【摘 要】
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尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)是重要的世界性养殖鱼类,雄鱼比雌鱼长的快,其基因组已公布,进行全雄研究和性别分化控制研究具有重要意义.鱼类有两类芳香化酶基因,即
【机 构】
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西南大学生命科学学院,淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室,400715
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尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)是重要的世界性养殖鱼类,雄鱼比雌鱼长的快,其基因组已公布,进行全雄研究和性别分化控制研究具有重要意义.鱼类有两类芳香化酶基因,即卵巢芳香化酶基因(cyp19a1a)和脑芳香化酶基因(cyp19a1b),分别主要在卵巢和脑部表达.芳香化酶P450(aromatase cytochromeP450,P450arom)是雄激素转化为雌激素的限速酶,与鱼类性腺分化发育密切相关,已有的研究都是通过间接的方法证明其在雌鱼性腺发育中有重要作用,如用芳香化酶抑制剂Fadrozole或者芳香化酶受体抑制剂Tamoxifen处理雌鱼,而没有研究用直接的证据去证明两种芳香化酶的功能及差异.本研究利用TALEN和CRISPR/Cas9靶向基因敲除技术成功获得养殖鱼类尼罗罗非鱼cyp19a1a和cyp19a1b基因敲除遗传XX个体.结果发现,TALEN能对cyp19a1a进行高效敲除,包括删除不同碱基数目(3、7、11、13、2等)或者增加碱基数目(325等)突变类型.3月龄cyp19a1a敲除个体性腺组织学观察显示与正常卵巢相比卵巢发育不正常,卵母细胞退化,产生部分性逆转的表型.此外,免疫组化结果显示cyp19a1a敲除个体性腺中检测到Dmrt1和cyp11b2(雄激素合成关键酶编码基因)的表达,而aromatase的表达量与正常卵巢相比降低.以上结果表明,cyp19a1a在硬骨鱼类卵巢的正常分化、发育中起重要作用.Cyp19a1b作为脑部诱导雌激素生成的关键酶,且在性腺中表达存在雌性差异,与性别分化密切相关,cyp19a1b缺失对脑和性腺性别分化的影响正在检测中.
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