Science：揭示金丝雀羽毛颜色性别双色性的遗传机制
来源：本站原创 2020-06-21 22:54
2020年6月21日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自葡萄牙波尔图大学、科英布拉大学、美国华盛顿大学、塔尔萨大学和奥本大学的研究人员发现一种酶导致马赛克金丝雀（mosaic canaries）羽毛颜色性别差异。相关研究结果发表在2020年6月12日的Science期刊上，论文标题为“A genetic mechanism for sex
2020年6月21日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自葡萄牙波尔图大学、科英布拉大学、美国华盛顿大学、塔尔萨大学和奥本大学的研究人员发现一种酶导致马赛克金丝雀（mosaic canaries）羽毛颜色性别差异。相关研究结果发表在2020年6月12日的Science期刊上，论文标题为“A genetic mechanism for sexual dichromatism in birds”。在这篇论文中，他们描述了他们如何缩小对影响金丝雀颜色性别差异的因素的搜索范围，以及他们取得的发现。在同期Science期刊上，美国罗彻斯特大学的Nancy Chen针对这项研究发表了一篇观点类型（Perspective）的文章，详细介绍了鸟类颜色性别差异的研究历史，并概述了这项新研究取得的成果。
科学家们已经知道，遗传因素在雄性鸟类和雌性鸟类的羽毛颜色差异中起着一定的作用，但对实际涉及的遗传机制却知之甚少。在这项新的研究中，这些研究人员开始通过杂交培育金丝雀后代和研究它们的基因来进一步了解更多关于这个过程的信息。
这些研究人员研究了红鶸金丝雀（red siskin canaries）和普通金丝雀（common canaries）。红鶸金丝雀具有性别二色性（sexual dichromatism），而雄性和雌性普通金丝雀具有相同的颜色。它们杂交后产生的后代称为马赛克金丝雀。这两种鸟类进行杂交，是为了帮助这些研究人员确定产生性别特异性羽毛颜色差异的基因---马赛克金丝雀是性别二色性的。然后，他们反复将马赛克金丝雀与普通金丝雀进行杂交，以缩小潜在的基因范围。
这些研究人员通过研究后代的基因表达模式，进一步缩小了潜在的基因列表。这种方法让他们缩小潜在的基因列表，直到只剩下一个基因：BCO2，它编码一种称为β-胡萝卜素氧合酶2（β-carotene oxygenase 2, BCO2）的酶。这项研究发现，它在分解鸟类羽毛中产生颜色的红橙色色素β-胡萝卜素的过程中发挥了作用。他们发现，雄性和雌性马赛克金丝雀之间的区别在于BCO2酶产生的数量。因此，雌鸟马赛克金丝雀的颜色较少，这是因为它们更多的红橙色色素β-胡萝卜素被分解，留给羽毛着色的β-胡萝卜素较少。他们猜测雌激素可能在BCO2基因的表达中起作用，这有助于解释羽毛着色的性别差异。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Małgorzata A. Gazda et al. A genetic mechanism for sexual dichromatism in birds. Science, 2020, doi:10.1126/science.aba0803.
2.Nancy Chen. A gene for color differences between sexes. Science, 2020, doi:10.1126/science.abc2242.
3.Single enzyme responsible for gender-based plumage color differences in canaries
https://phys.org/news/2020-06-enzyme-responsible-gender-based-plumage-differences.html
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aba0803。
科学家们已经知道，遗传因素在雄性鸟类和雌性鸟类的羽毛颜色差异中起着一定的作用，但对实际涉及的遗传机制却知之甚少。在这项新的研究中，这些研究人员开始通过杂交培育金丝雀后代和研究它们的基因来进一步了解更多关于这个过程的信息。
这些研究人员研究了红鶸金丝雀（red siskin canaries）和普通金丝雀（common canaries）。红鶸金丝雀具有性别二色性（sexual dichromatism），而雄性和雌性普通金丝雀具有相同的颜色。它们杂交后产生的后代称为马赛克金丝雀。这两种鸟类进行杂交，是为了帮助这些研究人员确定产生性别特异性羽毛颜色差异的基因---马赛克金丝雀是性别二色性的。然后，他们反复将马赛克金丝雀与普通金丝雀进行杂交，以缩小潜在的基因范围。
这些研究人员通过研究后代的基因表达模式，进一步缩小了潜在的基因列表。这种方法让他们缩小潜在的基因列表，直到只剩下一个基因：BCO2，它编码一种称为β-胡萝卜素氧合酶2（β-carotene oxygenase 2, BCO2）的酶。这项研究发现，它在分解鸟类羽毛中产生颜色的红橙色色素β-胡萝卜素的过程中发挥了作用。他们发现，雄性和雌性马赛克金丝雀之间的区别在于BCO2酶产生的数量。因此，雌鸟马赛克金丝雀的颜色较少，这是因为它们更多的红橙色色素β-胡萝卜素被分解，留给羽毛着色的β-胡萝卜素较少。他们猜测雌激素可能在BCO2基因的表达中起作用，这有助于解释羽毛着色的性别差异。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Małgorzata A. Gazda et al. A genetic mechanism for sexual dichromatism in birds. Science, 2020, doi:10.1126/science.aba0803.
2.Nancy Chen. A gene for color differences between sexes. Science, 2020, doi:10.1126/science.abc2242.
3.Single enzyme responsible for gender-based plumage color differences in canaries
https://phys.org/news/2020-06-enzyme-responsible-gender-based-plumage-differences.html
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