食肉目鼬科及基因家族相關進化研究獲進展

2020-12-03 科學網

 

近日來自中國科學院昆明動物研究所的張亞平院士課題組捷報頻傳，在食肉目鼬科分子系統學研究及基因家族相關性進化研究中取得突破性進展，兩項研究成果分別發表在著名雜誌《BMC進化生物學》和《基因組生物學與進化》上。

 

張亞平院士早年畢業於復旦大學生物系，1991年獲中國科學院昆明動物研究所博士學位，在他37歲的時候成為了中國科學院院士。主要的研究包括在國內較早地、系統地開展動物分子系統學的研究，深入研究靈長類、食肉類、兔形類和嚙齒類的進化，在國際上建立了較為全面的熊超科分子系統樹等。

 

食肉目鼬科（Mustelidae）物種是經歷快速輻射進化和近期物種形成事件的典型類群，圍繞其所包含的各亞科之間的系統發育關係一直是國內外研究的熱點，至今仍處於「眾說紛紜」的狀態。

 

中國科學院昆明動物研究所張亞平院士、雲南大學於黎研究員和博士研究生劉江，碩士研究生彭丹結合模式生物基因組信息，系統篩選得到17個新的單拷貝核基因內含子片段，將它們用於食肉目鼬科亞科間系統發育關係研究。研究結果支持美洲獾亞科(Taxidiinae)最先分歧，然後是獾亞科(Melinae)。水獺亞科(Lutrinae)和鼬亞科(Mustelinae)在所有分析中都聚為姐妹群。有趣的是，鼬獾亞科(Helictidinae)的系統發育位置在核基因和線粒體基因分析中得到了不同的結果：線粒體基因組分析支持它和水獺亞科/鼬亞科的關係最近，而核基因提出了與以往所有系統發育分析結果不同的系統發育假說，支持它和貂亞科(Martinae)是姐妹群。

 

食物的尋找、選擇和消化之間存在一定的關係，雖然宏觀上的主觀判斷存在合理性，但缺乏遺傳學上的直接證據。

 

中國科學院昆明動物研究所張亞平院士，吳東東博士，David Irwin教授等研究人員分析了12種果蠅中六個和食物有關的基因家族：類胰蛋白絲氨酸蛋白酶(Tryp_SPc)（主要作用於食物消化）；氣味結合蛋白(odorant-binding protein, OBP)，嗅覺受體(OR)，味覺受體(gustatory receptor，GR) （對於尋找、選擇鑑定食物，避免有毒物質是必不可少的）；細胞色素P450 (cytochrome P450, CYP450) 和穀胱甘肽-S-轉移酶基因(glutathione S-transferase, GST) （是食物中以及代謝過程中產生的有毒物質的解毒酶），發現這些基因家族的大小在12個果蠅基因組中存在顯著相關性。考慮到這些基因家族中的很多基因在食物尋找、選擇和消化過程中都起到重要作用，推測該六個基因家族由於食物的適應性在果蠅進化過程中發生了相關性進化。（來源：生物通 何嬙）

 

 

 

 

 

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