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在鱼类远缘杂交育种过程中,减数分裂关键基因在杂交鱼形成过程中的遗传和表达情况,直接关系到该杂交鱼的生殖细胞能否正常行使减数分裂,从而具备越过生殖障碍的能力。Spo-11是减数分裂前期的主要遗传标记基因之一,编码产生的拓扑异构酶与DSBs产生的位点识别有关(DSBs是减数分裂Ⅰ前期产生的与染色体重组与修复有关的程序性DNA双链断裂),其正常表达是包括同源重组在内的染色体行为正常发生的重要前提。本实验选取非常能够代表鱼类远缘杂交育种特点的鲫鲤杂交品系作为实验材料,对雄性普通红鲫(RCC)、湘江野鲤(CC)、异源二倍体鲫鲤F1、异源四倍体鲫鲤(4nAT)四种实验鱼Spo-11的cDNA全长、DNA中部分内含子全长序列进行克隆与同源性比对,从而分析杂交过程中Spo-11基因的结构变化;将处于繁殖季节前期的实验鱼精巢中Spo-11表达的mRNA、蛋白进行相对定量并观察组织细胞中SPO-11蛋白表达情况来分析杂交过程中Spo-11的表达变化,初步探讨减数分裂关键基因在杂交鱼中的遗传和表达情况,以期待获得鲫鲤杂交鱼克服生殖障碍的相关分子生物学支撑数据。研究结果如下:(1)红鲫和鲤Spo-11基因的完整CDS序列全长为1152bp,两者之间同源性仅为95%。其中,在蛋白质编码效应上,RCC有两种编码序列;CC仅有1种编码序列;F1有4种编码序列;4nAT有一种编码序列。Spo-11的遗传方式有三种,包括偏母本RCC型、偏父本CC型以及父母本基因重组型;4nAT目前仅检测到了更偏向RCC的父母本基因重组型CDS编码序列。(2)由实验鱼两个内含子之间的同源性序列比对结果,RCC和CC在内含子6和内含子10区间都存在稳定的差异,在每一个F1样本中,都杂合遗传了RCC型内含子以及CC型内含子,且该杂合性稳定遗传到4nAT,并在遗传过程中发生了碱基替换和缺失等突变。(3)鲫鲤杂交品系的各实验鱼精巢中Spo-11基因都成功地转录并翻译。组织学结果初步显示,SPO-11蛋白主要在初级精母细胞中表达,而在其他生殖细胞中表达量较低或几乎不表达。其精巢Spo-11的总mRNA、总蛋白的相对表达量与组织中初级精母细胞的比例是呈正相关的。另外,RCC、CC、4nAT表达的蛋白种类都与其mRNA编码序列种类相符,但F1的四种编码序列却只表达出一种蛋白。该基因在杂交鱼中的调控减数分裂相关功能还有待进一步研究。综上所述,尽管鲫鲤杂交品系不同种类实验鱼的Spo-11基因在结构上发生了不同程度的突变,但在SPO-11蛋白的表达方面是正常的,初步证明在杂交鱼形成过程中减数分裂关键蛋白因子功能性表达正常,为杂交鱼能够跨越生殖障碍奠定了分子基础。