張 銀，林 帆，石 西，Khor Waiho，馬洪雨

（1.汕頭大學(xué)廣東省海洋生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 汕頭 515063 2.汕頭大學(xué)汕頭大學(xué)-馬來(lái)西亞登嘉樓大學(xué)蝦蟹貝類(lèi)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，廣東 汕頭 515063）

0 引言

脊椎動(dòng)物的性別形成包括性別決定和性別分化兩個(gè)過(guò)程，性別決定在精卵結(jié)合的瞬間就已經(jīng)完成，決定了性腺將來(lái)向精巢或卵巢發(fā)育的方向；而性別分化則是由遺傳性別向性腺性別演變的個(gè)體發(fā)育過(guò)程[1].蝦蟹動(dòng)物屬無(wú)脊椎動(dòng)物，其中部分大型蝦蟹動(dòng)物不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，味道鮮美，而且具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2].據(jù)記載，自2012年起，全球蝦蟹動(dòng)物的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)值就已經(jīng)突破300億美元，而深入了解養(yǎng)殖它們性別決定、分化及繁殖機(jī)制是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題[3].同時(shí)，性別決定和分化是發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)、胚胎學(xué)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題.再者，部分經(jīng)濟(jì)蝦蟹動(dòng)物在生長(zhǎng)速度、個(gè)體大小、市場(chǎng)價(jià)格等方面表現(xiàn)出明顯的雌雄差異.因此，對(duì)蝦蟹動(dòng)物的性別決定和分化機(jī)制進(jìn)行深入研究，不僅有助于豐富甲殼動(dòng)物性別決定的理論基礎(chǔ)，還可以推動(dòng)人工性別調(diào)控技術(shù)的開(kāi)發(fā)[4]，指導(dǎo)單性養(yǎng)殖和育種，從而促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益.

1 蝦蟹動(dòng)物性別決定和分化機(jī)制

在物種系統(tǒng)進(jìn)化過(guò)程中，蝦蟹動(dòng)物處于承前啟后的重要位置，與高等脊椎動(dòng)物相比，其性別決定機(jī)制具有原始性、多樣性和可塑性的特點(diǎn).蝦蟹動(dòng)物的性別決定和分化主要有遺傳決定型和環(huán)境決定型兩種模式，遺傳決定型是指生物體的性別由遺傳因素—性染色體決定，而環(huán)境決定型是指生物性腺性別尚未分化前受到環(huán)境因素的影響而導(dǎo)致性別分化方向發(fā)生改變[4].此外，甲殼動(dòng)物特有的內(nèi)分泌腺——促雄性腺在蝦蟹動(dòng)物性別決定中也扮演著重要的角色.

1.1 遺傳決定型

蝦蟹動(dòng)物進(jìn)化地位較低等，性別決定機(jī)制大多原始且復(fù)雜，主要由性染色體決定.19 世紀(jì)末，Carnoy[5]首次報(bào)道了褐蝦（Cargon cataphrastus）和普通濱蟹（Carncinns manus）的染色體核型.隨后，世界各國(guó)的科學(xué)家們對(duì)蝦蟹動(dòng)物染色體開(kāi)展了廣泛的研究.通過(guò)染色體核型分析來(lái)確定動(dòng)物的遺傳性別是一種行之有效的方法.Torrecilla等[6]通過(guò)染色體核型分析，在十足目動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了異形性染色體.然而，由于蝦蟹動(dòng)物的染色體數(shù)目較多（從40多對(duì)到120多對(duì)），且形態(tài)較小，同時(shí)處于有絲分裂中期的染色體大多呈點(diǎn)狀，著絲點(diǎn)難以分辨，所以給核型分析帶來(lái)了較大的困難.大多數(shù)蝦蟹動(dòng)物中并未發(fā)現(xiàn)異形性染色體，這可能與其在進(jìn)化中的地位以及性染色體分化不明顯有關(guān)，但并不意味著不存在性染色體[4].

除染色體核型分析外，還可以采用傳統(tǒng)育種技術(shù)，通過(guò)分析后代雌雄比例的方法間接預(yù)測(cè)性別決定類(lèi)型.例如，Malecha等[7]通過(guò)性逆轉(zhuǎn)和雜交等方法發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦（Macrobrachium rosenbergii）的性別決定類(lèi)型可能為ZW/ZZ型，雜交方法還被用來(lái)推測(cè)斑節(jié)對(duì)蝦（Penaeus monodon×Penaeus esculentus）的性別決定類(lèi)型為ZW/ZZ型[8].另外，三倍體誘導(dǎo)的方法被用來(lái)證明中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）的性別決定機(jī)制可能為ZW/ZZ型[9].

隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)和高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展，性別連鎖分子標(biāo)記和遺傳圖譜也被用來(lái)確定蝦蟹動(dòng)物的性別決定機(jī)制.如采用遺傳作圖方法將凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）和日本對(duì)蝦（Penaeus japonicus）的性別特異位點(diǎn)定位在雌性遺傳連鎖群中，表明這兩種對(duì)蝦的性別決定類(lèi)型很可能為ZW/ZZ類(lèi)型[10-11]；采用同樣的方法還發(fā)現(xiàn)了斑節(jié)對(duì)蝦（Penaeus monodon）的W和Z染色體對(duì)應(yīng)的連鎖群，證實(shí)了6個(gè)雌性連鎖分子標(biāo)記具有由母本遺傳給女兒的遺傳規(guī)律，驗(yàn)證了斑節(jié)對(duì)蝦的性別決定機(jī)制為ZW/ZZ類(lèi)型[12].我國(guó)學(xué)者將中華絨螯蟹的性別決定位點(diǎn)定位在遺傳圖譜中，并鑒定到與雌性緊密連鎖的分子標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)了Z和W染色體對(duì)應(yīng)的連鎖群，說(shuō)明該物種的性別決定機(jī)制為ZW/ZZ類(lèi)型[9].通過(guò)高密度遺傳圖譜定位性別連鎖位點(diǎn)的方法具有較強(qiáng)的可行性，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足，為揭示甲殼動(dòng)物性別決定和分化機(jī)理開(kāi)辟新的途徑.作者所在實(shí)驗(yàn)室篩選到擬穴青蟹（Scylla paramamosain）雌性特異的SNP分子標(biāo)記，并將其定位于高密度遺傳連鎖圖譜中，推測(cè)擬穴青蟹的性別決定類(lèi)型ZW/ZZ（未發(fā)表）；同時(shí)，篩選到銹斑蟳（Charybdis feriatus）雄性特異的SNP分子標(biāo)記，推斷銹斑蟳（Charybdis feriatus）的性別決定類(lèi)型為XX/XY（未發(fā)表）；但是，在遠(yuǎn)海梭子蟹（Portunus pelagicus）只篩選到性別相關(guān)SNP分子標(biāo)記，并未獲得性別特異分子標(biāo)記（未發(fā)表）.

目前，在蝦蟹動(dòng)物中，已有多個(gè)物種的遺傳性別決定類(lèi)型被報(bào)道出來(lái)（表1）.蝦蟹動(dòng)物染色體性別決定類(lèi)型主要有4類(lèi)：（1）XX/XY型，即雌性同配、雄性異配型，如據(jù)Niiyama[13]的觀察，在6個(gè)等足目物種中有一個(gè)具有異型的性染色體，在26個(gè)十足目物種中有8個(gè)具有異型的性染色體，其中在斜文蟹屬（Plagusia）、絨螯蟹屬（Eriocheir）、近方蟹屬（Henngrapsus）和長(zhǎng)額蝦屬（Pandalus）等一些種的雄性個(gè)體中發(fā)現(xiàn)有異型性染色體（X-Y）[14]；（2）ZW/ZZ型，即雌性異配、雄性同配型，如羅氏沼蝦屬于ZW-ZZ染色體性別決定機(jī)制，雌性為異型染色體（ZW），雄性為同型染色體（ZZ），并且這種決定機(jī)制具有不完全性，可能還受環(huán)境、上位或其他遺傳因素影響[15].在蛤蝦（Eulimnadia texana）中，雄性個(gè)體是純合的ZZ型，雌雄同體的個(gè)體是ZW或WW型，而WW型個(gè)體只能產(chǎn)生雌雄同體的后代[16].（3）XX/XO型，即雄性少一條染色體，有研究發(fā)現(xiàn)細(xì)點(diǎn)圓趾蟹（Ovalipes punctatus）[17]和春蟹（Potamon fluviatile）[18]的性染色體類(lèi)型是 XX/XO 型.（4）復(fù)性染色體，研究表明鎧甲蝦科中的雄性頸刺鎧蝦（Cervimunida princeps）具有X1X2Y染色體決定類(lèi)型[19]，而鋸齒長(zhǎng)臂蝦（Palaemon serratus）屬于X1X1X2X2/X1X2Y染色體決定類(lèi)型[6].

