历史上,性染色体是通过在光学显微镜下检查染色体分布并寻找形态上不同或异形的一对染色体(通常是X和Y或Z和W)来鉴定的。但是,在许多动物群中都没有异形的性染色体,特别是鱼,两栖动物和蜥蜴,因此很难确定具有遗传性别决定性的物种是否具有XY或ZW系统。结果,研究 staustinreview.com 在这些人群中,隐性或同态性染色体盛行的进化枝中性染色体进化的障碍已被这些群体中缺乏确定的性染色体所阻碍。需要新的方法来找到这些物种中的性染色体,并加深我们对同态性染色体生物学,性决定系统的进化以及性染色体整体进化模式的了解。

大卫·扎克威尔I 在刊登新闻 分子生态资源 该研究使用高通量DNA测序技术来鉴定性别特异性遗传标记,以揭示缺乏异形性染色体的物种中的性染色体系统。我们正在使用一种新开发的DNA测序技术,称为限制性位点相关DNA测序或RAD-seq。 RAD-seq序列位于分散在整个基因组中的非常特定的DNA序列(限制性酶识别位点)两侧的DNA上,产生数以万计的遗传标记。 RAD-seq是一种探索“非模型”物种遗传变异的强大技术,因为它不需要完整的基因组序列,需要相对适中的测序能力,甚至可以检测个体之间的微小遗传差异。我们正在使用RAD-seq进行以下操作:1)识别性别特异性分子标记(即,在一种性别的个体中发现的DNA片段,而另一种性别则没有),以及2)使用这些标记物来确定某物种是否具有XY或ZW性染色体。具有雄性特异标记的物种将具有XY系统,而具有雌性特异标记的物种将具有ZW系统。

我们对使用RAD-seq筛选各种脊椎动物物种的性染色体感兴趣,但首先希望使用具有已知性别决定机制的物种验证该技术。我们选择了绿色的anole(Carolinensis) 因为它是 X和Y染色体很小且同态。因此 卡罗林 性染色体应提供对该技术的严格测试以及 Anolis 提示使用这种技术在其他具有同性性染色体的人群中可能具有广泛的用途。

我们对7位男性和10位女性进行了RAD-seq 卡罗林 并回收了一种男性特异性分子标记。我们使用PCR证实了该标记是男性特异性的,并且还发现该遗传标记在其他一些基因中是保守的 Anolis 物种,证实这些物种的Y染色体之间具有同源性(Anolis 以前已经在Anole Annals上讨论了性染色体同源性 1, 2)。这些结果凸显了RAD-seq作为以快速,经济高效的方式发现大量物种的性染色体系统的工具的潜在实用性。

对Anolis carolinensis中雄性特异性RAD-seq标记的PCR验证。

对Anolis carolinensis中雄性特异性RAD-seq标记的PCR验证。

除了学习 Anolis 性染色体我们鉴定出的男性特异性分子标记可用于许多人的性行为 Anolis 物种使用简单的基于PCR的分析,特别是物种 卡罗林 组和Norops分支。这样可以在第二性征出现之前(例如在胚胎中)识别出自己的性别,从而有助于对性二态性表型的发育研究。性二态性对 Anolis 生态学和进化论以前已经被检查过(1, 2, 3, 4),但当然还有很多东西要学,尤其是关于性二态性状如何发展和进化的知识。性能力 Anolis 胚胎是推进这项研究的重要一步。

采样物种之间的亲缘关系说明了在选定的Anole物种中rtdr1y基因的性别特异性扩增。常染色体基因kank1在所有反应中均用作内部阳性对照。标有“ NS”的条带是非特异性PCR产品。

采样的Anole之间的亲缘关系说明了在所选Anole物种中rtdr1y基因的性别特异性扩增。常染色体基因kank1在所有PCR反应中均用作内部阳性对照。标有“ NS”的条带是非特异性PCR产品。