新民晚报记者获悉，上海海洋大学胡炜教授团队与中国科学院水生生物研究所等单位开展合作，以鲤科代表物种黄河鲤为对象，发现了鲤科鱼类的首个性别决定主效基因。这是一个此前未见任何研究报道的新基因。团队以中国古代神话中体现雄性力量的代表和开天辟地起始功能的“盘古（pangu）”命名该新基因，寓意其在决定鱼类雄性发生、开启雌雄发育命运中的关键作用。
北京时间10日，相关成果发表在国际权威期刊《科学进展》（Science Advances）上。
pangu呈现雄性特异表达模
动物的性别决定被视为进化生物学的核心科学问题之一。鱼类的性别决定方式几乎涵盖了脊椎动物所有的类型，发掘鱼类的性别决定基因并揭示其作用机理，对于阐明动物性别决定机制具有重要的理论意义。
鲤科鱼类是世界淡水鱼类中种类最丰富、分布最广泛的类群，在物种起源和生物系统演化中具有非常重要的地位。然而，鲤科鱼类经历了额外的全基因组复制，形成了复杂的多倍化基因组，使其性别决定基因的鉴定极具挑战性，迄今还未见功能确证的鲤科鱼类性别决定基因的报道。
性别决定基因的确证须遵循严格的科学标准，包括性别特异性遗传特征、性别决定关键期的时空表达特征，以及功能缺失与功能获得导致性逆转的完整证据链，以确立其在性别命运决定中的主导作用。经过十多年的探索研究，研究团队结合基因组和群体基因组重测序，筛选到一个雄性特异DNA片段，并从该片段中锁定一个编码基因“盘古（pangu）”。研究发现，“盘古”表达于雄鲤精巢分化早期；敲除“盘古”的雄鲤会发生雄性向雌性的性逆转，在雌鲤中表达“盘古”则能够诱导雌性向雄性的性逆转。“盘古”的特征符合性别决定主效基因判定的“金标准”——“盘古”就是黄河鲤的性别决定主效基因。
pangu功能缺失导致遗传雄鲤发生由精巢向卵巢的性逆转
pangu功能获得导致遗传雌鲤发生由卵巢向精巢的性逆转
研究还发现，“盘古”决定性别的分子机制，可能是通过抑制cyp19a1a介导的雌性分化通路实现的。此外，研究团队还在红鲤、锦鲤、德国镜鲤等鲤属物种中发现了“盘古”及其雄性性别决定功能的保守性，提示“盘古”可能是鲤属鱼类共有的主效性别决定基因。
上海海洋大学博士后陈贶新和中国科学院水生所副研究员陈戟为共同第一作者，上海海洋大学/中国科学院水生所胡炜教授、中国科学院水生所朱作言院士、浙江万里学院葛楚天教授、加拿大渥太华大学万斯·L·特鲁多教授为共同通讯作者；研究工作得到了中国科学院院士何舜平等专家的指导和帮助。
pangu决定鲤性别的作用模式
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