基因、环境,谁决定动物性别?
在动物家族中,性别的决定方式有多种,但大体可分为两类:基因决定和环境决定。在基因性别决定(GSD)机制中,性别差异由雌雄两性的内在基因不同造成;而在环境性别决定机制中,依赖环境信号的诱导决定动物雌雄。与基因性别决定模型相比,人们对环境性别决定的基因机制还了解得很少。
研究人员以一种名为Daphnia magna的水蚤为对象,集中研究了双性基因(Dsx)在环境性别决定中的作用。这种水蚤在特定的环境刺激下,能通过无性繁殖生出雄性个体。研究小组鉴别出两种Dsx,分别命名为DapmaDsx1和DapmaDsx2。DapmaDsx1的表达,导致了雄性特征发育。如果使DapmaDsx1丧失功能,会在雄性胚胎中造成雌性特征,比如成熟的卵巢;而雌性胚胎中DapmaDsx1表达异常会类似地导致雄性特征显现。
在一些基因性别决定的动物,如线虫、昆虫和脊椎动物中,Dsx也在控制两种性别状态上起着重要作用。DapmaDsx1控制的器官和来自昆虫中的Dsx相似,被认为是叶足动物甲壳纲的姐妹组。而DapmaDsx2的表达方式和DapmaDsx1类似,但它的沉默或过度表达不会产生明显的表型变化,因此DapmaDsx1是雄性表型的主要调控基因。
研究人员指出,该研究在环境信号和Dsx表达之间建立了显著联系,也为性别决定的“双性假说”提供了支持。双性假说认为,许多不同种类的上游调控路径能在Dsx基因家族会合,在整个动物世界,这一基因家族是性别差异机制的基础。
文章录入:ahaoxie 责任编辑:ahaoxie
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