表1 蝦蟹動(dòng)物染色體性別決定類(lèi)型匯總

1.2 環(huán)境決定型

蝦蟹動(dòng)物的性染色體或性別決定機(jī)制處于進(jìn)化的早期階段，遺傳因素對(duì)性別的決定強(qiáng)度明顯低于高等脊椎動(dòng)物，其性別決定和分化易受外界環(huán)境的影響.作為生活在開(kāi)放性環(huán)境中的類(lèi)群，蝦蟹動(dòng)物的性別決定及其分化有可能受溫度、光照、鹽度及性激素等影響[4，25].

研究表明，采用高溫處理中國(guó)對(duì)蝦（Fenneropenaeus chinensis）受精卵后，其群體性別比例發(fā)生了顯著變化（P＜0.01）[26].同樣，溫度能夠影響杜氏鉤蝦（Gammarus duebeni）的性別比例，若親蝦的生活水溫為5～8℃，則后代中包含雌、雄個(gè)體；若低于5℃時(shí)，則后代均為雄性；若高于8℃時(shí)，則后代均為雌性.進(jìn)一步的研究表明，若親蝦的生活水溫為13℃，在產(chǎn)卵前幾天將其置于4.5℃水體中生活1天時(shí)間，就足以使其后代均為雄性；若先使父本在4.5℃水體中生活兩星期，之后再放置到13℃水體中，并在1～2天內(nèi)與母本交配，則產(chǎn)生的后代幾乎全部為雄性[27].還有研究表明，采用溫度休克的辦法處理中國(guó)對(duì)蝦受精卵，則后代的雌性比例高達(dá)86%（75～93.2%）[28].除此之外，季節(jié)也會(huì)對(duì)蝦蟹動(dòng)物的性別比例產(chǎn)生一定影響，如在寒冷季節(jié)，褐蝦的雌性個(gè)體數(shù)量明顯多于雄性個(gè)體（約3倍）；在夏季，兩性之比約為1∶1；而到了秋季，雌性數(shù)量又明顯少于雄性[4].在4～5月份，擬須蝦（Aristaeomorpha foliacea）的雌性個(gè)體數(shù)量多于雄性，而在8～10月份，則以雄蝦居多[29]；在春季，鷹爪蝦（Trachypenaeus curvirostris）的雌性個(gè)體數(shù)量多于雄性，而在秋季，則剛好相反[29]；克氏原鰲蝦（Procambarus clarkii）雄性個(gè)體的倒刺也隨季節(jié)而變化，在春夏交配季節(jié)倒刺長(zhǎng)出，而秋冬季節(jié)倒刺消失[30].

研究表明，光照也能夠影響蝦蟹動(dòng)物的性別決定和分化.光照周期不但可以影響云斑厚紋蟹（Pachygrapsus marmoratus）雌性個(gè)體的生殖功能[31]，而且能夠影響杜氏鉤蝦的性別比例[32].用紫外線照射可誘發(fā)蝦蟹動(dòng)物雄性個(gè)體產(chǎn)生[29].Wu等[25]認(rèn)為光照周期影響甲殼動(dòng)物的性別分化的原因可能是通過(guò)影響神經(jīng)分泌細(xì)胞的分泌活動(dòng)進(jìn)而控制促雄性腺的分化而實(shí)現(xiàn)的.

鹽度被認(rèn)為可能通過(guò)影響甲殼動(dòng)物血淋巴中的性激素濃度進(jìn)而影響性腺分化[25].研究表明，水體鹽度升高可引起1秋齡雌性中華絨螯蟹血淋巴中雌二醇水平和Ca2+含量上升，導(dǎo)致雌性中華絨螯蟹性早熟，而血淋巴中雌二醇含量與鹽度之間具有劑量依存關(guān)系[33].

