（动物学专业论文）鹭科鸟类性别鉴定方法及白鹭和黄嘴白鹭雏鸟种群性别比例的研究.pdf

厦门大学学位论文原创性声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究 成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成 果，均在文中以明确方式表明。本人依法享有和承担由此论 文而产生的权利和责任。 声明人( 签名) 弋j 乡 卅年d 月。垆日 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦 门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸 质版和电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允 许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关 数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密 的学位论文在解密后适用本规定。 本学位论文属于 1 、保密() ，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密( v ( 请在以上相应括号内打“) 作者签名：曹钐 日期： 汐- 7 年z 月。灼 一：啊b 两守 中文摘要 中文摘要 本实验在筛选鹭科鸟类性别鉴定分子标记的基础上，利用这种方法检测白鹭 和黄嘴白鹭雏鸟种群的性别比例，分析白鹭和黄嘴白鹭的雏鸟性别与产卵顺序之 间的关系，并进一步分析鹭科鸟类w 染色体以及z 染色体的c h d 片段序列并尝试 用于亲缘关系及系统进化的研究。 本文以鹳形目5 种鹭科鸟类和1 种鹦科鸟类的组织为实验材料，采用p c r 方 法扩增其性别基因相关片段，探讨鹭科鸟类性别的分子鉴定方法。通过测定3 对 已知性别的白鹭( e g r e t t a g a r z e t t a ) 、岩鹭( e g r e t t as a c r a ) 和黄嘴白鹭( e g r e t t a e u o p h o t e s ) 以及1 2 只未知性别的夜鹭( n y c t i c o r a x n y c t i c o r a x ) 、池鹭( a r d e o l a b a c c h u s ) 、白鹭、牛背鹭( b u b u l c u si b i s ) 、黑脸琵鹭( p l a t a l e am i n o r ) 的性 别基因e e o 6 或c h d 上的基因相关片段并进行比较。结果表明，通过扩增e e o 6 或c h d 基因片段的性别鉴定分子方法都能够适用于鹭科鸟类的性别鉴定，由此能 够解决鹭科鸟类雌雄外形同色而难以从外貌上区分其性别的问题；在e e o 6 和 c h d 两种鹭类性别鉴定方法中，c h d 方法不仅准确而且比e e 0 6 方法更为简单。 本文利用引物p 2 、p 8 通过扩增c h d 基因特定片段鉴定了三地共3 6 1 只个体的 性别，对扩增条带不明显的个体利用引物2 5 5 0 f 、2 7 1 8 r 进行校正。结果表明， 白鹭雏鸟种群( 鸡屿岛，共6 9 只) 的性别比例具明显的雌性偏向( 雌性比例为 0 6 5 2 2 0 4 7 9 8 ( 平均值标准差) ，p o 0 5 ) ，其中，杏仁砣黄嘴白鹭种群雏鸟( 1 5 4 只) 的性别比例没有明显的性 别偏向( 雌性比例为0 5 1 3 0 0 5 0 1 5 ，p o 0 5 ) ，而小菜屿黄嘴白鹭雏鸟种群( 5 9 只) 的性别比例则有明显的雄性偏向( 雌性比例为0 2 8 8 1 0 4 5 6 8 ( m e a n s d ) ， p o 0 5 ) ；但是小菜屿黄嘴白鹭( 2 0 巢) 的巢内性别比例具明显的雄性性别偏向( 0 2 7 0 8 0 2 4 8 5 ，p 黄嘴白鹭( 杏仁砣+ 小菜屿) ( p 杏仁砣黄嘴自鹭( p o 0 5 ) ，鸡屿岛白鹭 小菜屿黄嘴白鹭 ( p 小菜屿黄嘴白鹭( p 黄嘴白鹭( 杏仁砣+ 小菜屿) ( p 杏仁砣黄 嘴白鹭( p ) 0 0 5 ) ，鸡屿岛白鹭 小菜屿黄嘴白鹭( p 小菜屿黄嘴白鹭( p 0 0 5 ) 或小菜屿黄嘴白 鹭( p o 0 5 ) 以外，第一、三枚卵的雌性比例都是白鹭 黄嘴白鹭( 杏仁砣+ 小 菜屿) ( p 0 0 5 ) 或杏仁砣黄嘴白鹭( p o 0 5 ) 或小菜屿( p o 0 5 ) ，而杏仁砣黄 嘴白鹭第一到第四枚卵的雌性比例都大于小菜屿黄嘴白鹭( p 0 0 5 ) 。鸡屿岛白 鹭和杏仁砣黄嘴白鹭都是第二枚卵的雌性比例最高，而小菜屿黄嘴白鹭第二枚卵 的雌性比例最低。 本文最后对黄嘴白鹭、牛背鹭和黑脸琵鹭的w 染色体上扩增的c h d 片段，以 及黄嘴白鹭、大白鹭、中自鹭、牛背鹭、夜鹭和黑脸琵鹭z 染色体上扩增的c h d 片段进行序列分析并用于亲缘关系及系统进化的研究。发现引物p 2 、p 8 扩增的 c h d - w 基因的片段较为保守，而扩增的c h d - z 基因片段变异较大，而且在对黄嘴 白鹭的性别鉴定过程中发现z 染色体长度多态现象。因此，这些片段不适于作为 亲缘关系和系统进化研究的分子标记。 综上所述，本文建立了鹭科鸟类的快速、简单、准确的性别鉴定方法，解决 2 了鹭科鸟类雏鸟不能利用外部形态进行性别准确辨别的难题。