剂量依赖性AMH/AMHR2信号通路在斑点叉尾鮰(X1X1X2X2/X1X2Y染色体系统)雄性分化与性别决定调控中的作用机制研究

本研究针对多性染色体系统(X1X1X2X2/X1X2Y)性别决定机制不明的科学难题，通过整合组学分析和功能验证，首次揭示amhr2基因通过剂量补偿效应调控斑点叉尾鮰雄性分化的分子机制。研究发现雄性特异性amhr2cy转录本具有最高配体结合效率，其表达差异最早出现于5日龄，通过RNAi和过表达实验证实amhr2可双向调控性别相关基因网络，为复杂染色体系统的性别决定研究提供了新范式。

　　

在鱼类性别决定机制研究中，XX/XY和ZZ/ZW系统已得到广泛解析，但多性染色体系统(X₁X₁X₂X₂/X₁X₂Y)的调控机制仍是未解之谜。斑点叉尾鮰作为具有显著性别二态性和复杂染色体系统的经济鱼种，其性别决定研究兼具理论价值和应用潜力。中国科学院海洋研究所的研究团队通过多组学整合分析，揭示了amhr2基因通过剂量补偿效应调控性别分化的创新机制。

研究采用全基因组重测序、选择性清除分析和GWAS定位性染色体区域，结合性腺转录组和RT-PCR筛选候选基因。通过PacBio CCS测序解析转录变异，分子对接评估配体结合效率，并开展RNAi和过表达功能验证。

性腺发育与性别分化特征

组织学分析发现原始生殖细胞26日龄迁移至生殖嵴，60日龄出现性别差异基因表达，90-100日龄完成性腺解剖分化。ELISA检测显示雄激素(11-KT)和雌激素(E2)分别在60和70日龄出现性别差异。

基因组特征与候选基因筛选

GWAS和选择性清除分析锁定染色体1上amhr2、aldh1l2等4个候选基因。amhr2在雄性中产生amhr2ay/amhr2by/amhr2cy三种转录本，而雌性仅表达amhr2a。

AMHR2转录变异特征

分子对接显示amhr2cy胞外域与Amh结合能最低(-968.4kcal/mol)，荧光定量证实其表达量最高且性别差异最早出现(5日龄)。原位杂交显示amhr2主要定位于初级精母细胞和支持细胞。

功能验证与调控网络

RNA干扰使雄性相关基因(dmrt1、sox9a/b)表达降低62-75%，过表达则使雌性相关基因(foxl2、cyp19a)上调3.1-4.8倍。剂量补偿效应表现为雄性三种转录本的协同作用，其表达总量是雌性的3.7倍。

该研究首次阐明多性染色体系统的剂量补偿机制，amhr2通过转录本丰度、表达时序和结合效率的三重调控决定性别命运。发现为鱼类性别控制育种提供了新靶点，对理解脊椎动物性别决定进化具有重要启示。