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传奇还在继续:维多利亚湖慈鲷的杂交和物种形成(2)

来源:摘自《CICHLIDS NEWS》(2018年第4期) 作者:Wayne S. Leibel   日期:2025-01-02


       Walter Salzburger 刚刚发表了一篇评论文章,文章基于对代表 150 个物种的 450 个东非慈鲷基因组的深入研究,其中包括来自维多利亚湖的慈鲷。最近对 RAD 全基因组测序技术的改进使这一研究成为可能。通过对数量惊人的慈鲷物种(而且还在不断增加)的全基因组进行比较,我们发现了一些趋势。杂交产生的重组/改组被认为是建立和维持物种群遗传变异的一个重要因素,这一点不足为奇,但它并不是遗传变异的唯一来源。

        显然,除了杂交之外,慈鲷基因组的某些特征也是东非慈鲷爆炸性进化的原因,而变异显然不是主要原因。事实上,东非慈鲷的基因突变率并不高:大约比人类低 3-4 倍。然而,整段或多个基因被过度拷贝、从而为自然选择提供额外拷贝的基因重复现象,比其他鱼类高出4.5-6倍。此外,转座元件——能够自我复制并在基因组中移动的病毒序列,有时还会携带其他基因(插入序列,如 SINEs(短散在核内元件))——在东非慈鲷基因组中数量非常庞大,这也是促进重要遗传变化的另一种途径。

        Salzburger(2018年)对此总结道:“对东非大湖区——维多利亚湖、马拉维湖和坦噶尼喀湖——中种类极其丰富的慈鲷物种群进行的首轮基因组研究显示,基因重复、加速的编码序列进化、转座元件插入以及调控进化是导致爆发性分化的候选基因组特征,但未发现核苷酸突变率的上升。”他还写道:“随着五个参考基因组和众多其他基因组资源的发布,以及功能基因组学技术的建立,慈鲷体系完全进入了基因组时代。”

        未来如何?“总体而言,到目前为止,只有极少一部分东非慈鲷物种做过基因组测序。要想全面了解慈鲷中适应性辐射与爆发性分化背后的基因组基础,我们需要更多物种的基因组,并且质量必须更高。”或许明年同一时间,我会再次撰文介绍慈鲷基因组学的持续进展。敬请期待。


参考文献

--Leibel, W. (2017) 《杂交是慈鲷快速物种形成的机制》。《慈鲷资讯》 26(4): 24-29.
--Meier, J. D., A. Marques, S. Mwaiko, C. Wagner, L. Excoffier & O. Seehausen (July) (2017 (July)). 《古老的杂交推动了慈鲷鱼的快速适应性辐射》。《自然通讯》第 8 卷:第 14363 条。
--Pennisi, E. (2016) 《动摇生命之树》。 《科学》(11 月 18 日)第 354 卷第 6314 期第 817-821 页。
--Pennisi. E.(2018)《杂交催生了维多利亚湖丰富的鱼类多样性》。《科学》(8 月 10 日),第 361 卷,第 6402 期,第 539 页
--Salzburger, W. (2018) 《通过慈鲷鱼基因组学理解爆炸式分化》。Nature Reviews / Genetics (August15 2018). doi: 10.1038 / s41576-018-0043-9.
--Seehausen, O. 1996. 《维多利亚湖岩栖慈鲷》。《维多利亚慈鲷》,荷兰,第304页。

注:文中图片均由 Greg Steeves 提供。