近日，珠江水產研究所育種室“院級龜鱉遺傳育種創(chuàng)新團隊”在中華鱉季節(jié)性精子發(fā)生領域取得新進展。相關研究成果以“Comparative genomic survey and functional analysis ofDKKL1during spermatogenesis in the Chinese soft-shelled turtle (Pelodiscus sinensis)”發(fā)表于International Journal of Biological Macromolecules (IF=8.2,中科院1區(qū))，珠江所博士研究生祝駿賢、雷駱和碩士研究生汪泳昌為共同第一作者，朱新平研究員和李偉副研究員為共同通訊作者。論文得到國家自然科學基金青年基金項目(32102792)、廣東省農業(yè)農村廳種業(yè)振興項目(2022-SJS-00-001;2022-SPY-00-015)、中國水產科學研究院中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項(NO.2023SJHX1)、國家淡水水產種質資源庫(NFGR-2022)、廣東省現代農業(yè)產業(yè)技術體系創(chuàng)新團隊建設項目(2019KJ150)、中國-東盟海上合作基金(CAMC-2018F)等項目的資助。

中華鱉具有季節(jié)性精子發(fā)生特點，但其潛在的分子機制尚未明確。因此，我們首次在中華鱉中克隆并鑒定了DKKL1基因，然后對其進行了比較基因組研究、表達分析和功能驗證。在與14個具有代表性脊椎動物的比較基因組研究中發(fā)現，DKKL1基因在不同物種間經歷功能的演化，但是在同一綱中是相對保守的。DKKL1基因的表達具有睪丸特異性以及隨年齡增長和季節(jié)性變化的特征。DKKL1基因主要定位于精子中，可作為中華鱉雄性生殖細胞的分子標記。功能研究結果表明，轉錄因子CTCF、EWSR1和FOXL2很可能與DKKL1基因不同的啟動子區(qū)域結合，從而在雌雄激素通路發(fā)生變化時負向調節(jié)DKKL1的轉錄，而在Wnt/β-catenin通路發(fā)生變化時正向控制DKKL1的轉錄。敲降實驗結果表明DKKL1基因通過與HMGB2和SPATS1的正向調控關系來參與中華鱉的季節(jié)性精子發(fā)生過程。該研究為DKKL1基因的基因組進化和其中華鱉季節(jié)性精子發(fā)生種的潛在功能提供了新的見解。