草鱼雄性特异基因的鉴定与功能的初步研究

The grass carp is one of the most important freshwater aquaculture fish in our country, the females grow faster than males, and there is an obvious difference in disease resistance between females and males. However, the underlying mechanism remains unknown. The grass carp has X/Y type sex-determination system, the Y sex chromosome of male cannot be easily distinguished from X sex chromosome. Therefore, the grass carp is a good model for identifying sex specific or determining genes in fish. Based on the male specific sequences that identified in our previous work, we will screen out the sex specific genes. Then, we will study the expression pattern of the sex specific genes during various embryonic developmental stages and among different tissues by using qPCR and in situ hybridization techniques. Finally, the function of one or two sex differentiation related genes will be investigated by using CRISPR/Cas9 system. Therefore the present study has not only the theory significance for cyprinid fish sex determination mechanism, but also the theoretical guidance for artificial sex control in grass carp.

草鱼是我国最重要的淡水养殖鱼类之一，其生长速度和抗病性能与性别密切相关，但是关于草鱼性别决定和分化的机制仍不清楚。草鱼的性别决定类型是X/Y型，没有形态可辨的异配性染色体。因此，发掘与鉴定草鱼Y染色体上特异的雄性相关因子成为揭示草鱼性别决定和分化机制之谜很好的切入点。本项目将在已获得的草鱼基因组以及雌雄群体混池重测序数据的基础上，采用基因群体扩增以及染色体荧光原位杂交手段进一步鉴定草鱼雄性特异基因，结合real-time PCR，原位杂交等技术，从转录水平上对这些雄性特异基因在草鱼胚胎发育以及成体雌雄鱼个体不同组织中的表达模式分析，从中筛选到一到两个与草鱼性别分化密切相关的关键基因，并采用基因编辑技术对其功能进行验证。本研究有望获得一批与草鱼性别决定分化相关的基因，并鉴定出性别分化调控网络中的个别关键基因，为鲤科鱼类性别决定和分化的分子机制研究提供线索，同时为草鱼单性控制育种提供技术支持。

草鱼是我国最重要的淡水养殖鱼类之一，其生长速度和抗病性能与性别密切相关，但是关于草鱼性别决定和分化的机制仍不清楚。草鱼的性别决定类型是X/Y型，没有形态可辨的异配性染色体。因此，发掘与鉴定草鱼Y染色体上特异的雄性相关因子成为揭示草鱼性别决定和分化机制之谜很好的切入点。本项目在已获得的草鱼基因组以及雌雄群体混池重测序数据的基础上，采用基因群体扩增，转录组，基因表达定量实验进一步鉴定了草鱼雄性特异基因，从转录水平上对这些雄性特异基因在草鱼胚胎发育以及成体雌雄鱼个体不同组织中的表达模式分析，从中筛选到一到两个与草鱼性别分化密切相关的关键基因。同时，本研究还开展了对草鱼11个不同组织的MiRNA进行了鉴定以及性别相关分析。最后，基于基因组重测序数据我们还开展了其他鱼类的性别标记开发，可用于其性别鉴定的实践中。本研究为鱼类性别决定和分化的分子机制研究提供线索，同时为鱼类单性控制育种提供了相关技术支持。