黃鱔的性反轉往往發生在第一次排卵后,性反轉過程經歷從當年9月到次年6月,甚至更漫長的時間跨度。這個過程中,季節更替、溫度變化等環境因素復雜,導致黃鱔性反轉自然發生的外在因素至今尚未闡明。
中國科學院水生生物研究所研究團隊長期聚焦魚類性反轉與遺傳育種。此前,水生所報道了黃鱔存在雌雄同體、先雌后雄的自然性反轉特性。前期,研究團隊創建動物性反轉數據庫(http://aser.ihb.ac.cn/),發掘了新的RNA加工相關的性反轉因子,并陸續解析了這些因子的功能,并從遺傳和RNA加工調控角度,解析了黃鱔自然性反轉機制,同時,發掘了影響黃鱔性反轉自然發生的關鍵因素。
以小鼠和人類為代表的哺乳動物研究顯示,健康狀態下,雌性生殖系統存在豐富的細菌微生物,而雄性生殖系統中卻極少存在細菌微生物。原因在于,在非病理條件下,細菌微生物很難穿越血睪屏障和血腦屏障。團隊發現,不同于哺乳動物的結論,黃鱔的卵巢和精巢均存在豐富的共生菌。此前研究顯示,多種健康鮭科魚類的腦組織中,也存在豐富的共生菌且扮演重要功能。這些結果提示,魚類性腺和腦即使存在血睪和血腦屏障的保護,仍存在豐富的共生菌且可能扮演重要功能。
近日,研究團隊揭示了黃鱔卵巢和精巢中的細菌微生物群落特征,通過與腸道、皮膚和血液三個不同生態位中微生物群落進行比較分析和溯源,發現黃鱔性腺菌群主要來自于腸道和血液。團隊還關注卵(精)巢優勢菌,分離和培養了黃鱔卵巢優勢細菌芽孢桿菌。
通過在體注射芽孢桿菌的動物實驗,結合組織學、細胞/分子實驗和組學等研究發現,芽孢桿菌有助于維持黃鱔卵巢生理功能,但過量的芽孢桿菌,會引起精巢的炎癥反應,并抑制雄性黃鱔精子活力,導致精子數量減少等損害精巢功能。
該研究揭示了卵巢優勢細菌芽孢桿菌在雌雄同體黃鱔性腺中的雙向調控功能,反映出卵巢和精巢優勢菌在性反轉中的重要功能。研究從性腺共生菌穩態角度,回答了“黃鱔性反轉為什么往往發生在第一次排卵后”這一問題,為解析黃鱔性反轉自然發生的影響因素提出新方向,也為開發益生菌定向誘導黃鱔性別提供了新思路。
相關研究成果發表在Microbiome上。
論文鏈接
黃鱔卵巢優勢細菌芽孢桿菌在卵巢和精巢中的雙向調控功能
本文鏈接:研究發現性腺共生菌穩態是影響黃鱔性反轉自然發生的重要因素http://m.sq15.cn/show-12-1986-0.html
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