Fus在斑马鱼生长发育及两性生长异形中的功能

性别异(二)形(sexual dimorphism),广泛意义上指同一物种雄性和雌性个体之间的差异,包括个体大小异形、形态异形和颜色异形等。水产养殖和野外调查发现,许多鱼类的雌雄个体间存在显著生长差异,如黄颡鱼、尼罗罗非鱼、乌苏里拟鲿和乌鳢等雄性个体比雌性个体大;相反,如鲤鱼、牙鲆和半滑舌鳎等表现为雌性个体大。鱼类遗传育种学家们已经对多种雌雄间存在生长和大小异形的养殖鱼类进行了大量研究。通过这些研究,我国学者已成功培育出黄颡鱼“全雄1 号”、全雌牙鲆“北鲆1 号”、全雌牙鲆“北鲆2 号”和罗非鱼“鹭雄1 号”等单性水产新品种。目前养殖鱼类两性生长异形的分子机制还不清楚。在本研究中,我们利用CRISPR-Cas9基因敲除系统产生fus基因突变的斑马鱼,发现fus-/-斑马鱼在体长与体重方面的显著下降,表明fus基因在躯体的生长与发育调节中发挥着重要作用。在成体的野生型斑马鱼中观察到两性生长异型的现象在纯合突变体中也被消除了。结果揭示fus通过调控包括GH/IGF轴以及stat5b等一些生长相关基因的表达水平从而影响斑马鱼的躯体发育及两性生长异形。揭示养殖鱼类两性生长异形的分子机制,为基于两性生长异形的性控育种提供理论基础。