爬行动物的性别决定机制具有显著的多样性,其中温度依赖型性别决定(Temperature-Dependent Sex Determination,TSD)是最为常见的机制之一。近年来的研究发现在具有TSD机制的澳大利亚鬃狮蜥(Pogona vitticeps)中却同时演化出了ZW性染色体,这一现象引发了科学界的广泛关注。大多数龟类动物具有TSD机制,它们是否也有性染色体的分化现象尚不清楚?两种性别决定机制共存,又是如何决定性别发育的?科学界也没有进行深入研究。
近日,我校生科院聂刘旺教授课题组通过对黄喉拟水龟(Mauremys mutica)的深入研究,揭示了其具有TSD与性染色体共存的机制,为这一难题提供了新的见解。通过细胞遗传研究和大规模基因组测序分析,发现黄喉拟水龟不仅具有TSD系统,还拥有XY性染色体,且其X染色体在进化后期独立起源并经历了染色体重排。进一步分析发现,其X染色体上有一个保守的与性别决定和发育的基因组模块,其中的KDM6B基因在TSD和性染色体共存的性别决定机制中可能发挥了关键作用。这一发现不仅挑战了TSD与性染色体系统互斥的传统观点,还为理解环境因素与遗传机制如何共同塑造性别决定提供了新的视角。

相关成果以“Discovery of XY Sex Chromosomes in Mauremys mutica Provides Insights Into the Role of KDM6B Gene in Coexistence of Temperature-Dependent and Genetic Sex Determination”为题,发表于分子生态领域TOP期刊《Molecular Ecology》,刘谏君博士为第一作者,聂刘旺教授为通讯作者,安徽师范大学为论文第一完成单位。上述工作得到了国家自然科学基金、江苏省卓越博士后和水产增养殖安徽省重点实验室开放课题等项目的资助(原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.17710)。