近日,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所育種室“院級龜鱉遺傳育種創(chuàng)新團隊”在中華鱉季節(jié)性精子發(fā)生領(lǐng)域取得新進展。相關(guān)研究成果以“Comparative genomic survey and functional analysis ofDKKL1during spermatogenesis in the Chinese soft-shelled turtle (Pelodiscus sinensis)”發(fā)表于International Journal of Biological Macromolecules (IF=8.2,中科院1區(qū)),珠江所博士研究生祝駿賢、雷駱和碩士研究生汪泳昌為共同第一作者,朱新平研究員和李偉副研究員為共同通訊作者。論文得到國家自然科學(xué)基金青年基金項目(32102792)、廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳種業(yè)振興項目(2022-SJS-00-001;2022-SPY-00-015)、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項(NO.2023SJHX1)、國家淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源庫(NFGR-2022)、廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團隊建設(shè)項目(2019KJ150)、中國-東盟海上合作基金(CAMC-2018F)等項目的資助。
中華鱉具有季節(jié)性精子發(fā)生特點,但其潛在的分子機制尚未明確。因此,我們首次在中華鱉中克隆并鑒定了DKKL1基因,然后對其進行了比較基因組研究、表達分析和功能驗證。在與14個具有代表性脊椎動物的比較基因組研究中發(fā)現(xiàn),DKKL1基因在不同物種間經(jīng)歷功能的演化,但是在同一綱中是相對保守的。DKKL1基因的表達具有睪丸特異性以及隨年齡增長和季節(jié)性變化的特征。DKKL1基因主要定位于精子中,可作為中華鱉雄性生殖細胞的分子標(biāo)記。功能研究結(jié)果表明,轉(zhuǎn)錄因子CTCF、EWSR1和FOXL2很可能與DKKL1基因不同的啟動子區(qū)域結(jié)合,從而在雌雄激素通路發(fā)生變化時負向調(diào)節(jié)DKKL1的轉(zhuǎn)錄,而在Wnt/β-catenin通路發(fā)生變化時正向控制DKKL1的轉(zhuǎn)錄。敲降實驗結(jié)果表明DKKL1基因通過與HMGB2和SPATS1的正向調(diào)控關(guān)系來參與中華鱉的季節(jié)性精子發(fā)生過程。該研究為DKKL1基因的基因組進化和其中華鱉季節(jié)性精子發(fā)生種的潛在功能提供了新的見解。