黄勇平研究组和谭安江研究组在昆虫性别调控研究中取得新进展

2017年1月19日，黄勇平研究组和谭安江研究组在国际学术期刊PLOS Genetics上发表了研究论文“Bombyx mori P-element Somatic Inhibitor (BmPSI) Is a Key Auxiliary Factor for Silkworm Male Sex Determination”。该研究报道了家蚕雄性性别决定中的一个关键辅助因子BmPSI。

不同的昆虫类群具有高度多样性的性别决定机制。家蚕是研究鳞翅目昆虫遗传和发育的模式昆虫，其性染色体系统是ZZ/ZW型，雌性个体是异型配子型的ZW，雄性个体是同型配子型的ZZ，在雌性个体的W染色体上有一个雌性性别决定因子Fem（female-enriched PIWI-interacting RNA）。Fem是一个piRNA，可以通过靶标下游基因BmMasc来控制Bmdsx的性别特异性剪接。家蚕雌性性别决定的初级信号虽然已经得到鉴定，但目前家蚕性别决定的基因调控网络还没有得到深入阐明。

本研究利用CRISPR/Cas9等遗传操作手段，对家蚕中一系列与性别决定和分化相关的同源基因进行了系统性敲除，调查了这些突变体的性二态特征，并在分子水平上分析了这些基因之间的相互影响。结果发现，在BmPSI突变体中，雌性个体的性别发育和分化不受影响，而在雄性个体中，BmPSI的突变导致了雌性化特征的出现，进一步分析发现BmPSI可以调控Bmdsx的剪接和BmMasc的转录表达，从而确定了BmPSI在家蚕雄性性别决定和分化中的重要作用。本项研究为家蚕性别决定通路相关基因的功能研究提供了遗传学和表型证据，也为深入阐明昆虫的性别决定和调控机制提供了进一步的理论依据。

该工作主要由博士生许军完成。项目得到了中国科学院战略先导B项目和国家自然基金委的资助。

文章链接：http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1006576