温度对半滑舌鳎性别影响及调控机制研究

性别决定机制的探讨是生命科学研究中最具吸引力和热门的领域之一，鱼类性别不仅受遗传基因调控，同时温度等环境因素对其性别也存在明显的影响。半滑舌鳎雌雄生长差异极大，雄性比例高，已限制了其产业化发展。以半滑舌鳎为研究对象，探讨"温度依赖性别决定机制TSD"，不仅具有科学意义，而且具有经济意义。本课题拟在不同温度下建立半滑舌鳎全同胞家系，对家系个体性腺细胞分化、组织发育、性别比例变化的影响进行研究，寻找影响其性别转化的敏感温度域、临界温度、热敏时期，探索温度对半滑舌鳎性别影响规律，建立温度依赖性别调控模型；同时通过鱼苗体内芳香化酶活性、类固醇激素水平变化及芳香化酶基因克隆与表达分析，研究温度与类固醇激素、芳香化酶基因表达的关系，诠释温度因子在"下丘脑－垂体－性腺轴"调控中的作用机理，研制温度直接调控半滑舌鳎胚胎或鱼苗性别转化技术，对于提高本领域研究水平及指导半滑舌鳎养殖产业化发展具有重要的作用。

本课题以半滑舌鳎家系为研究材料，在人工构建的温度调控实验平台上，利用不同温度梯度（17－27℃）对家系进行温度调控，分别对半滑舌鳎家系生长规律、性腺组织发育规律、类固醇激素含量变化、表型性别和遗传性别比例、性别相关基因Sox9和Fox12克隆及表达规律等进行了研究。（1）建立了半滑舌鳎家系鱼苗生长方程，在17.5-27.5℃，温度与体长、体重呈显著正相关（P<0.01），25℃时家系生长最快。体长、体重与温度关系式分别为L = 2.4607t0.9979（R2 = 0.3628）和W = 9.0×10-5t2.976（R2 = 0.7895）。（2）研究了半滑舌鳎性腺在19－27℃下发育规律，发现在19℃、受精后46d性腺原始生殖细胞束形成，受精后82d精巢开始分化，为半滑舌鳎最早性别分化提供了依据。（3）建立了半滑舌鳎家系表型性别和遗传性别检测技术，利用光学切片和性别特异性标记CyseSLM技术，对不同温度下家系鱼苗表型性别和遗传性别进行检测，统计性别比例，判断温度对家系鱼苗性别影响，发现能够提高半滑舌鳎鱼苗雌性比例的有效温度为21℃左右，有效时期在受精后46-106d。（4）建立了全鱼苗体内类固醇激素含量检测技术，探索了不同发育时期半滑舌鳎家系鱼苗类固醇激素含量变化规律，发现受精卵中性类固醇激素含量最高，孵化后降低；46dpf时，19℃、21℃条件下性类固醇激素含量最高，与性腺组织分化密切相关。 （5）发现Sox9a在雄性脑、垂体和性腺中的表达显著高于雌性，说明Sox9a基因在半滑舌鳎脑-垂体-性腺轴上起重要作用。在伪雄鱼中相对表达量显著高于雌鱼，预示Sox9基因与性逆转存在必然联系。Sox9a在孵化后43d表达达到最高峰，受精后46d半滑舌鳎性腺原始生殖细胞束形成，说明Sox9a基因表达与性别分化有密切关系。Foxl2在雌性脑、垂体和性腺中表达量显著高于雄性，Foxl2可能在雌性性腺发育过程中起重要作用。（6）建立了半滑舌鳎家系性别转化温度调控模型及技术；在21℃可促使半滑舌鳎鱼苗向雌性化转化，但当温度低于或高于21℃时雌性率均较低。（7）首次克隆了黑鳃舌鳎的COⅠ和Cyt b基因，登录号分别为JQ937270 and JQ937271，为舌鳎种群鉴定提供基因标签。本课题共完成论文10篇，已发表7篇，SCI 2篇。获得相关科技奖励2项。