[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-9-29] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

研究揭示野生斗魚種群中近交導(dǎo)致遺傳負(fù)荷清除
作者：朱漢斌  來源：中國科學(xué)報(bào)
山東拓普生物工程有限公司  http://521google.com.cn
中山大學(xué)生態(tài)學(xué)院副教授崔融豐團(tuán)隊(duì)在國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下，研究揭示了野生斗魚種群中近交導(dǎo)致遺傳負(fù)荷清除。相關(guān)成果近日發(fā)表于《分子生態(tài)學(xué)》（Molecular Ecology）。該研究為保育中國的野生“天堂魚”奠定了基礎(chǔ)。
論文第一作者、中山大學(xué)生態(tài)學(xué)院博士生王忠興表示，近親繁殖通過將隱性遺傳負(fù)荷轉(zhuǎn)化為實(shí)際負(fù)荷使種群在產(chǎn)生自交后早期的適合度下降。隨著有害變異逐漸變?yōu)榧兒蠣顟B(tài)，純化選擇可更有效地清除遺傳負(fù)荷，并使種群適合度部分恢復(fù)。然而，并非所有種群都能在早期的適合度下降中存活。因此探索小種群從近交衰退中恢復(fù)的機(jī)制具有重要科學(xué)價(jià)值。
香港斗魚和普通叉尾斗魚是原產(chǎn)于我國南方絲足鱸科斗魚屬的兩種小型淡水魚類。普通叉尾斗魚分布于低海拔的農(nóng)田、河涌等水體，而香港斗魚分布在高海拔的山澗溪流中。其中普通叉尾斗魚在廣東地區(qū)俗稱“龐皮婆”“花手巾”，是許多廣東人的童年回憶。普通叉尾斗魚更是最早作為熱帶觀賞魚進(jìn)行人工繁育的物種，在水族界又有“天堂魚”之稱。但近年來由于人類活動(dòng)的加劇，香港斗魚和普通叉尾斗魚均面臨著棲息地嚴(yán)重破碎化的局面，使其在原產(chǎn)地的生存受到了威脅。
研究人員首先對(duì)香港斗魚和普通叉尾斗魚進(jìn)行了全基因組測(cè)序，完成了高質(zhì)量的參考基因組組裝和注釋。接著對(duì)15個(gè)種群共109個(gè)野生個(gè)體進(jìn)行了重測(cè)序和分析。分析表明香港斗魚的種群結(jié)構(gòu)更為明顯。波普金分析發(fā)現(xiàn)香港斗魚和普通叉尾斗魚相同群體內(nèi)個(gè)體間有更高的親緣系數(shù)，特別是MHKmlh-qns、MHKjx和MOPfq-pt三個(gè)群體。純合片段分析也證實(shí)了這三個(gè)群體具有更高的近交系數(shù)。結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，推測(cè)這三個(gè)高自交種群是獨(dú)立演化至高近交水平的。其中，采集自深圳七娘山的香港斗魚種群有著野生脊椎動(dòng)物中迄今為止已知最高的近交系數(shù)，高達(dá)約0.7，其余兩個(gè)種群的近交系數(shù)也超過了0.5。
那么，自交是否會(huì)導(dǎo)致有害突變?cè)黾幽兀侩S后，研究人員統(tǒng)計(jì)了不同個(gè)體的遺傳負(fù)荷，并與個(gè)體的純合片段總長度進(jìn)行了回歸分析。與原假設(shè)相反，發(fā)現(xiàn)在得失位遺傳負(fù)荷與純合片段總長度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。進(jìn)一步通過比較高自交和低自交群體的純合片段區(qū)域與非純合片段區(qū)域上遺傳負(fù)荷的比值，發(fā)現(xiàn)高自交群體的純合片段區(qū)域上得失位遺傳負(fù)荷顯著降低。這表明長期適度的近交可以清除有害變異，特別是強(qiáng)烈有害的得失位變異。
盡管在這些高度自交種群中，基因組大多數(shù)位置都是純合的，但依然有少量位點(diǎn)存在多態(tài)性。研究人員發(fā)現(xiàn)三個(gè)高自交種群基因組中存在保守的雜合區(qū)域，通過超幾何檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與存在平衡選擇信號(hào)的區(qū)域顯著重疊，并在6號(hào)染色體上找到了一個(gè)三個(gè)高自交種群均受到平衡選擇的共有多態(tài)性區(qū)域�；�因本體論分析表明這個(gè)區(qū)域上的基因主要參與細(xì)胞鈣離子穩(wěn)態(tài)，免疫球蛋白介導(dǎo)的免疫反應(yīng)以及細(xì)胞蛋白質(zhì)定位。上述結(jié)果表明平衡選擇在物種形成過程中持續(xù)存在并保留共有多態(tài)性區(qū)域從而抵抗純合片段的形成。
該研究深入探討了野生斗魚在獨(dú)立演化至高近交水平過程中對(duì)遺傳負(fù)荷的有效凈化及對(duì)重點(diǎn)多態(tài)性區(qū)域的保護(hù)機(jī)制，揭示了野生小種群在長期近交壓力下的進(jìn)化策略，即通過凈化選擇清除有害突變，同時(shí)借助平衡選擇保留重要功能區(qū)域的遺傳多樣性。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/mec.70045
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