青藏高原是世界上最高的高原,平均海拔高度4500米,面積250萬平方公里,有“世界屋脊”和“第三極”之稱。由于海拔高,青藏高原的空氣干燥、稀薄,太陽輻射強,氣溫低,氧氣含量低,這些極端環境對于世代生存在青藏高原上的生物來說是很大的考驗。近年來,由于第二代測序技術的快速發展,從基因組水平對高原生物低氧適應性機制的研究已取得了許多進展,然而,裂腹魚類對青藏高原極端環境適應的基因組學研究尚十分有限。
中國科學院水生生物研究所何舜平研究組和多倫多大學教授張兆雷合作,利用轉錄組測序技術對青藏高原裂腹魚類進行了研究,對其高原適應性機制有了初步了解。結果表明:(1)高原魚類顯示出全基因組水平的進化速率加快的現象;(2)許多與低氧代謝和能量代謝相關的功能基因在高原魚類中發生了加速進化;(3)正選擇基因以及加速進化基因均顯著地富集于與低氧代謝和能量代謝相關的功能分類中。
該研究結果近期在Genome Biology and Evolution 在線發表(Comprehensive transcriptome analysis reveals accelerated genic evolution in a Tibet fish, Gymnodiptychus pachycheilus),是在基因組水平研究魚類對于青藏高原極端環境適應機制的首次報道,具有重要的參考價值。該研究得到中科院先導專項、國家自然科學基金重大研究計劃的資助。
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