螢火蟲及其成蟲生物螢光的系統進化研究取得進展

2021-01-09 生物谷

 

 

生物螢光是進化生物學最有趣的現象之一，主要用於警戒和求偶交流。因此，具有生物螢光的類群自達爾文時期就吸引著眾多的生物學家，是探索新特徵起源的理想研究系統之一。螢火蟲是最著名的陸生發光生物，廣布於世界各地，分為9個亞科、約100個屬2000多個種，已發現的所有類群至少在幼蟲階段都可發光。螢火蟲的一些屬的有限地理分布和種群稀有性使得螢火蟲的分子系統發育關係仍有諸多不確定性，這種系統發育的不確定性在很大程度上限制了對生物螢光起源與進化這一有趣現象的探討。

為了探討螢火蟲特別是亞洲分布的這些屬種的系統發育地位，中國科學院昆明動物研究所進化基因組學與基因起源研究組與中國科學院西雙版納熱帶植物園熱帶森林生態重點實驗室協同進化研究組合作，利用二代基因組淺層測序(genome skimming next-generation sequencing)，對昆明動物所自2002年以來收集的一部分樣品共計15個屬23種亞洲螢火蟲進行了測序，獲得了它們的線粒體基因組和核糖體DNA，其中11屬22種螢火蟲的線粒體基因組和核糖體DNA均為首次報導；並對亞洲螢火蟲的系統發育和成蟲發光的進化進行了深入研究，明確了這些亞洲分布螢火蟲屬的系統發育地位，揭示了螢火蟲的共同祖先具有成蟲生物螢光。該研究成果完善了亞洲螢火蟲的系統發育研究，並為進一步揭示全世界螢火蟲的系統發育關係提供了重要的數據資源。該研究成果於8月21日在線發表在進化生物學期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上。該研究成果發表後立即引起歐洲叩甲總科研究專家的關注，並表達了共享所擁有的大量標本，未來開展合作深入推進包括螢火蟲在內的叩甲總科昆蟲研究的意願。

版納植物園陳興、昆明動物所董志巍和劉貴春為文章的共同第一作者，昆明動物所副研究員李學燕、版納植物園研究員彭豔瓊和昆明動物所研究員王文為文章的共同通訊作者。該研究得到版納植物園熱帶森林生態重點實驗室(No. 09KF001B04)、中國國家自然科學基金(No. 31472035)和中國雲南省科技廳(No. 2014FB179)等的支持。(生物谷Bioon.com）

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