據(jù)報(bào)道，脊椎動(dòng)物的性激素如 17-β雌二醇（17-β estradiol）、甲基睪丸酮（methyltestosterone）、己烯雌醇（stibestrol）、己烷雌酚（hexoestrol）等對(duì)蝦蟹動(dòng)物性別決定幾乎不起作用，只能促進(jìn)性腺的發(fā)育、胚子形成及幼體生長(zhǎng)[34-35].利用17α-甲基睪丸酮投喂羅氏沼蝦，并沒(méi)有顯著改變其性別比例[36].王桂忠等[37]用己烯雌酚處理鋸緣青蟹（Scylla serrata）幼體，未能改變其性別，但加速了個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育.同樣，使用性激素處理長(zhǎng)毛對(duì)蝦（Penaeus penicillatus）[38]、中國(guó)對(duì)蝦[21，39]，也未能改變其性別.然而，Kulkarni[40]將睪酮和孕酮以不同時(shí)間、不同劑量分別注射哈氏仿對(duì)蝦（Parapenaeopsis hardwickii），結(jié)果分別促進(jìn)了雄蝦精子生成和雌蝦卵巢成熟.

1.3 內(nèi)分泌腺

促雄性腺（Androgenic gland）是甲殼動(dòng)物特有的內(nèi)分泌腺，通常位于輸精管或精巢附近，能夠分泌促雄性激素（Insulin-like androgenic gland hormone，AGH），而AGH是雄性分化的主要調(diào)控因子[35].Katakura[41]將移入促雄性腺而雄性化的西瓜蟲(chóng)與正常雌性個(gè)體交配，所得后代再與雄性化雌體交配，得到全雌后代.類(lèi)似的方法最早在羅氏沼蝦中得到充分的利用，不僅成功獲得性逆轉(zhuǎn)羅氏沼蝦，而且利用性逆轉(zhuǎn)羅氏沼蝦與正常雄性或雌性交配分別獲得了全雄化或高比例雌性（3∶1）的后代，從而成功完成了單性繁殖[7，42-43].隨后，在端足目、等足目和十足目等多種甲殼動(dòng)物中的研究表明，將雄性的促雄性腺移除或?qū)⑵渲踩氪菩詡€(gè)體中，能引起雄性個(gè)體雌性化或雌性個(gè)體雄性化[23，34-35，44-47].劉紅等[48]將鋸緣青蟹和中華絨螯蟹的促雄性腺提取物分別注射到剛完成性別分化的中華絨螯蟹雌性幼蟹體內(nèi)，觀察到了雄性化現(xiàn)象，并且發(fā)現(xiàn)很低濃度及劑量的提取物即可引起性反轉(zhuǎn).

此外，有研究發(fā)現(xiàn)，眼柄中X器官-竇腺?gòu)?fù)合體（X-organ-Sinus-glad complex，XOSG）所分泌的性腺抑制激素（Gonad inhibiting hormone，GIH）和蛻殼抑制激素（Moltinginhibitinghormone，MIH）能夠通過(guò)XO-SG-AG-Gonad軸調(diào)控精巢的發(fā)育，因此，摘除眼柄能夠引起促雄性腺細(xì)胞肥大增生，促進(jìn)AGH分泌，從而促進(jìn)精巢發(fā)育[49].

2 性別決定和分化相關(guān)基因

2.1 性別決定相關(guān)基因

目前，在蝦蟹動(dòng)物中已經(jīng)鑒定出一系列存在于模式動(dòng)物中的性別決定開(kāi)關(guān)基因的同源基因，包括果蠅中的性別決定基因Sxl、下游調(diào)控基因Tra和Tra-2以及線蟲(chóng)中的基因Fem-1的同源基因[49].然而，由于性別決定系統(tǒng)的復(fù)雜性，這些同源基因在蝦蟹動(dòng)物中是否起到性別開(kāi)關(guān)作用仍不清楚.

