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研究人员确定了适应青藏高原的三叶虫辐射过程中基因渗入的作用

开心的月饼 2023-06-08 09:07:31 生活常识

适应性辐射是许多新物种在短时间内爆发并占据不同生态位的过程,可以迅速促进物种形成,丰富物种多样性。基因组分析表明,密切相关物种的系统发育通常表现出高度的网状结构,这通常与适应性辐射有关。

研究人员确定了适应青藏高原的三叶虫辐射过程中基因渗入的作用

Triplophysa是nemacheiline泥鳅(Cyprinidae科)的一个属,是亚洲物种最丰富的淡水鱼谱系。先前基于形态学和生物地理数据的研究发现,与青藏高原隆升相关的地理和气候变化通过异域物种形成,是三叶鱼物种多样性形成背后的驱动力。这使得三叶草成为探索青藏高原隆升过程中物种适应性辐射的典型材料。

近日,中国科学院水生生物学研究所何顺平研究员课题组利用覆盖三叶虫辐射主要谱系的18个代表性物种的全基因组序列,探讨了它们的系统发育关系,并获得了更深入地了解进化过程。这项研究发表在《分子生物学与进化》上。

基于全基因组单核苷酸变异(SNV),研究人员估计了三叶草属的综合系统发育关系。结果显示出典型的网状进化,表明发生了不完整的谱系分类或种间基因流动事件。通过D统计和QuIBL的渐渗量化信号显示了Triplophysa进化枝上共享等位基因的丰度,证实了Triplophysa物种之间广泛存在的基因流动事件。

通过聚结模拟,研究人员推断了物种形成和迁移事件,并发现了大约0.24至987万年前在T.tibetana和Triplophysa鱼类的祖先进化枝之间发生的古代基因流动事件的证据。

为探索三叶草适应高原极端环境的分子机制,研究人员基于滑动窗对全基因组渗入区的核苷酸多样性、FST、重组率、Fd值等种群遗传参数进行了比对分析。结果表明,渗入基因组区域显示出重组率较低和核苷酸多样性较低的特征,这与选择区域具有相似性。

该研究证实,基因渗入对阐明三叶草属物种之间的进化关系构成了一定的挑战。调查西藏桫椤种群历史有助于了解种群动态变化。在三叶虫的栖息地日益支离破碎之际,这些濒临灭绝的种群急需保护。


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