本研究显示，白鹭 种群的性别比例和巢内性别比例具明显的雌性偏向( p 0 0 5 ) ，白鹭的种群性别 比例和巢内性别比例( 雌性比例) 大于黄嘴白鹭( p 小菜屿黄嘴白 鹭，提示鹭鸟种群大小与雌性比例之间可能存在着正比关系。上述结果填补了国 内外关于鹭科鸟类性别研究中的空白，也为今后进一步开展鹭鸟繁殖和保护奠定 了理论和技术的基础。 关键词鹭科鸟类；性别鉴定：性别比例：产卵顺序 3 ! ! ! ! 坚! ! !t 一一一 a b s t r a c t i nt h i sp a p e r ，m o l e c u l a rm a r k e r sf o rs e xi d e n t i f i c a t i o ni na r d e i db i r d sw e r e s c r e e n e da n dt h es e xr a t i oi nt h en e s t l i n gp o p u l a t i o n so fl i t t l ee g r e ta n dc h i n e s e e g r e tw e r em e a s u r e d t h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nn e s t l i n gs e xr a t i oa n dl a y i n go r d e r i n t h eb r o o d so fl i t t l ee g r e ta n dc h i n e s ee g r e tw e r ea n a l y z e d a n dt h es e q u e n c e so f c h d - wg e n ea n dc h d - zg e n ei na r d e i db i r d sw e r ea n a l y z e da n dt r i e dt os t u d yt h e i r r e l a t i v ea n dp h y l o g e n e t i ce v o l u t i o n m o l e c u l a rm e t h o d so fs e xi d e n t i f i c a t i o nw e r es t u d i e db ya m p l i f y i n gs e xg e n e s e q u e n c e si n f i v es p e c i e so fa r d e i d a ea n do n es p e c i e so ft h r e s k i o r n i t h i d a ei n c i c o n i i f o r m e sb i r d s s e xg e n es e q u e n c e so fe e 0 6o rc h dw e r ea m p l i f i e da n d c o m p a r e di n t h r e e p a i r so fl i t t l ee g r e t ( e g r e t t ag a r z e t t a ) ，e a s t e r n r e e fh e r o n ( e g r e t t as a c r a ) a n dc h i n e s ee g r e t ( e g r e t t ae u l o p h o t e s ) w h o s es e x e sh a db e e n i d e n t i f i e db yd i s s e c t i o n ，a n di nt w e l v ei n d i v i d u a l so fn i g h th e r o n ( n y c t i c o r a x n y c a c o r a x ) ，c a t t l ee g r e t ( b u b u l c u si b i s ) ，c h i n e s ep o n dh e r o n + ( a r d e o l ab a c c h u s ) ， l i t t l e e g r e t a n db l a c k - f a c e ds p o o n b i l l ( p l a t a l e am i n o r ) w h o s es e x e sw e r e u n i d e n t i f i e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tm o l e c u l a rm e t h o d so fs e xi d e n t i f i c a t i o nb y a m p l i f y i n gs e xg e n es e q u e n c eo fe e 0 6o rc h d a r es u i t a b l ef o rt h es e xi d e n t i f i c a t i o n o fa r d e i db i r d s ，a n dt h u sc a ns o l v et h ep r o b l e mt h a tt h es e x e so fa r d e i db i r d sa r e d i f f i c u l tt ob ed i s t i n g u i s h e db yt h e i ra