XX、XY、およびYYゲノムシーケンスに基づく南ナマズ（Silurus meridionalis）の性染色体と性決定遺伝子の同定

硬骨魚は、性染色体と性決定（SD）遺伝子を研究するための重要なモデルです。これは、さまざまな性決定システムを提示するためです。ここでは、ナノポアとHI-Cテクノロジーを使用して、YY南部のナマズ（Silurus meridionalis）の高性質染色体レベルのゲノムアセンブリを生成しました。アセンブリの長さは750.0 mbで、15.96 MBのコンティグN50と27.22 MBの足場N50があります。また、727.2 MBのサイズと13.69 MBのContig N50のXY男性ゲノムを配列決定および組み立てました。XX個人の以前のアセンブリとの比較を通じて、候補SD遺伝子を特定しました。男性と女性のプールを回避することにより、CHR24の2.38 MBの性決定領域（SDR）を特徴付けました。読み取りカバレッジの分析とXおよびY染色体配列の比較では、AMHR2（AMHR2Yという名前）の男性固有の複製を含むSDRにy特異的挿入（約500 kb）が示されました。AMHR2YおよびAMHR2は、コーディング領域で高ヌクレオチド同一性（81.0％）を共有しましたが、プロモーターおよびイントロン領域では非常に低いアイデンティティです。オスのゴナダル原始での排他的な表現と女性から女性の性反転を誘発する機能喪失は、男性の性決定におけるAMHR2Yの役割を確認しました。私たちの研究は、魚のSD遺伝子としてのAMHR2の新しい例を提供し、さまざまな魚の系統における性決定の進化の根底にあるAMH/AMHR2経路部材の重複の収束進化の収束進化に光を当てています。

Teleosts are important models to study sex chromosomes and sex-determining (SD) genes because they present a variety of sex determination systems. Here, we used Nanopore and Hi-C technologies to generate a high-contiguity chromosome-level genome assembly of a YY southern catfish (Silurus meridionalis). The assembly is 750.0 Mb long, with contig N50 of 15.96 Mb and scaffold N50 of 27.22 Mb. We also sequenced and assembled an XY male genome with a size of 727.2 Mb and contig N50 of 13.69 Mb. We identified a candidate SD gene through comparisons to our previous assembly of an XX individual. By resequencing male and female pools, we characterized a 2.38 Mb sex-determining region (SDR) on Chr24. Analysis of read coverage and comparison of the X and Y chromosome sequences showed a Y specific insertion (approx. 500 kb) in the SDR which contained a male-specific duplicate of amhr2 (named amhr2y). amhr2y and amhr2 shared high-nucleotide identity (81.0%) in the coding region but extremely low identity in the promotor and intron regions. The exclusive expression in the male gonadal primordium and loss-of-function inducing male to female sex reversal confirmed the role of amhr2y in male sex determination. Our study provides a new example of amhr2 as the SD gene in fish and sheds light on the convergent evolution of the duplication of AMH/AMHR2 pathway members underlying the evolution of sex determination in different fish lineages.