来曲唑通过抑制AMH信号通路介导的雌性化过程，增强了雄性化效应在 Mandarin 鱼（Siniperca chuatsi）中的表现

《Aquaculture》：Improved masculinization effect induced by letrozole via suppression of the feminization through AMH signaling in mandarin fish ( Siniperca chuatsi)

鳃鱼性别逆转中17α-MT与去甲 ??????的 masculinization效果比较及分子机制分析。摘要：比较17α-MT（100mg/kg）和去甲 ??????（200mg/kg）在鳃鱼性别逆转中的效果，发现去甲 ?????组GSI提升93%，其通过抑制雌激素合成（E2）和cyp19a1a基因表达，促进dmrt1与amh协同作用实现更有效的雄性性别逆转。实验证实去甲 ??????在存活率（92.3% vs 77.5%）、生长性能和性别比（88.7% vs 71.2%）上优于17α-MT，后者因禁用无法推广。

　　

Kai Yang|Xing Chen|Jiankang Bao|Gang Zhai|Xuehui Li|Hongfei Bao|Xia Jin|Jiangyan He|Huijie Wei|Yin-ai Gao|Zhan Yin|Qiyong Lou

中国湖北省武汉市430000，武汉农业科学院

摘要

已有研究表明，鲫鱼的生长存在性别二态性，这导致了在水产养殖中对单性群体的需求。通过使用17α-甲基睾酮（17α-MT）进行性别逆转，培育出了染色体基因型为XX的生理雄性个体（即“新雄性”）。此外，还使用了芳香化酶抑制剂来洛唑（letrozole）来实现重要经济鱼类的性别逆转。本研究旨在比较17α-MT和来洛唑的雄性化效果，并阐明自然性别决定的机制。17α-MT（饲料中含量100 mg/kg）和来洛唑（饲料中含量200 mg/kg）的性别逆转率没有显著差异。然而，与17α-MT组相比，来洛唑组的性腺体指数（GSI）提高了93%。通过比较转录组分析发现，在成年阶段，17α-MT处理后性腺中的amh基因表达受到抑制。17α-MT处理组的血浆雌激素（E2）含量和cyp19a1a基因表达增加。这些结果表明，17α-MT在刺激dmrt1和激活雌激素合成方面起着双重作用，但这种作用不足以完全抑制新雄性中的雌激素信号传导。与17α-MT相比，芳香化酶抑制剂来洛唑在诱导雄性化过程中更为有效。此外，来洛唑处理可以同时诱导dmrt1和amh的表达与协同作用。尽管在来洛唑处理期间Foxl2（雌性标记基因）在幼鱼阶段被转录激活，但在成年阶段其表达受到限制。总体而言，我们的数据和实践表明，在鲫鱼的雄性化过程中，芳香化酶抑制剂来洛唑优于17α-MT。抑制雌激素合成足以诱导雄性决定，进而促进dmrt1和amh的协同作用。

引言

在多种水产养殖物种中，如草鱼（Zhai等人，2022a, 2022b）、鳎鱼（Chen等人，2014）和鲫鱼（Liu等人，2021；Yao等人，2024；Rong等人，2025），雌性个体的生长速度更快。这是由于雌激素诱导的IGF1信号通路激活（Yao等人，2024）。因此，出于产量和经济考虑，人们需要单性群体。通过使用雄激素或芳香化酶抑制剂对雌性个体进行性别逆转，以产生染色体基因型为XX的生理雄性个体（即“新雄性”，它们可作为雄性亲本）。先前的多项研究使用了17α-MT或芳香化酶抑制剂来实现性别逆转。17α-MT已被用于鲫鱼的性别逆转，几种全雌性新品种已被推广到水产养殖产业。

已有报道指出可以构建伪雄性个体，其中使用了甲基睾酮和来洛唑。对于染色体性别决定方式为XX/XY的黄鲶鱼，通过口服不同剂量的17α-甲基睾酮（MT）或芳香化酶抑制剂来洛唑（LTZ）实现了雄性化。评估了其对存活率、生长表现、性别比例以及性腺结构变化的影响。结果显示，所有剂量的来洛唑处理均显著提高了雄性比例（分别为75.5%、83.3%和75.0%）。此外，最低剂量的来洛唑处理还改善了处理鱼的生长情况（Shen等人，2015）。在虹鳟鱼中，与雄激素相比，芳香化酶抑制剂来洛唑被证明是更有效的雄性化诱导剂（Xu等人，2021）。相反，在大口黑鲈鱼中，雄激素的性别逆转率高于来洛唑，表明LTZ可能促进睾丸发育和雄性化（Zhang，2024 #45）。然而，精子发生的增强机制仍不清楚。在鲫鱼中，无论是幼鱼还是成鱼，都成功实现了性别逆转（Liu等人，2021；Huang等人，2023）。迄今为止，尚未有关于在鲫鱼性别逆转中应用来洛唑的报道。

