《Biology》：Are All Species Created Equal? A Critique of the “Equal Fitness Paradigm”
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本文通过TALEN技术敲除半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）雄性决定基因dmrt1，成功获得F4代dmrt1?/?ZZ全雄突变体。该品系生长速度与野生型雌鱼相当，性腺呈卵巢样结构且完全不育，肌肉营养成分与质构特性与野生型雌鱼无显著差异。代谢组学揭示其肌肉中氨基酸代谢、能量通路及抗氧化相关通路显著富集，为鱼类性别控制育种及性二型机制研究提供了创新模型。
引言
半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）作为中国重要海水养殖物种，存在显著的雌性偏向性生长二型性，导致雄性个体经济价值较低。研究表明，dmrt1（Doublesex and Mab-3-related transcription factor 1）基因是半滑舌鳎雄性决定的关键因子。本研究通过TALEN介导的基因组编辑技术，首次在平鱼胚胎中建立高效敲除方法，获得F4代dmrt1?/?ZZ突变体，系统评估其生长性能、繁殖特性、肌肉品质及代谢特征。
材料与方法
实验鱼群由唐山威卓水产有限公司提供，采用LHRH-A2和DOM诱导产卵。通过TALEN技术构建dmrt1敲除F0代，经遗传性别鉴定（GSD）和突变筛选（DMS）逐代选育至F4。利用全基因组重测序进行脱靶效应分析，RT-PCR和Western blot检测dmrt1表达，组织切片观察性腺及脏器形态，质构仪分析肌肉力学特性，UHPLC-Orbitrap质谱平台进行非靶向代谢组学检测。
结果
F4代dmrt1?/?ZZ突变体生长速率与雌鱼相当
15月龄（mph）F4代突变体体型显著大于野生型雄鱼，与野生型雌鱼相近。基因型鉴定显示其携带稳定的8 bp缺失突变，未检测到脱靶编辑。生长曲线分析表明，12 mph时突变体体重和体长分别达野生型雄鱼的1.96倍和1.14倍，15 mph时体重（638.76±27.63 g）和体长（43.8±2.39 cm）与野生型雌鱼无显著差异，但为野生型雄鱼的3.2倍和1.38倍。
繁殖性能分析
突变体性腺表面呈灰白色，缺乏生精小管结构，形成卵巢样组织。体外受精实验显示，突变体精巢组织无法使卵子正常发育，10 hpf（受精后小时）无原肠胚形成，24 hpf全部沉卵且孵化率为零，证实其完全不育。
dmrt1表达水平与组织形态学
RT-PCR显示dmrt1表达仅存在于野生型雄鱼精巢，突变体及雌鱼均无表达。Western blot检测到突变体产生约5 kDa的截短蛋白。组织切片显示突变体心、肝、脾、肾等脏器无病理改变，但性腺缺乏正常精巢结构，呈现卵巢板层样分化。
肌肉营养品质与质构特性
突变体肌肉水分、灰分、粗蛋白、氨基酸组成与野生型雌鱼无显著差异，但脂肪含量显著低于野生型雄鱼，Omega6含量显著升高。质构参数中除剪切力低于雌鱼外，硬度、弹性、咀嚼性等指标与雌鱼相似。PCA分析表明两组质地结构高度重叠。
代谢组学特征
共鉴定1262种代谢物，突变体与野生型雌鱼比较发现98种差异代谢物（17上调/81下调），与雄鱼比较发现108种差异代谢物（7上调/101下调）。KEGG富集显示氨基酸生物合成、碳代谢、谷胱甘肽代谢等通路显著改变。上调代谢物涉及神经传导（多巴胺、谷氨酸）、抗氧化（L-焦谷氨酸）及能量代谢（十二烷酸、2-脱氧核糖-5-磷酸AMP），提示突变体存在能量重组与氧化应激适应机制。
讨论
dmrt1敲除导致半滑舌鳎雄鱼性腺雌性化及不育，同时引发类似雌鱼的快速生长表型。代谢通路重塑可能与生长优势相关，如赖氨酸降解途径产生乙酰辅酶A促进能量代谢，精氨酸/脯氨酸代谢调节肌细胞增殖。差异代谢物功能涉及血压调控（Val-Tyr）、抗肿瘤（十二烷酸）等潜在健康效应，但需进一步验证。
结论
本研究成功构建生长快速、不育的dmrt1?/?ZZ全雄半滑舌鳎品系，其肌肉品质与野生型雌鱼相近，代谢特征提示多重生理适应机制。该模型为水产性别控制育种及脊椎动物性二型研究提供了重要平台。
