研究方向二：种间杂交不育和减数分裂阻断机理解析

动物种间杂交子代不育现象在自然界普遍存在，杂交不育阻断了物种间的基因交流，是生殖隔离的重要屏障。动物种间杂交不育的一个神奇现象是杂种雄性不育，即杂交雌性后代有生育力而雄性不育。为解释生殖隔离产生的原因，Bateson, Dobzhansky和Muller等提出了杂种遗传不兼容模型，预测由于进化中亲本间两个或多个基因座位产生了分歧，导致杂合体基因不兼容从而造成个体或生殖细胞发育缺陷。该模型的提出和完善，显著促进了物种分化和生殖隔离研究领域的发展，近年来，已在果蝇和线虫等动物上鉴定出物种分化及生殖隔离基因十余个。由于长期积累和技术进步，脊椎动物生殖隔离基因的筛选和验证也获得了突破。利用基因编辑小鼠模型，第一个高等动物生殖隔离基因于2016年得到功能验证。相对于模式动物，家畜杂种不育和生理隔离机理的研究相对滞后，缺乏从生殖细胞发育关键过程分析到候选基因挖掘再到功能验证的系统研究思路和方法。国内外科学家很早开始并持续探索牛远缘杂交雄性不育之谜，取得了阶段性重要成果，但犏牛精子发生缺陷的具体原因和诱发关键因素至今仍然没有得到解析。我们利用新的技术手段，试图在这一问题上获得突破。