p p e a r a n c ea sb o t hm a l ea n df e m a l ea r d e i db i r d s h a v et h es i m i l a rf e a t h e rc o l o r f u r t h e r m o r e ，i nb o t he e 0 6a n dc h dm o l e c u l a r m e t h o d so fa r d e i ds e xi d e n t i f i c a t i o n ，t h ec h dm e t h o di sn o to n l ym o r ea c c u r a c yb u t a l s os i m p l e rt h a ne e 0 6m e t h o d i nt h i ss t u d y ，3 6 1a r d e i db i r d si nt h r e ep o p u l a t i o n so fl i t t l ee g r e ta tj i y ui s l a n d ， c h i n e s ee g r e ta tx i n g r e n t u oa n dx i a o c a i y ui s l a n d sw e r es e x e db ya m p l i f y i n gc h d g e n es e q u e n c e su s i n gp 2a n dp 8 w h e nt h ea m p l i f i e db a n d sw e r en o tc l e a r , t h es e x i d e n t i f i c a t i o n sw e r ec o r r e c t e db yu s i n g2 5 5 0 fa n d2 7 1 8 r t h er e s u l ts h o w e dt h a tt h e p o p u l a t i o ns e xr a t i oo fl i t t l ee g r e t ( 6 9i n d i v i d u a l si nt o t a la tj i y ui s l a n d ) w a sb ia s e d t of e m a le ( t h ef e m a l ep r o p o r t i o nw a s0 6 5 2 2 _ _ _ 0 4 7 9 8 ，p 0 0 5 ) i nw h i c ht h ep o p u l a t i o ns e xr a t i o 4 a tx i n g r e n t u oi s l a n dw a sn ob i a s e d ( t h ef e m a l ep r o p o r t i o nw a s0 5 1 3 0 _ _ _ 0 5 0 1 5 ， p o 0 5 ) b u tt h ep o p u l a t i o ns e xr a t i oa tx i a o c a i y ui s l a n dw a sb i a s e dt om a l e ( t h e f e m a l ep r o p o r t i o nw a s0 2 8 8 1 o 4 5 6 8 ，p 0 0 5 ) b u tt h a to fx i a o c a l y ui s l a n d ( 2 0b r o o d s ) w a s b i a s e dt om a l e ( 0 2 7 0 8 0 2 4 8 5 ，p c h i n e s ee g r e t ( x i n g r e n t u oa n dx i a o c a i y ui s l a n d si nt o t a l ) ( p c h i n e s e e g r e to nx i n g r e n t u o ( p 0 0 5 ) ，l i t t l ee g r e to nj i y ui s l a n d c h i n e s ee g r e t o nx i a o c a i y u ( p c h i n e s ee g r e to nx i a o c a i y u ( p c h i n e s ee g r e t ( x i n g r e n t u oa n d x i a o c a i y ui s l a n d si nt o t a l ) ( p c h i n e s ee g r e to n x i n g r e n t u o ( p 0 0 5 ) ，l i t t l ee g r e to nj i y ui s l a n d c h i n e s ee g r e to nx i a o c a i y u ( p c h i n e s ee g r e to nx i a o c a i y u ( p o 0 5 ) o rt h a to fc h i n e s ee g r e ta t x i n g r e n t u oi s l a n d ( p 0 0 5 ) o rt h a to fc h i n e s ee g r e ta tx i a o c a i y ui s l a n d ( p o 0 5 ) o rt h a t o fc h i n e s ee g r e ta tx i n g