30年的实验进化导致新的性染色体

康斯坦茨大学Axel Meyer教授的实验室发表了一项关于箭鱼性别决定的基因组机制的实验性进化项目的新发现，发表在《自然通讯》杂志上。康斯坦茨大学进化生物学家兼主要研究小组组长Paolo Franchini博士是与维尔茨堡大学Manfred Schartl教授实验室合作的主要作者。

与哺乳动物相比，鱼类性别决定系统的多样性非常多样，都具有XX和XY的刚性性染色体机制。鱼类性别决定多样性背后的基因组机制和进化原因仍然未知。进化生物学家Paolo Franchini博士和他的合作者现在已经能够在这项名为“长期实验杂交导致箭鱼染色体新进化”的研究中描述这种机制及其确切功能。

维尔茨堡大学生物中心生理化学系主任曼弗雷德沙尔特(Manfred Schartl)教授发起了这项实验，其中包括三十年前两条不同性染色体系统的剑尾鱼的回交。物种的杂交起源是两个基因不同的物种杂交的结果，这种现象在鱼群中很常见。

“我们从对自然栖息地中这些系统的研究中得知，杂交是新物种进化的重要机制，”保罗弗兰奇尼解释道。

在实验中，研究人员可以研究杂交对性别决定的基因组机制的影响。很容易确定这些鱼的性别：顾名思义，雄性剑鱼的尾鳍有剑那么长；另一方面，女性更圆，更丰满，没有剑尾。在这个长期的实验室研究中，我们可以详细研究杂交的影响，杂交被认为在基因组中产生了至少两种天然的剑尾鱼物种和性别决定机制。

在一项实验设计中，超过100代的杂交可以追溯到30多年前，一条雌性剑鱼(剑鱼)与一条雄性剑鱼(剑鱼)反复杂交。这两个物种有不同的性染色体系统。在进一步的步骤中，来自杂交的新杂交鱼再次与雄性物种回交，并且重复该设计超过100代。

Paolo Franchini进一步解释说：“我们发现渐渗——遗传物质从一个物种到另一个物种的运动——色素表型的选择导致保留了一个意想不到的大的母系来源的基因组区域。”在杂交过程中，父母一方X染色体上的性别决定区转移到杂种鱼的常染色体上。这种转移导致了一种全新的性染色体的进化。“我们的结果首先显示了导致混合基因组中观察到的模式的因素的复杂性，包括性别决定等基本问题，”Paolo Franchini总结道。

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