近日，中国农业大学动物科学技术学院杨宁教授/孙从佼副教授团队与中国农业科学院深圳农业基因组研究所易国强研究员课题组在《前沿研究杂志》（Journal of Advanced Research）期刊在线发表了题为《单核转录组和染色质可及性图谱揭示鸡性别决定过程中的关键细胞类型和分子结构》（Single-nucleus transcriptional and chromatin accessible profiles reveal critical cell types and molecular architecture underlying chicken sex determination）的论文。该研究在单细胞水平系统揭示了鸡性别决定的分子机制，为性别控制技术的开发奠定了理论基础。

蛋鸡生产中，全球每年约有70亿只1日龄雄性雏鸡被淘汰，造成了巨大的经济损失。研究鸡胚胎性别决定的分子机制，鉴定驱动性腺细胞命运的调控因子，通过基因编辑等基因工程方法生产单性别雏鸡，有助于在生产中实现性别控制，提高家禽选择强度和育种效率。

家禽的性腺性别取决于支持细胞谱系分化的方向，该研究通过对发育早期3.5天（E3.5）、E4.5和E5.5的雌性和雄性鸡胚胎性腺进行单核转录组测序（snRNA-seq）和染色质可及性测序（snATAC-seq），剖析了性别决定相关基因、顺式调控元件和转录因子等分子特征，明确了雌鸡和雄鸡性腺之间细胞组成和发育轨迹的差异，鉴定了驱动支持细胞谱系形成的特异性转录因子和调控网络，并揭示了性腺细胞中转录和染色质可及性的差异首先出现在E5.5。

在鸡性别决定过程中，雄性性腺发育调控网络优先激活。双潜能支持细胞（Supporting cell）拟时序分析结果显示，前颗粒细胞（Pre-granulosa）的分化主要受TEAD基因家族转录因子调控，而前支持细胞（Pre-Sertoli）的分化主要受DMRT1和NR5A1转录因子驱动。六种脊椎动物性腺细胞的跨物种比较分析揭示了鸟类和哺乳动物之间性腺细胞的保守性，常见的细胞谱系特异性转录因子均高度保守，为了解脊椎动物性腺发育的分子机制提供了宝贵的资源。该研究通过绘制鸡性别决定过程中胚胎性腺的单细胞转录和调控景观，为家禽发育生物学研究领域提供了一项开创性的工作，有助于更好地理解家禽性别决定的开关元件和表观遗传学因素，也为家禽性别控制技术的发展奠定了科学依据。

中国农业大学动物科学技术学院已毕业博士李建波（现广东省农业科学院农业生物基因研究中心助理研究员）为论文第一作者，中国农业大学动物科学技术学院杨宁教授、孙从佼副教授和中国农业科学院深圳农业基因组研究所易国强研究员为共同通讯作者。该研究获得了国家重点研发专项（2022YFF1000204）和现代农业产业技术体系（CARS-40）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.05.007