r e n t u oi s l a n d ( p o 0 5 ) o rt h a to fc h i n e s ee g r e ta tx i a o c a i y u i s l a n d ( p 0 0 5 ) t h ef e m a l ep r o p o r t i o no fc h i n e s ee g r e ta tx i n g r e n t u oi s l a n di nt h e l a y i n go r d e rf r o mt h ef i r s t t ot h ef o u r t hw a sh i g h e rt h a nt h a to fc h i n e s ee g r e ta t x i a o c a i y ui s l a n d ( p 0 0 5 ) t h ef e m a l ep r o p o r t i o no ft h es e c o n dl a i de g gw a st h e h i g h e s ti nl i t t l ee g r e ta tj i y ui s l a n do ri nc h i n e s ee g r e ta tx i n g r e n t u oi s l a n db u tw a s t h el o w e s ti nc h i n e s ee g r e ta tx i a o c a i y ui s l a n d a tl a s ti nt h i sp a p e r , t h es e q u e n c e so fc h d wg e n ei nc h i n e s ee g r e t ，c a t t l ee g r e t a n db l a c k - f a c e ds p o o n b i l l ，a n dt h es e q u e n c e so fc h d zg e n ei nc h i n e s ee g r e t ， l a r g ee g r e t ( e g r e t t aa l b a ) ，i n t e r m e d i a t ee g r e t ( e g r e t t ai n t e r m e d i a t e ) ，c a t t l ee g r e t ， n i g h th e r o n a n db l a c k f a c e ds p o o d b i l lw e r ea n a l y z e da n du s e dt os t u d yt h e i rr e l a t i v e a n dp h y l o g e n e t i ce v o l u t i o n i tw a sf o u n dt h a tt h es e q u e n c e sa m p l i f i e df r o mt h e c h d wg e n eu s i n gp r i m e r sp 2 、p sw e r em o r ec o n s e r v a t i v e ，t h es e q u e n c e sa m p l i f i e d f r o mt h ec h d - zg e n eh a dm a n yv a r i a t i o n ，a n dt h a tt h el e n g t ho fzc h r o m o s o m eh a d p o l y m o r p h y i s md u r i n gt h es e xi d e n t i f i c a t i o no fc h i n e s ee g r e t t h er e s u l t si n d i c a t e d t h a tt h e s es e q u e n c e sw e r en o tt h es u i t a b l em o l e c u l em a r k e r sf o rt h e i rr e l a t i v ea n d p h y l o g e n e t i cs t u d y i n s u m m a r y , t h eq u i c k ，s i m p l e a n da c c u r a t em o l e c u l a rm e t h o d sf o rs e x i d e n t i f i c a t i o no fa r d e i db i r d sw e r ee s t a b l i s h e di nt h i sp a p e rt os o l v et h ep r o b l e mt h a t t h ea r d e i db i r d sa r ed i f f i c u l tt ob es e x e db yt h e i ra p p e a r a n c ea sb o t ht h e i rm a l e sa n d f e m a l e sh a st h es i m i l a rf e a t h e rc o l o r t h ep o p u l a t i o ns e xr a t i oa n db r o o ds e xr a t i o ( f e m a l ep r o p o r t i o n ) o fl