中国海洋大学在解析鱼类卵胎生进化领域取得了重要进展,2019年5月11日,中国海洋大学张全启教授团队在生物进化领域权威期刊Molecular Ecology Resources上在线发表了论文《许氏平鲉染色体水平的基因组分析揭示了鱼类卵胎生的进化特征》的最新研究成果,是国内首次解析鱼类卵胎生的进化特征。
鱼类的繁殖方式有卵生、卵胎生和胎生,许氏平鲉是卵胎生繁殖还是胎生繁殖一直没有定论。该物种雌雄鱼11-12月交尾后,精子进入雌性的卵巢腔中,等待至次年的3-4月卵子成熟后才进行受精,胚胎在雌性卵巢内经过1个月左右的孕育孵化后,母体直接生产仔鱼。这种特殊的生殖特性为研究鱼类卵胎生的进化提供了宝贵的材料。
中国海洋大学课题组,利用全基因组序列和转录组分析,解析了许氏平鲉基因组特征和不同发育时期卵巢表达谱,利用免疫荧光杂交等技术对卵巢中的精子进行定位。研究发现,许氏平鲉交尾后的精子被固定在卵子膜表面的透明带蛋白(ZP)层中,其基因组中孵化酶家族基因成员(HCE1-like)发生了扩张,这为消化透明带蛋白释放出精子做了充足的准备;许氏平鲉卵巢膜中“妊娠”相关信号通路的基因以及与胚胎植入相关的基因(如胎盘形成、血管形成、氧气运输等)显著富集或者特异性高表达,且卵巢中有丰富的血管系统,这暗示着许氏平鲉卵巢有类似于胎生动物的子宫及胎盘的功能,可为胚胎提供营养和氧气。
本研究从细胞和分子水平上证实,许氏平鲉仔鱼孵化前的胚胎发育过程中,不仅有卵黄提供的营养,而且还有来自于卵巢的营养供应,其繁殖方式是从卵胎生向真正的胎生进化过程中的一种过渡类型。该结果为理解动物卵胎生和胎生生殖模式的进化提供了重要参考。
(齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 尹明亮)