PCR技术在性别鉴定及性别控制应用中的研究进展

PCR技术是一项发展迅猛的生物技术,因具有快速、灵敏、简便及特异性强等特点而被广泛应用于性别鉴定及其它许多相关研究领域。应用于性别鉴定的PCR方法从简单PCR法、双重或多重PCR法、巢式PCR法发展到改进的两温度梯度PCR法;而不同性别间除了呈现有或无关系（类似于Sry 基因）的基因序列外,也检测到了很多类似于锌指蛋白和牙釉蛋白的呈现不同性别特征的基因序列,这为性别鉴定引物的设计和PCR法进行性别鉴定提供了另一种全新的思路,即如果根据这种性别多态性DNA序列特点设计引物,采用两温度梯度PCR扩增技术进行PCR性别鉴定,则可望简化鉴定程序、降低检测时间、提高鉴定效率,使PCR性别控制技术更加成熟和实用化。随着研究的深入,PCR技术在性别鉴定及控制的应用中必将日益成熟,并推动此项技术在其它相关领域中的研究和应用取得更大的进展。     

黑腹果蝇的性别控制

性别的形成包括两个过程,即性别决定和性别分化。果蝇的性别控制研究包括性别决定、性别分化、性别鉴定、性别诱导和性别控制5个方面。性别决定是在两种不同发育途径之间的选择,它提供了一个研究基因调控的模式系统。果蝇的性别决定问题已经研究得相当详细［1］。性别分化是使胚胎向着雌性或雄性发育的过程,决定了性别表型。果蝇的性别分化也取得了不少研究成果。近年来,许多重要的性别调控基因已被克隆和鉴定。随着果蝇基因组全序列测定的完成,果蝇的性别控制研究将会更为深入而完善。本文对与黑腹果蝇性别决定和性别分化相关的一些问题进行综述。     

鲟鱼性别分化相关基因研究进展

鲟鱼是目前世界上最古老的鱼类之一,其肉质鲜美,营养丰富,鱼卵加工成的鱼子酱具有极高的经济价值。鲟鱼鱼子酱价格居高不下,因此养殖雌性鲟鱼比养殖雄鱼具有更高的经济前景。由于鲟鱼外形无法辨别雌雄,目前,通常借助超声波、内窥镜等仪器进行早期性别鉴定,但鉴别准确性无法保证。因此采用现代分子生物学技术探究鲟鱼性别决定及性别分化机制有助于早期鲟鱼性别鉴定技术的开发及实现鲟鱼全雌化苗种培育。总结了鱼类性别决定与性别分化相关基因的研究现状,综述了目前在鲟鱼上性别决定与性别分化相关基因的研究进展并预测了未来的研究方向及研究趋势。     

奶牛ZFY、ZFX基因片段的克隆及测序

奶牛的早期胚胎性别鉴定是奶牛胚胎分割及移植技术产生较大经济效益的前提,用PCR技术进行早期胚胎性别鉴定具有准确、快速、灵敏度高的特点.利用人和鼠的性别分化相关的DNA序列ZFY、ZFX基因序列设计的引物对公牛和母牛的染色体DNA、PCR扩增,将扩增产物定向克隆到pUC118上,获得ZFY、ZFX转化子,并测定了ZFY、ZFX基因的序列,发现两者同源性达88.2%,以此为基础可设计引物和探针,以PCR方法进行高灵敏度的奶牛性别鉴定.     

结合改进卷积神经网络和最小二乘法的颅骨性别鉴定

颅骨性别鉴定在法医学和颅骨面貌复原等领域具有重要研究意义和应用价值,针对传统颅骨性别鉴定需要专家参与且主观性强、计算机辅助方法需要人工标定特征点等问题,本文提出了结合改进卷积神经网络和最小二乘法的颅骨性别鉴定方法。首先,获取三维颅骨模型多角度颅骨图像,利用改进的卷积神经网络计算每个样本的每张图像属于男性和女性的概率;其次,基于概率均值采用最小二乘法计算每张图像对性别鉴定的权重;最后,利用上述步骤得到的最优参数构造决策函数,通过决策值完成颅骨性别鉴定。本文方法抛弃了繁琐的手动测量,对完整颅骨的性别鉴定正确率高达94.4%,对不完整颅骨的性别鉴定正确率高达87.5%,能够获得较好的颅骨性别鉴定性能。     

