11月4日，中國科學院海洋研究所研究員劉進賢課題組在Molecular Biology and Evolution上，在線發表關于魚類快速適應淡水生境的遺傳學機制研究成果。該研究從基因組水平揭示魚類快速適應淡水生境的遺傳學基礎，為生物復雜性狀快速適應性進化的分子機制提供新認知，并對預測生物應對環境變化的適應性進化策略具有理論價值。
環境變化背景下生物的適應性進化是生物多樣性產生的重要機制。盡管生物表型為應對環境改變可以發生快速適應性進化，但是對于復雜性狀快速適應的遺傳機制的理解目前仍較為匱乏。部分海洋魚類在演化的過程中進入淡水生境，形成淡水定居型的種群，為解析復雜表型適應性進化的遺傳機制提供契機。
該研究以刀鱭的洄游種群及其淡水定居種群為研究對象，采用群體基因組學的研究方法，通過比較長江水系不同的淡水定居型種群與長江口的洄游型種群之間的基因組差異，探討海洋魚類淡水定居種群的淡水適應這一復雜性狀的遺傳學機制。研究發現，刀鱭種群在染色體LG6和LG22上存在兩個較大的染色體倒置，這兩個染色體倒置在淡水定居種群中具有較高的頻率，但是在洄游種群中的頻率較低或未檢測到，兩處染色體倒置區域上SNP的等位基因頻率在淡水定居種群和洄游種群間也存在明顯差異；功能分析顯示，兩個染色體倒置區域富集了與代謝過程、免疫調控、生長發育和滲透壓調節等多個生物過程相關的基因，暗示兩個染色體倒置區域上的遺傳差異可能與刀鱭洄游種群和淡水定居種群間在適應性進化過程中形態、生理和行為等表型上的分化有關，提示基因組結構變異在刀鱭淡水定居種群的淡水適應的平行演化過程中起到重要作用。
研究工作得到國家自然科學基金委項目的資助，海洋所副研究員李玉龍和博士研究生宗紹兵為論文共同第一作者，劉進賢為論文通訊作者。
刀鱭兩處與平行演化相關的染色體倒置特征：（A）基于倒置區域SNP的PCA散點圖（B）倒置區域不同染色體核型的個體雜合度分布（C）倒置區域不同染色體核型在不同種群的頻率。洄游型種群（YRE：長江口），淡水定居型種群（TH：太湖，CH：巢湖，HZ：洪澤湖，LM：駱馬湖）
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