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脊椎动物的性别决定类型可分为遗传性别决定(GSD)、环境性别决定(ESD)、遗传与环境性别决定(GSD+ESD)三大类。在各种环境因素中,温度对性别决定的影响因素最大所以称为温度性别决定(TSD)。有些鱼类的性别决定受遗传和温度的双重调控,被称为遗传性别决定和温度性别决定的混合型(GSD+TSD),如尼罗罗非鱼就是一种GSD+TSD鱼类。前人已发现高温能影响性腺中许多雌性性别分化相关基因如Cyp19a1a和雄性性别分化相关基因如Dmrt1等的表达,然而,很少有研究在热敏期(TSP)期间进行温度处理对脑中的相关基因表达的影响。因此,本试验中首次利用尼罗罗非鱼脑组织进行转录组测序来揭示在性别分化关键期尼罗罗非鱼高温性逆转过程中脑中的基因表达变化。本研究建立了三个全雌家系(F1-F3),三个全雌家系高温处理后的雄性率分别为65%(F1)、74%(F2)和87%(F3)。从上述3个家系中挑选高温处理后雄性率最高的F3家系,在21 dpf时,取F3家系中对照雌鱼组(FC)和高温处理组(FT)的脑组织用于转录组分析。同时建立了1个正常家系,在21dpf时,采用分子标记技术鉴定幼鱼的雌雄,选取雄性个体的脑组织作为对照雄鱼组(MC)用于转录组分析。高通量分析结果显示FC、FT和MC三组共获得351,146,876个clean reads。三组之间两两比较,结果显示:在FC/FT、FC/MC和MC/FT比较组中分别获得的差异表达基因(DEG)数目为:105、3164和4666个,其中FC/FT组中上调的DEG有87个,下调的DEG有18个;FC/MC组中上调的DEG有1123个,下调的DEG有2041个;MC/FT组中上调的DEG有3354个,下调的DEG有1312个。Venn图显示FC/FT和FC/MC、FC/FT和MC/FT、FC/MC和MC/FT重叠的DEG数目分别为31、88和2534个。此外,本试验通过GO、KEGG和趋势分析对各比较组的DEG进行进一步分析与筛选。其中GO分析表明DEG主要涉及参与了单生物过程(Single-organism Process)、代谢过程(Metabolic Process)、细胞过程(Cellular Process)和结合(Binding)等生物学功能。大多数的DEG主要富集在细胞粘附因子(Cell adhesion molecules)、代谢通路(Metabolic pathways)、抗生素的生物合成(Biosynthesis of antibiotics)等生物学通路中。通过趋势分析共筛选出16个DEG,其mRNA表达水平在高温处理后表现出显著的下调或上调,并达到与MC相似的水平。在这16个DEG中,LOC100699848(lysine specific demethylase 6A)和Jarid2都含有JmjC结构域,表明JmjC结构域可能在尼罗罗非鱼进行温度处理的过程中起着重要的作用。最后,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对9个差异表达基因进行验证。本研究结果将为研究鱼类GSD+TSD的分子机制提供重要的线索。