Biotechnology。　　此外，我们发现一个调控性别分化且与品质相关的分子模块elovl2，该模块的序列变异导致子代群体全雄，可用于性控育种。并且，通过投喂富含DHA的鱼油饲料可以使该全雄子代中恢复产生雌性个体。这一策略有效地解决了“单性育种”和“有性生殖”扩群之间的育种悖论。
联系人：	李勋	成果登记日期：	2019-02-12
联系人email：	ihb@ihb.ac.cn	单位代码：	94200152
邮政编码222：	430072	联系人电话：	027-68780713
单位传真：		单位通讯地址：	湖北省武汉市武昌区东湖南路7号
单位所在省市：		单位电话：	027-68780481;68780036
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	胡炜;朱作言;孙永华;陈戟;陈尚萍;叶鼎;王厚鹏	资源采集日期：	2019-04-15

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