减数分裂关键基因Spo11和Mlh1在鲫鲤杂交鱼中的遗传分析
减数分裂关键基因Spo11和Mlh1在鲫鲤杂交鱼中的遗传分析
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DOI：
10.3969/j.issn.2095-1191.2021.08.025
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
刘少军
中科院分区：
文献类型：
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作者：
朱辣;张美文;朱明;李琪;贺旺超;秦伟玲;周毅;杨聪慧;张纯;刘少军
【目的】明确鲫鲤杂交鱼减数分裂关键基因(Spo11和Mlh1)的序列和表达特征,揭示异源双亲减数分裂因子在杂交品系的传代中是否存在选择压力,为解析远缘杂交跨越生殖障碍打下遗传学基础。【方法】以已形成稳定品系的鲫鲤杂交鱼为研究对象,包括红鲫(RCC)、湘江野鲤(CC)、鲫鲤杂交子代(F1)和异源四倍体鲫鲤(4nAT),通过分子克隆、序列比对及Western blotting等方法研究Spo11基因和Mlh1基因在鲫鲤杂交鱼中的遗传规律和表达特征,并分析其与原始父母本间的关系。【结果】RCC、CC、F1和4nAT的Spo11基因CDS序列绝大部分为1152 bp,仅4nAT中存在1157 bp的CDS序列;在F1和4nAT中均稳定获得2种原始亲本的独立遗传片段,且在4nAT中还检测到原始父母本重组基因片段[4n-SPO11-11-2(MT648223)],其与原始母本RCC-Spo11基因对应片段的相似性为96.2%,与原始父本CCSpo11基因对应片段的相似性为93.7%,表明Spo11基因表达模式并非完全保守性及4nAT存在遗传变异性。Mlh1基因CDS序列在鲫鲤杂交鱼中同样稳定存在,表现出稳定的杂合遗传特征,即F1和4nAT中既存在RCC-Mlh1基因CDS序列(相似性为99.5%),也存在CC-Mlh1基因CDS序列(相似性为99.4%),鲫鲤杂交鱼相应的遗传片段和原始亲本间仅存在极少的基因位点变异。Western blotting检测结果表明,SPO11蛋白和MLH1蛋白在鲫鲤杂交子代中均能正常表达。其中,4nAT的精巢中仅表达相对分子量较大的SPO11-β亚体,而F1的精巢中仅表达相对分子量较小的SPO11-α亚体。 【结论】F1和4nAT能稳定杂合遗传原始亲本RCC的Spo11基因和Mlh1基因,虽然在CDS序列结构上存在少量差异,但最终都能独立表达相关蛋白,即杂交鱼形成过程中减数分裂关键基因的表达正常可为其跨越生殖障碍打下分子基础。