i t t l ee g r e tw a s bia s e dt of e m a le ( p o 0 5 ) a n dh i g h e rt h a n 6 t h o s eo fc h i n e s ee g r e t ( p 0 0 5 ) m i g h t e x p l a i n w h y t h e p o p u l a t i o n r e p r o d u c t i v i t ya n di n c r e a s er a t ei nl i t t l ee g r e tw a sh i g h e rt h a nt h a ti nc h i n e s e e g r e t t h a tt h ep o p u l a t i o ns e xr a t i oa n db r o o ds e xr a t i o ( f e m a l ep r o p o r t i o n ) o fl i t t l e e g r e tw a sh i g h e rt h a nt h o s eo fc h i n e s ee g r e tm ig h tr e s u l tf r o mt h a tt h ef e m a l e p r o p o r t i o no fl i t t l ee g r e ti nt h el a y i n go r d e rf r o mt h ef i r s tt ot h et h i r dw a sh i g h e rt h a n t h a to fc h i n e s ee g r e t i ti ss u g g e s t e dt h a tt h ep o p u l a t i o ns i z eh a dt h ep o s i t i v ee f f e c to n t h ef e m a l ep r o p o r t i o na st h ep o p u l a t i o ns e xr a t i oa n db r o o ds e xr a t i o ( f e m a l e p r o p o r t i o n ) o fl i t t l ee g r e tw a sh i g h e rt h a nt h o s eo fc h i n e s ee g r e t ，t h ep o p u l a t i o ns e x r a t i oa n db r o o ds e xr a t i oi nt h ep o p u l a t i o no fx i n g r e n t u oi s l a n dw a sh i g h e rt h a nt h a t o fx i a o c a i y ui s l a n d ( p 0 0 5 ) ，t h ep a r e n tp o p u l a t i o ns i z eo fl i t t l ee g r e ta tj i y ui s l a n d w a sh i g h e rt h a nt h a to fc h i n e s ee g r e ta tx i n g r e n t u oi s l a n d ，a n dt h ep a r e n t p o p u l a t i o ns i z eo fc h i n e s ee g r e ta tx i n g r e n t u oi s l a n dw a sh i g h e rt h a nt h a to f c h i n e s ee g r e ta tx i a o c a i y ui s l a n d t h er e s u l t sa b o v es u p p l i e dag a pi nt h es t u d yo f s e xi d e n t i f i c a t i o na n ds e xr a t i oi na r d e i db i r d sa n ds u p p o r t e dt h ea c a d e m i c a la n d t e c h n i c a lg r o u n d w o r kf o rt h ef u r t h e rr e s e a r c h e so nt h er e p r o d u c t i v i t ya n dp r o t e c t i o n o ft h ea r d e i db i r d s k e yw o r d sa r d e i db i r d s ；s e xi d e n t i f i c a t i o n ；s e xr a t i o ；l a y i n go r d e r 7 前言 第一章前言 1 鸟类的性别决定机制 自1 9 0 2 年m c c l u n g 提出性别决定的染色体理论以来，人类研究性别决定 机制已有1 0 0 多年的历史，1 9 9 0 年s i n c l a i r 发现并克隆了s p y 基因( s e x d e t e r m i n i n gr e g i o no fy ) 。s p y 基因是位于y 染色体邻近拟常染色质区的长约 3 5 k b 的特异性位点，这一位点含有一个开放阅读框架。，同年g a b b a y 等人通过 转基因试验，将x x 型的雌性小鼠成功逆转为雄性。