西藏小型猪胚胎成纤维细胞的分离培养及性别鉴定

目的探索和建立西藏小型猪胚胎成纤维细胞体外分离培养及性别鉴定的技术方法。方法取35d的西藏小型猪胚胎分离胚胎成纤维细胞,进行体外原代培养及传代培养,观察细胞成纤维细胞的形态和生长状况。根据猪Y染色体上性别决定基因SRY设计引物进行性别鉴定,同时以β珠蛋白作为内参基因,建立PCR反应体系鉴别胚胎的性别。结果西藏小型猪胚胎成纤维体外分离后,呈贴壁生长,快速增殖。PCR性别鉴定结果表明雄性胚胎细胞可扩增出一特异性SRY基因条带,而雌性则没有。该法可快速鉴定胚胎的性别,可用于体细胞克隆动物早期性别鉴定。结论研究结果表明利用胶原酶消化法所获得的西藏小型猪胚胎成纤维细胞可在体外稳定培养并传代,利用PCR鉴定猪胎儿性别具有简单、快速、准确的特点,可应用于克隆猪研究中体细胞系的早期性别鉴定。     

CHD基因与非平胸鸟类性别鉴定

自1995年CHD基因被应用于鸟类性别的分子鉴定以来,非平胸类鸟类性别鉴定问题正逐步被解决,CHD基因已经成为非平胸鸟类性别鉴定最重要的分子标记。阐述和分析了CHD基因在扩增目标及引物设计、取样范围及辅助技术和所涉足的科研领域等方面的发展及现状。期望随着CHD基因研究的深入,建立起完善的基于CHD基因的鸟类性别鉴定体系,通过更广泛的应用,促使涉及鸟类性别鉴定的科学研究向着更深、更广的方向发展。     

DNA分子标记在雌雄异株植物性别鉴定中的应用

雌雄异株植物中不同性别的植株所产生的经济效应和生态效应存在一定的差异,在生产实践中,选取适宜性别的植株进行栽培有助于提高效率,避免不必要的浪费。然而,性别鉴定的常用方法大多是根据表型、代谢产物含量及活性等方面的差异,在成株阶段进行的,鉴定结果的可靠性和准确性都有一定的局限。近几年,DNA分子标记技术应用于雌雄异株植物的性别鉴定研究中,获得了快速准确的鉴定结果。在比较常用性别鉴定方法的基础上,主要就常用DNA分子标记在雌雄异株植物性别鉴定中的研究进展做一概述并对该领域的研究提出展望。     

小鼠早期胚胎性别鉴定的研究

用改进的细胞遗传学方法制备染色体标本,鉴定了小鼠晚期桑椹胚(晚桑)、囊胚和扩展囊胚(扩囊)的性别。在实验中,利用小鼠早期胚胎染色体标本制备的理想实验参数,鉴定了242枚小鼠晚桑、囊胚和扩囊的性别,性别鉴定成功率分别为80.4％、99.0％和94.5％。以细胞遗传学方法鉴定小鼠早期胚胎性别的结果为标准,得出用间接免疫荧光法和PCR(聚合酶链反应)扩增SRY(y染色体的性别决定期)部分序列法分别鉴定100枚和26枚小鼠胚胎性别的准确率相应地为74.0％和92.3％。     

家禽的性别鉴定方法

现代家禽生产,祖代鸡通过翻肛鉴定性别,父母代鸡以羽速(快慢羽)判定公母,而商品代鸡则以羽色自别雌雄.常规性别鉴定方法耗资费力, 且慢羽基因(K)与内源病毒基因(ev-21)紧密连锁,导致慢羽鸡群免疫反应降低,成活率和产蛋性能下降.以鉴定W染色体上性连锁DNA序列或基因为基础,从分子水平上鉴定家禽性别的研究有望填补家禽性别鉴定空白.     

家禽的性别鉴定方法

现代家禽生产,祖代鸡通过释肛鉴定性别,父母代鸡以羽速（快慢羽）判定公母,而商品代鸡则以羽色自别雌雄。常规性别鉴定方法耗资费力,且慢羽基因（K）与内源病毒基因（ev-21）紧密连锁,导致慢羽鸡群免疫反应降低,成活率和产蛋性能下降。以鉴定W染色体上性连锁DNA序列或基因为基础,从分子水平上鉴定家禽性别的研究有望填补家禽性别鉴定空白。     

中华鲟性别相关的扩增片段长度多态性分子标记筛选

性别鉴定是生产养殖和物种保护中常用的技术。中华鲟Acipenser sinensis是我国特有的一种大型海河洄游性鱼类,已极度濒危。由于中华鲟性成熟时间长,缺乏第二性征,基于外部特征难以进行性别鉴定,因此,筛选中华鲟性别特异性分子标记具有重要意义。利用扩增片段长度多态性(AFLP)分子标记,用10条Eco R I-ANN引物和8条Mse I-CNN引物组成的80对引物,对9尾雄性和15尾雌性中华鲟个体进行PCR扩增和毛细管电泳荧光分型,检测其基因组DNA多态性,寻找与其性别相关的分子标记。在100~500 bp范围,共获得864个位点,其中具有多态性DNA位点411条,多态性位点比例为48.58%,并未发现雌雄特异性位点。但发现33个位点在雌雄个体中的比例存在较大差异,聚类分析显示大部分雄鱼聚为一支,雌鱼聚为一支,从而推断这些位点可能与中华鲟性别具有密切相关性。该研究首次尝试在中华鲟基因组中寻找性别特异性的AFLP分子标记,尽管未找到特异性标记,但这些数据为进一步研究中华鲟性别相关基因和性别决定机制奠定了基础。     

霸王龙的性别鉴定

霸王龙的性别鉴定彭光照编译确定动物性别的最好方法是直接查看动物的生殖器。但对古生物学家来说要鉴定古代动物的性别就是一个巨大的难题,因为动物的软体部分通常不能形成化石而保存下来。那么怎样来鉴定像霸王龙这样的古动物的性别呢？碰巧化石采集者发现了两种类型的...     