盡管性別決定的開(kāi)關(guān)基因在不同物種間的保守性不強(qiáng)，但其下游的性別決定主效基因卻相對(duì)保守[50].Dmrt（Doublesex and Mab-3 related transcription factor）是一類(lèi)具有DM結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，無(wú)論在脊椎動(dòng)物還是無(wú)脊椎動(dòng)物中，Dmrt在精巢分化和發(fā)育過(guò)程中均起到非常重要的作用.學(xué)者在中華絨螯蟹中鑒定出Dmrt-like基因（Dmrt-like gene），該基因與脊椎動(dòng)物同源基因十分相似，在精巢中特異表達(dá)，采用RNA干擾方法能夠抑制中華絨螯蟹精巢的發(fā)育[51-52].在羅氏沼蝦中，學(xué)者克隆到兩種Dmrt基因（Dmrt11E和Dmrt99B），這兩種基因表現(xiàn)出相似的性別差異表達(dá)模式[53].對(duì)Dmrt11E基因進(jìn)行干擾，能顯著降低促雄性激素基因（AGH）的表達(dá)，這表明Dmrt11E可能是AGH基因的上游調(diào)控因子[53].相似地，在中國(guó)對(duì)蝦（Fenneropenaeus chinensis）中也克隆到Doublesex（Dsx）的同源基因Dsx，其表達(dá)模式也表現(xiàn)出性別差異性，敲降該基因同樣能降低AGH的表達(dá)[54].此外，在東方多刺龍蝦（Sagmariasus verreauxi）中鑒定出了Y連鎖的Dmrt基因（iDMY），是常染色體iDmrt1的刪減版本，該基因可能通過(guò)顯性負(fù)效應(yīng)（Dominant Negative Effector）調(diào)控常染色體iDmrt1基因的功能而發(fā)揮性別決定的作用[55].

促雄性腺能夠分泌促雄性腺激素，在甲殼動(dòng)物性別調(diào)控中發(fā)揮著重要的作用.目前，已在多種蝦蟹動(dòng)物中鑒定到其編碼基因（insulin-like AG hormone，AGH），包括：擬穴青蟹[56]、藍(lán)蟹（Callinectes sapidu）[57]、遠(yuǎn)海梭子蟹[58]、中國(guó)對(duì)蝦[59]、羅氏沼蝦[60]和美洲龍紋鰲蝦（Procambarus fallax）[61]等.在羅氏沼蝦中，學(xué)者通過(guò)干擾AGH基因的表達(dá)引起雄性表型衰退并成功實(shí)現(xiàn)性逆轉(zhuǎn)[62]，這表明AGH在精巢發(fā)育中起重要作用.此外，AGH可以平衡雙性澳洲紅螯螯蝦（Cherax quadricarinatus）的雌雄比例，敲降A(chǔ)GH基因可以導(dǎo)致精巢發(fā)育受阻，精子產(chǎn)量減少并促進(jìn)卵黃生成[63].近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，AGH基因在藍(lán)蟹[64]和擬穴青蟹[65]卵巢中表達(dá)，且其表達(dá)量在青蟹卵巢成熟期急劇升高[66]，說(shuō)明AGH基因可能在部分蝦蟹動(dòng)物卵巢發(fā)育成熟過(guò)程中發(fā)揮重要作用，但AGH在卵巢發(fā)育過(guò)程中的具體作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究.

2.2 性別分化相關(guān)基因

在蝦蟹動(dòng)物中，性別分化發(fā)生在性別決定過(guò)程之后.性別分化的標(biāo)志之一便是性腺開(kāi)始分化，而性腺分化是一個(gè)連續(xù)漸進(jìn)的過(guò)程，不同物種性腺分化的時(shí)期也不盡相同.例如，中華鋸齒米蝦（Neocaridina denticulata sinensis）的性腺組織切片研究表明，其性腺分化是開(kāi)始于胚后期[67]；凡納濱對(duì)蝦的外部形態(tài)分化早于生殖腺的分化，發(fā)育為仔蝦后的第43天可觀察到生殖管，而生殖腺在第55天才開(kāi)始出現(xiàn)分化[68]；日本絨螯蟹在大眼幼體期就可通過(guò)生殖管的不同定向區(qū)分出雌雄[69]；在日本對(duì)蝦中，雄性生殖管在仔蝦階段第20天可以辨別出，而性腺分化最早在仔蝦階段第60天可觀察到[70]；在中國(guó)對(duì)蝦中，性腺分化現(xiàn)象在仔蝦階段第76天可被觀察到[71].此外，尹左芬等[72]報(bào)道了對(duì)蝦外生殖器官的發(fā)育與分化情況；林瓊武等[73]從解剖學(xué)和組織學(xué)的角度對(duì)鋸緣青蟹幼體性別分化時(shí)期進(jìn)行了研究.

