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科学家揭示褐家鼠及其姊妹种的物种分化与基因交流机制

2017-5-12 11:07| 发布者:

摘要:   5月8日,国际期刊分子生物学与进化(Molecular Biology and Evolution)在线发表了中国科学院动物学习所张健旭学习组与北京生命科学学习院孙中生、赵方庆两个学习组合作,对我国褐家鼠及姊妹种——大足鼠的基因 ...

  5月8日,国际期刊分子生物学与进化(Molecular Biology and Evolution)在线发表了中国科学院动物学习所张健旭学习组与北京生命科学学习院孙中生、赵方庆两个学习组合作,对我国褐家鼠及姊妹种——大足鼠的基因组比较学习的成果(滕花景/张瑶华/石承民等,Population genomics reveals speciation and introgression between Brown Norway rats and their sibling species)。
  褐家鼠属于家栖性鼠类,生态适应性极强,分布几乎遍布全球,是地球上最为成功的入侵哺乳动物。由其驯化而来的实验室大鼠成为最早的实验动物,已被广泛地应用于生命科学学习,它也是全球危害最为普遍的鼠。我国东北地区和蒙古被认为是褐家鼠的重要起源地。张健旭/张瑶华前期与英国科学家Peter Keightley合作,发现我国东北地区的褐家鼠种群遗传多样性很低,仅仅是小家鼠的五分之一,大约在2万年前出现过一个种群瓶颈(2012 G3. 2:1661-1664;2015 Mol. Biol. Evol. 32,2547-2558)。与小家鼠相比较,褐家鼠的野外生物学学习要少得多,它作为独立物种出现的时间以及能迅速适应环境的基因组特点更是知之甚少。
  针对我国遗传多样性丰富的褐家鼠资源,学习人员进一步利用比较基因组学,对我国多个褐家鼠种群及其姊妹种大足鼠的群体进行了全基因组测序和比较,发现广布性褐家鼠的核苷酸多样性反而比狭布性大足鼠的低,褐家鼠的有效种群大小随历史波动比较大,在末次冰期存在一个遗传瓶颈,两个姊妹种的分化时间与东亚发生的最大一次冰川的时间是吻合的,据此推断剧烈的气候变化影响了褐家鼠的物种形成。
  他们还发现分化后的两个姊妹种仍然发生过种间的杂交,通过种间交流保留下来的与化学通讯相关的一些基因组区间以及褐家鼠基因组上受到选择性清除的与食物代谢、免疫反应、警觉和焦虑相关的区间在褐家鼠生态适应中可能发挥了重要作用。
  这项学习阐明了褐家鼠物种的成种时间,揭示了分化后的褐家鼠与其姊妹种的种群历史变化及种间杂交,为阐明物种适应性分化提供了重要例证,为揭示褐家鼠这一广布种生态适应的分子基础提供了重要证据。
  中科院动物所博士学习生滕花景、助理学习员张瑶华和石承民为共同第一作者,学习得到了中科院战略性先导科技专项和国家自然科学基金委等项目的资助。









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