蓝眼红鳍下口鲶（Hypostomus soniae）XX/XY性染色体系统的新见解：减数分裂行为与核型多态性研究

本文通过细胞遗传学与分子细胞学技术，对蓝眼红鳍下口鲶（Hypostomus soniae）的性染色体系统进行深入研究。研究团队采用C带染色、银染（Ag-NOR）、荧光原位杂交（FISH）及免疫细胞化学等方法，分析了其核型特征、减数分裂配对行为及组蛋白修饰模式。结果未发现XX/XY系统的典型减数分裂证据，所有二价体均显示完全联会，表明先前提出的异形染色体26可能并非性染色体。本研究为鱼类性染色体演化机制提供了重要参考，并强调需结合多组学数据进一步验证其性别决定系统。

　　

引言

蓝眼红鳍下口鲶（Hypostomus soniae）属于林科鱼类（Loricariidae），是南美洲淡水鱼类中形态多样性和体色变异显著的类群。早期研究提出该物种可能存在XX/XY性染色体系统，但其细胞遗传学证据尚不明确。本研究通过比较Tapajós河种群与先前研究的Teles Pires河种群核型特征，结合减数分裂染色体行为分析，旨在验证其性染色体系统的演化状态。

材料与方法

研究采集了13尾Tapajós河个体（6雄7雌），通过有丝分裂刺激、肾细胞染色体制备及减数分裂细胞悬液处理，采用Giemsa染色、C带、Ag-NOR银染、CMA₃/DAPI荧光染色等技术分析核型。通过FISH定位18S/5S rDNA、组蛋白H1/H3基因簇及端粒序列。减数分裂联会复合体采用抗SMC3、γH2AX和H3K9ac抗体进行免疫荧光检测。

结果

核型分析显示所有个体均具有2n=64染色体，核型公式为12m+22sm+14st+16a。异形性主要表现在acrocentric染色体对26的长臂长度多态性，C带显示异染色质主要集中于25和26对着丝粒区域。Ag-NOR和CMA₃标记证实NOR位于25q和26q末端，其中26对仅短同源体显示活跃NOR。FISH验证18S rDNA位于25q和26q，但26对长同源体无信号；5S rDNA位于18q远端和20q着丝粒区。组蛋白H1/H3基因共定位于25和26对着丝粒异染色质区。减数分裂分析显示所有32个二价体在粗线期完全联会，未发现部分联会或不对称配对。免疫荧光显示H3K9ac广泛分布于所有二价体，γH2AX信号缺失。

讨论

Tapajós种群与Teles Pires种群在核型宏观结构上保守，但NOR数量和位置存在显著多态性。异形染色体26的异染色质扩增曾被视为XX/XY系统证据，但减数分裂完全联会行为不支持其作为性染色体的假说。组蛋白基因簇的共定位可能与异染色质化相关，但未引发联会抑制。rDNA多态性可能涉及转座子介导的序列移动，需进一步验证。H3K9ac的广泛分布表明粗线期染色体仍保持转录活性，与哺乳类性染色体沉默机制不同。

结论

本研究未发现支持XX/XY系统的减数分裂证据，异形染色体26可能为常染色体多态性。蓝眼红鳍下口鲶的性别决定机制仍需整合基因组学与表观遗传学数据深入解析。核型保守性与rDNA多态性反映了林科鱼类染色体演化的复杂性，为鱼类性染色体起源研究提供了重要案例。