目前，關(guān)于蝦蟹動(dòng)物性腺發(fā)育的研究已深入到分子生物學(xué)水平，越來(lái)越多參與性腺性別分化的基因被成功克隆，如Vasa基因[74-75]、foxl2基因[76]、卵黃蛋白原基因（Vitellogenin，Vg）[66-77]、蛻皮激素受體基因（Ecdysone Receptor，EcR）[78]及SoxB2 基因[79]等.Fu等[80]通過(guò)對(duì)處于繁殖期的中華絨螯蟹促雄性腺的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序，挖掘到與性別分化相關(guān)的基因，如：AGH、Sxl、Tra-2、Sry、Ftz-f1、Foxl2、Fem-1等，這些基因與雄性精巢發(fā)育和精子形成有關(guān).利用RNA干擾技術(shù)，學(xué)者們?cè)跀M穴青蟹中發(fā)現(xiàn)EcR可能通過(guò)調(diào)節(jié)Vg的表達(dá)促進(jìn)卵巢發(fā)育，胰島素樣多肽（Insulin-like polypeptides）可以通過(guò)PI3K/AKT/TOR信號(hào)通路促進(jìn)卵黃蛋白的合成[66].此外，研究還發(fā)現(xiàn)SoxB2基因在中華絨螯蟹精子細(xì)胞核的成熟過(guò)程中發(fā)揮重要作用[79].

隨著二代、三代高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)功能基因的研究由單一、小規(guī)模的研究逐漸轉(zhuǎn)向大規(guī)模、批量化的組學(xué)研究.利用二代測(cè)序技術(shù)，學(xué)者們獲得了大量的蝦、蟹性腺轉(zhuǎn)錄組信息，包括與性腺分化相關(guān)的基因，如Foxl2、Wnt4、Ftz-f1、Fst、Fem-1、Sox9、Vg等[80-84].此外，通過(guò)對(duì)精巢和卵巢的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行研究，作者所在實(shí)驗(yàn)室鑒定出大量與擬穴青蟹性腺分化和發(fā)育相關(guān)的長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）和功能基因，并初步探討了lncRNAs對(duì)靶基因的調(diào)控機(jī)理[85].然而，關(guān)于基因在蝦蟹動(dòng)物性腺分化與發(fā)育過(guò)程中的功能研究依然十分缺乏.

3 展望

隨著蝦蟹動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)蝦蟹動(dòng)物性別決定和分化生物學(xué)問(wèn)題的研究愈發(fā)顯得重要.分子生物學(xué)和基因組學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展為性別決定和分化機(jī)制研究提供了新的研究思路和方法.近年來(lái)，通過(guò)發(fā)掘性別連鎖分子標(biāo)記、構(gòu)建高密度遺傳圖譜以及采用多組學(xué)結(jié)合的方法已逐漸被用于探索蝦蟹動(dòng)物性別決定及分化機(jī)制.

相對(duì)于魚(yú)類(lèi)及其他模式物種，蝦蟹動(dòng)物性別決定和分化的研究還處于相對(duì)落后的階段，諸多性別相關(guān)的生物學(xué)機(jī)理尚不清楚，如：性別決定的開(kāi)關(guān)基因、性腺分化關(guān)鍵期和性腺發(fā)育的調(diào)控機(jī)制等.此外，由于物種本身的特殊性（受精、胚胎生物學(xué)特性及孵化方式等），一些可以在模式生物上廣泛應(yīng)用的分子生物學(xué)技術(shù)如顯微注射、基因編輯等還難以應(yīng)用于蝦蟹動(dòng)物.

以性別控制研究為例，通常蝦蟹動(dòng)物雌雄外部形態(tài)的分化要早于性腺的分化，如果不明確性腺分化關(guān)鍵期，研究者就很難在合適的時(shí)機(jī)（性腺分化前）開(kāi)展促雄性腺移植實(shí)驗(yàn)，最終限制了性反轉(zhuǎn)實(shí)踐.同樣，在研究性別決定基因的生物學(xué)功能時(shí)，如果不能在性腺分化前實(shí)施基因干擾，就無(wú)法證實(shí)該基因的功能.因此，一方面我們要利用現(xiàn)有的技術(shù)方法揭示蝦蟹動(dòng)物性別決定和分化的科學(xué)規(guī)律；另一方面，要開(kāi)發(fā)新的適合蝦蟹動(dòng)物的基因功能研究方法，更精準(zhǔn)的闡明性別相關(guān)科學(xué)規(guī)律.