万物有趣 | 想生啥就生啥!日本发明性染色体分离法,随意决定小猪崽性别

原标题:万物有趣 | 想生啥就生啥!日本发明性染色体分离法,随意决定小猪崽性别

文 / 管颜青 编 / 干玎竹

【搜狐健康】猪的性别可以在出生前就被决定。近日,发表在《PLOS Biology》期刊上的一项新研究表明,通过一种简单可逆的化学处理可以将携带X染色体的精子和携带Y染色体的精子分离开来,从而实现性别选择。

通常情况下,哺乳动物、大部分爬行类、两栖类动物的性别决定方式均为XY型。凡是雄性个体都有两条异型性染色体X和Y,雌性个体都有两条相同的性染色体X。在精子发育过程中,X和Y这两条染色体被分离进入不同的细胞中,因此单个精子会携带其中的一条,携带X染色体的产生雌性后代,携带Y染色体的产生雄性后代,由此诞生的后代雌雄比例为1:1。

由于不同性别的猪仔带来的经济效益不同,因此很多的种猪场及养殖户希望实现性别选择。日本广岛大学的研究人员发现,X精子携带的DNA含量比Y精子要多,其中X染色体上有18个基因编码受体,可以与化学物质结合,作为性别选择的基础。

研究人员进一步发现,一种可以与Toll样受体7/8(TLR7/8)结合的化学物质能够减缓携带X染色体的精子游动速度,并且不损害精子的受精能力和生存力。同时,当把这些精子放入特殊的培养基中后,还可以去除化学物质实现逆转。

也就是说,这些处理后的精子,跑得快的携带Y染色体,跑得慢的携带X染色体。

这在小鼠实验中得到了验证。研究人员先用这种化学物质处理了小鼠精子,然后选择游动最快的精子进行了体外受精,结果出生的小鼠中有90%为雄性。随后,研究人员又用游动速度较慢精子进行体外受精,出生的小鼠有81%为雌性。

“基因在两条性染色体上表达差异为性别选择提供了基础。”研究人员Masayuki Shimada表示,目前其他的性别选择技术价格昂贵,并具有破坏精子DNA的风险,这项研究可以简化性别选择的方法,提高效率。

据了解,除了小鼠实验外,这项研究已成功实现了牛和猪的性别选择。未来,这项技术还将广泛应用于动物育种领域,提高经济效益。

参考资料

PLOS Biology

Activation of Toll-like receptor 7/8 encoded by the X chromosome alters sperm motility and provides a novel simple technology for sexing sperm

https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3000398

Science Daily

A simpler way to choose the sex of offspring by separating X and Y sperm

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190813143855.htm

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