从而证明在雄性哺乳动物发 育过程中s r y 基因起到了关键性的作用l 3 j 决定雄性的发展方向。s r y 基因的 发现是动物性别决定研究中的里程碑，之后大量动物的s r y 基因的同源序列被 克隆，调控的作用机理也越来越清晰，比较遗传图谱发现，鸟类同哺乳动物的性 染色体( z z z w 和x x x y ) 并不同源，并且x y 和z w 来自不同的常染色体。s r y 基因定位在哺乳动物的y 染色体上，在鸟类染色体上并没有发现s r y 基因m 3 ， 仅克隆得到一些在d n a 序列上与s r y 同源性较高的基因，但他们是否具有性别 决定相关的功能，目前还不确定 5 1 0 目前对鸡性别决定机制的理解，更多地倾向于z 染色体的剂量效应和w 染色 体的显性效应假说。该假说认为，z 染色体上携带雄性决定基因，且有剂量效应， 即两个z 染色体时为雄性，一个z 染色体时为雌性，w 染色体上携带着显性的 卵巢决定基因，它具有显性效应而使z w 成为雌性l 6 - 1 。但在一些畸形的性别中 发现鸟类的性别并不完全取决于性染色体而与常染色体倍数的增减有关。c r e w 提出这了与果蝇的性别决定模式非常相似的鸡的常染色体平衡学说，认为鸡的性 别决定取决于性染色体与常染色体的比例，即取决于性染色体的个数与常染色体 倍数比。7 j1 9 7 9 年m e c a r r y 和a b b o t t 在调查家鸡整倍体和非整倍体与性别的关 系中发现，染色体的组成为a a z z ( a 为常染色体) 或a a a z z z 的个体是雄性， 而a a a z z w 个体为间性引。这说明鸡的性别和a 与z 的比例关系很大，而与 z 染色体关系较小o 。根据常染色体平衡学说z o ( o 表示没有染色体) 型染色体 的鸡也应该是雌性。但在实际中尚未见到该类型的鸡，这可能是由于非整倍体的 8 刖舌 性染色体是鸟类胚胎的致死因子。 在脊索动物性别决定同类固醇生成的关联程度与进化程度有明显的关系，即 进化程度越高，类固醇的性别决定作用越低。如在鱼、两栖类中，性腺的性别分 化极易受雌激素和雄激素影响。在爬行动物、鸟类和有袋动物则易受雌激素影响。 同哺乳动物相比，鸟类性腺发育是易变的，更容易受到性激素尤其是雌激素的调 控，这已经在通过向卵中注射雌激素或阻断雌激素产生从而诱导性别反转实验得 到证明，但目前对鸟类( 主要是家鸡) 进行性反转的实验发现母鸡转化为公鸡以 后，表现出雄性特征如出现第二性征，雄性生殖系统发育，雌性生殖系统退化等， 并且具有雄性的生殖能力。性染色体构型为z w ，但许多实验证明发生性别转化 的母鸡，常染色体的数量往往增多；母鸡转化为间性鸡，生殖系统退化、第二性 征变化不大，不具正常的生殖能力，母鸡的性染色体构型亦不发生变化旧1 ；目 前实验水平还未能将雄鸡成功逆转为雌鸡，在自然界中雄鸡发生性反转，多转化 为间性，而变成雌性的报道很少，公鸡发生性别反转后表现为雄性生殖系统退化， 第二性征消失，保姆性增强，好斗性降低。人工控制下发生性反转的间性鸡，随 着发育时间的增加，一些经人工控制的间性，又反转回其本来的性别d o o 因此 说激素在鸟类的性别决定中并不起决定性的作用。 2 鸟类的性别决定相关基因 2 1s o x 9 ( s r y - r e l a t e dh m gb o x9 ) 基因 s o x 9 编码的蛋白同s r y 一样同属于s o x 转录因子家族。在哺乳动物、鸟 类和爬行动物中，s o x 9 在组成和结构上保守，并呈现雄性特异性表达。在哺乳 动物中的研究结果显示，s o x 9 在睾丸发育时期有重要的功能，并且能同s f l 和 w t l 共同作用从而激活抗中肾旁管激素的表达。对鸡s o x 9 的研究结果显示， 其作用特点同哺乳动物并不完全一致，因为鸡抗中肾旁管激素的强烈表达时期 ( 2 5 期) 先于s o x 9 ( 2 9 - 3 0 期) l i i j ) 且这种表达模式同在进化上极为相近的非洲 鳄鱼相同，也就是说在鸟类和鳄鱼体系副s o x 9 不能像在哺乳动物那样启动抗 中肾旁管激素的表达l 1 3 j 。 2 2s f l ( o r p h a nn u c l e a rr e c e p t o rs t e r o i d o g e n i cf a c t o r1 ) 基因 9 前言 s f l 基因属于孤儿核激素受体家族。在哺乳动物中，s f l 最初表达在两性未 分化的性腺n 4 1 。同哺乳动物一样，s f l 在鸡胚胎未分化早期表达于泌尿生殖器 官中，此后随着不断发育表达位置集中在发育中的性腺和肾上腺。鸡胚胎s f l 基因在两性性腺中更高地表达在卵巢，在雌性最高表达在6 5d ( 3 0 期) 且一直 维持到8 5d ( 3 5 期) e 1 5 。 2 3 抗苗勒管激素( a n t i m u l l e r i a nh o r m o n e , a m h ) 基因 a m h 是由睾丸支持细胞分泌，抑制苗勒管分化的激素。在s r y 基因启动后 立即表达，曾经有人推测它可能直接受s r y 的调节，但目前认为其间可能涉及 中间媒介如s o x 9 和s f le 1 6 。 尽管目前在鸟类发现并克隆定位了许多可能同性别决定有关的基因，如上面 所述的s f l 、s o x 9 、a m h 等等，但由于它们都不是性别连锁基因，一定程度上 决定了它们不可能在性别决定中起决定作用。目前研究发现了下列3 个性连锁基 因，并推测它们可能像s r y 基因一样在性别决定中起到关键性的作用。