随着分子发育生物学的快速发展，硬骨鱼类性别分化和决定的机制逐渐得到阐明（Chen等人，2022）。硬骨鱼类的性别由体细胞和生殖细胞中的多种因素决定（Kitano等人，2024）。通过比较基因组技术，在罗非鱼和Ayu鱼中明确了性别决定基因，其中amhy和amhr2bY被确定为控制性别的特异性区域（Li等人，2015；Nakamoto等人，2021）。作为下游效应因子，dmrt1和gsdf是诱导雄性的因素，而foxl2和foxl3是诱导雌性的因素。性决定因子在性腺组织中的转录调控导致了雄激素或雌激素的内分泌变化（Qi等人，2024a，2024b）。芳香化酶编码基因如cyp19a1a受到foxl2的刺激，同时Dmrt1被失活。卵巢发育是通过激活雌性信号启动的。

本研究旨在进一步了解鲫鱼的性别决定机制。我们首次比较了17α-MT和LTZ的不同表型和应用潜力，并优化了获得高质量新雄性的方案。通过比较转录组分析发现，雌激素抑制了amh信号通路。抑制芳香化酶信号传导足以诱导雄性决定。内分泌调控方案是根据自然性别决定机制设计的。根据中华人民共和国农业农村部的《禁止在食品动物中使用的兽药和其他化合物清单》，17α-MT在无污染水产养殖场中被禁止使用。

实验部分

实验鱼类的饲养

实验用的鲫鱼购自湖北三通水产养殖有限公司。选择了健康、性成熟的鲫鱼亲本进行人工催产，受精卵在圆形水箱中孵化。孵化后第四天，幼鱼被转移到循环水养殖系统中。水温维持在25.5°C，光照时间为14小时/10小时黑暗。孵化后第六天开始喂食合适的活饵料（例如，

17α-MT和来洛唑诱导的性别逆转

对鲫鱼使用17α-MT和来洛唑的第一步是利用它们天生的捕食行为。喂养实验从鱼龄20天持续到50天。不同组的鲫鱼被饲养在具有恒定水质参数的网箱中。激素处理30天后收集性腺组织。在整个实验过程中，17α-MT组的存活率比

讨论

在全部为雌性的鲫鱼养殖中，来洛唑比MT更有效地诱导雄性化。

鲫鱼（Siniperca chuatsi）是东亚重要的养殖鱼类，表现出性别体型二态性（SSD），雌性在达到可销售体型时生长速度比雄性快（Yao等人，2024）。因此，市场对全部为雌性的鲫鱼群体有需求，研究人员使用MT诱导的新雄性进行了繁殖。17α-甲基睾酮被认为是一种有效的雄激素

结论

本研究比较分析了来洛唑和17α-MT的雄性化效果。尽管这两种化学物质都能诱导形态上的雄性化，但经济性状（如性腺体指数、存活率和体格生长）得到了优化。DMRT1和AMH共同调节睾丸的命运决定。抑制芳香化酶活性和E2水平恢复了amh的功能。因此，来洛唑在全雌性鲫鱼养殖中提高了雄性化效果

作者贡献声明

Kai Yang：数据可视化、项目管理、方法学、调查、数据分析、概念化。Xing Chen：数据可视化、验证、方法学、调查、数据分析。Jiankang Bao：数据可视化、验证、调查、数据管理。Gang Zhai：资源获取。Xuehui Li：资源提供。Hongfei Bao：资源提供。Xia Jin：资源提供。Jiangyan He：写作-审稿与编辑、资源提供、资金获取。Huijie Wei：写作

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们要感谢中国科学院水生生物学研究所Yin实验室的其他成员。同时感谢水生生物学研究所分析检测中心的Guangxin Wang提供的技术支持。本工作得到了国家重点研发计划（2024YFD2401504）和湖北省自然科学基金（2022CFB465）的支持。