下肢长骨的性别判别分析研究

本文对在长春地区收集的下肢骨进行了37项线性测量,统计分析显示,所有项目性别差异显著,采用单项指标性别鉴定可以获得较好的效果,其中一些肢骨两端项目性别鉴定价值优于长度项目,本文采用Fisher判别分析方法和逐步判别分析方法建立了多项下肢骨性别判函数,可用于鉴定国人下肢骨性别,判别率可最高达96.3%。     

山羊体外受精胚性别鉴定不同取样方法的研究

为了不断完善山羊早期胚胎性别鉴定技术,实现奶山羊雌性胚胎的体外生产与商业化,本研究对胚胎性别鉴定的两种采样方法进行比较。结果表明,两种取样方法性别鉴定结果的准确性没有差异,桑椹胚经打孔法采样后胚胎妊娠率(36．84％)明显高于切割法(31．25％),囊胚经切割法采样后胚胎妊娠率(31．58％)明显高于打孔法(23．53％),综合比较,胚胎性别鉴定应以打孔法采集早期桑椹胚为宜。     

PCR 扩增Sry 基因进行鲸类动物性别的鉴定

哺乳动物Y染色体短臂上的Sry 基因决定雄性发育方向。本研究参照哺乳动物Sry 基因保守区序列设计引物, 以非性别特异性的线粒体DNA 细胞色素b 基因作为阳性对照, 用PCR 扩增江豚、长喙真海豚等鲸类动物的Sry 基因片断并对其进行凝胶电泳分析来鉴定鲸类动物的性别。通过此方法对87 个已知性别鲸类动物标本的检验, 结果完全正确, 并进一步应用此方法成功地完成了另外33 个未知性别鲸类标本的性别鉴定。由此建立了一套简单、快速、可靠的鲸类动物的性别鉴定方法。     

用溴麝香草酚蓝鉴定石刁柏（芦笋）雌雄株

石刁柏(芦笋)是一种雌雄异株植物,但在雌雄花分化之前,性别很难区分。雄株芦笋产量高于雌株20％～30％,生产上需要早期鉴定其性别。据报道溴麝香草酚蓝(BTB)可以鉴定杨梅和银杏的雌雄性,本文用以进行芦笋植株早期性别鉴定,效果也好。     

番木瓜性别决定及其鉴定研究新进展

番木瓜有3种基本性别类型,性别遗传较为复杂.就其植株的多型性表现、性别决定及其鉴定研究、连锁遗传图的构建、分子标记辅助选择技术和花器的发育等方面的研究进展进行了综述,并对番木瓜性别鉴定的应用前景做了展望.     

鉴定小鼠胚胎性别的染色体标本制作方法研究

通过制备７２６４枚小鼠胚胎的染色体标本并鉴定其性别的试验,获得了理想的实验参数。采用理想的实验参数,制作和鉴定了２４２枚小鼠晚期桑椹胚、囊胚和扩展整胚的染色体标本及其性别,性别鉴定成功率分别为８０．４％、９９．０％和９４．５％。     

植物雌雄异株性别决定研究进展

植物中雌雄性别分化是一种进化的性状。雌雄异株在多个开花植物谱系中独立演化, 但各个支系的性染色体状态、性别决定区域与性别决定基因不尽相同。多样的植物性染色体和性别决定系统为研究植物性别相关基因的形成机制、性别决定区域和性染色体进化提供了极好的机会。随着测序技术的进步和分析方法的提高, 近年来越来越多物种性别决定的相关分子机制得到解析, 并将理论成果应用于提升经济效益与城市环境等实际问题中。本文将从目前的研究现状和方法, 性别决定单、双基因模型的建立, 植物性染色体进化过程等方面进行总结, 对未来植物性别决定的研究提出四点建议: (1)研究方向逐步从基因研究扩展到调控途径研究; (2)从单一物种转向相关科属比较研究; (3)改进现有性别决定基因模型或探索新模型和性别模式物种; (4)加强性别鉴定技术在实际生产中的研发工作。同时探讨性别决定理论研究未来在农业生产、园艺绿化种植中幼苗性别鉴别筛选等方面的应用前景。