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为解决日本黄姑鱼因缺乏表型性别标识难以有效开展水产养殖和保护的问题，研究人员开展基于全基因组测序（WGS）开发性别特异性分子标记的研究，发现 dmrt1 基因 95 bp 缺失标记，结果准确，助力优化育种和可持续管理。
在水产养殖的世界里，精准的性别鉴定如同开启高效繁育大门的钥匙。对于濒危的日本黄姑鱼（Argyrosomus japonicus）而言，这把钥匙尤为重要。由于该物种缺乏明显的外部性别表型特征，传统的性别鉴定方法要么依赖致死性采样，要么只能在繁殖季节通过性腺活检进行，不仅对鱼体伤害大，而且无法在幼鱼阶段实现非侵入性鉴定。这导致养殖过程中难以针对性地优化育种计划，野生种群保护也因缺乏性别数据而面临挑战。为了突破这一困境，澳大利亚新南威尔士州初级产业部（NSWDPI）和南十字星大学（UniSC）的研究人员开展了一项关键研究，试图从基因层面找到日本黄姑鱼的性别密码，该研究成果发表在《Aquaculture Reports》。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：首先，对 31 尾已知性别的野生成年日本黄姑鱼进行全基因组测序（WGS），获取雌雄个体的基因组数据；然后，通过生物信息学分析，对比雌雄基因组差异，锁定与性别相关的基因区域；接着，基于目标基因 dmrt1 设计性别特异性引物，并利用 PCR 技术进行扩增验证；最后，对 23 尾幼鱼进行组织学检查，将分子标记鉴定结果与性腺发育形态学特征进行比对。
3.1 测序和生物信息学分析
通过全基因组测序，每尾样本产生 30.5-42.2Gbs 的原始数据，有效读率超过 98.49%。对数据进行质量控制和过滤后，将序列与优化后的参考基因组进行比对，发现雌雄个体在 dmrt1 基因所在的支架 129 上存在显著的单核苷酸多态性（SNP）差异。进一步分析发现，该区域聚集了 dmrt1、dmrt3、cfap157 和 piwil2 等与性别决定相关的基因，其中 dmrt1 基因成为重点研究对象。
3.2 标记设计和功能差异
在支架 129 的目标区域开发了 32 对引物，通过琼脂糖凝胶电泳筛选出 7 对具有性别特异性扩增模式的引物。对雄性样本的 PCR 产物进行桑格测序后发现，雄性个体的 dmrt1 基因存在一个 95 bp 的缺失，该缺失位于基因的 5’非翻译区（UTR），而雌性个体则保留完整序列。基于这一发现，设计了针对该缺失区域的特异性引物 Mull_sex_F 和 Mull_sex_R。
3.3 性别标记的验证
利用开发的分子标记对 31 尾已知性别的成年亲鱼进行验证，结果显示标记鉴定结果与已知性别完全一致，准确率达 100%。随后，对 23 尾未知性别的幼鱼进行标记检测，并通过组织学检查观察性腺发育情况。结果表明，分子标记鉴定结果与组织学性别判定完全吻合，进一步验证了该标记在幼鱼阶段性别鉴定中的可靠性。
研究结论表明，该研究成功开发了日本黄姑鱼性别特异性分子标记，该标记基于 dmrt1 基因 5’UTR 区域的 95 bp 雄性特异性缺失，通过 PCR 技术可实现对不同年龄阶段个体的快速、准确性别鉴定。无论是成年亲鱼还是幼鱼，标记鉴定结果均与实际性别完全一致，为日本黄姑鱼的水产养殖和野生保护提供了高效工具。
讨论部分指出，dmrt1 基因在脊椎动物性别决定和分化中起着关键作用，其 5’UTR 区域的缺失可能通过影响基因表达调控参与性别决定。该研究不仅为日本黄姑鱼的性别鉴定提供了实用方法，也为缺乏基因组资源的物种开发性别标记提供了可借鉴的技术路线。此外，标记的应用将有助于深入了解该物种的生活史和性别决定机制，对优化养殖育种计划、监测野生种群性别比例以及推动濒危物种保护具有重要意义。未来研究可进一步拓展该标记在不同地理种群中的适用性，并深入探讨 dmrt1 基因在日本黄姑鱼性别决定中的具体分子机制。