它们分 别是z 性染色体上的d m r t l 基因和在w 染色体上的a s w 和f e t l 基因。 2 4d m r t l ( d m - r e l a t e dt r a n s c r i p t i o nf a c t o r l ) 人的d m r t l 基因定位在第9 号染色体的短臂端，另外在雄性向雌性反转的 病人中发现d m r t l 基因缺失1 刃。鸡d m r t l 基因定位在z 染色体上且与w 染 色体不同源。对鸡d m r t l 基因表达的研究显示，d m r t l 特异性表达在胚胎的 泌尿生殖系统，且在性腺分化时期或在此之前。d m r t l 在胚胎雄性性腺的表达 要远远超过雌性性腺 1 8 1 0 鸡d m r t l 基因的表达模式反映了其在功能上同哺乳 动物的一致性，但由于其表达在性别强烈分化期之前，推测还有其它因子参与启 动睾丸生成。已有实验证明鸡d m r t l 是迄今为止得到证实的最好的雄性决定候 选基因1 9 - 2 0 3 。 2 5a s w ( a v i a ns e x - s p e c i f i cw - l i n k e d ) a s w 和f e t l 是新近发现的两个同性别决定功能相关基因，它们被定位在 w 染色体的短臂端。a s w 基因编码同蛋白激酶抑制剂有部分同源的蛋白，也叫 w p k c i ( wc h r o m o s o m ep r o t e i nk i n a s eci n h i b i t o r ) 。其编码的蛋白质属于核酸水解 1 0 刖焉 酶h i n t 超家族，但缺失重要的组氨酸三联体h i t ( h i s t i d i n et r i a d ) 框，这个框是 a m p 连接到赖氨酸上进行脱氢反应所必需的。w p k c i 在w 染色体大约有4 0 个 重复，几乎在所有的鸟类w 染色体上同源。在z 染色体上有一个拷贝的同源序 列，称作z p k c i ，它含有h i t 框，并编码一个真实的h i n t 酶。w p k c i 强烈地表 达在雌性鸡胚胎，特别是性腺，而z p k c i 则在两性胚胎表达量均较低l 2 i j 。这种 假说认为：在雄性中z 染色体上的z p k c i 基因表达产物构成同源二聚体，该同 源二聚体通过激活某个睾丸分化必需因子来调控性别；在雌性中w 染色体上的 w p k c i 基因产物和z 染色体上的z p k c i 基因产物构成异源二聚体，该异源二聚 体抑制了某些睾丸分化必需因子，或者是该异源二聚体( 也许是w p k c i 基因产物 构成的同源二聚体) 激活了卵巢决定因子。 2 6f e t l ( f e m a l ee x p r e s s e dt r a n s c r i p t1 ) 最近r e e d 等人在筛选和比较了多个在鸡性腺表达的基因后，证实f e t l 基 因可能是卵巢决定基因l 2 2 j 。该基因虽然定位在w 常染色质短臂端但同a s w 没 有关联，而且同z 染色体没有任何同源。它特异性表达在雌性泌尿生殖系统，在 两性性腺的表达不对称，在左侧性腺明显地更高，而且恰好强烈表达在性别分化 时期。 尽管我们推测a s w 和f e t l 是卵巢决定的重要基因，但对它们同性别决定 系统中其它一些基因的联系还知之甚少，例如它们同a r o m a t a s e 激活途径的联系 等，有待于做进一步深入研究。另外，对f e t l 基因进行了p c r 和s o u t h e r n b l o t 检测，结果发现在雄性鸡基因组中也存在f e t l 基因，并非象r e e d 等人报道的 那样f e t l 基因只存在于w 染色体且同z 染色体没有任何同源l 2 3 j 。 目前关于鸟类性别决定的研究以及出现的新的假说主要着眼点都是w 和z 染色体间功能性的相互作用。如果这些假说真的成立的话，那么鸟类和哺乳动物 在性别决定机制就存在本质的不同，因为迄今为止在哺乳动物中还没有发现y 染色体( 包括s r y ) 同x 染色体间有功能性互作。 3 鸟类的性别鉴定方法 大部分的鸟类包括鹭科鸟类均为雌雄同色，在幼鸟期及非繁殖期，从形态学 上性别很难区分。雌雄鸟类在生理、生态和行为上的都存在差异。性别鉴定对于 前言 鸟类的引种繁殖、种群生态群体遗传分析等方面均具有重要作用。性别比率也是 鸟类学研究中一个重要参数。 3 1 传统的性别鉴定方法 传统的性别鉴定方法包括解剖观察、染色体组型( 核型) 分析、激素分析、 内窥镜或超声波检查等方法，但这些方法都存在一定的局限性，例如致死性、主 观影响大、过程繁琐，需要专门的技术设备等。这些都限制了大量的检测鸟类的 性别。 3 2 分子生物学的方法 关于鸟类性别的分子生物学的鉴定最初使用的是r a p d 矧和r f l p 矧等方 法，国内，杨光等也利用r a p d 方法成功鉴别t - - 种鹤的性别【2 6 1 。o g a w aa 等 利用荧光标记探针s o u t h e r n 杂交能够对几乎所有的鸟类( 包括平胸鸟类) 进行准 确的性别鉴定【2 7 1 。r a p d ( r a n d o ma m p l i f i e dp o l y m o r p h i cd n a ) 这一方法主要是通 过设计数对引物对特定片段进行扩增，从扩增出的大量片段中筛选雌雄存在差异 的片段，将这些片段测序，根据序列信息设计p c r 的引物进