研究发明鸟类喙型进化新的主效基因

 
 
研究发明鸟类喙型进化新的主效基因  
 

经典的定量遗传学研究发明，大大都表型是一种多基因节制性状。在这种模式下，自然选择往往同时浸染于多个基因位点，导致少数具有主要效应的基因座和很多具有微量效应的基因座协同节制表型的适应性变革，这对我们领略表型进化的遗传机制带来了挑战。

鸟类的喙是一种典范的多基因性状，其形态的多样化是其成果（觅食、梳理、筑巢、挖洞等行为）和保包涵况多样化导致的功效，这也使得鸟类应对情况变革时可以或许快速做出回响。然而，除了鸡和达尔文雀等一些具有精采研究基本的物种之外，我们对其它野生鸟类喙型多样性的遗传基本却知之甚少。

主效基因往往具有较高的等位基因频率、容易被自然选择牢靠且不易被遗传漂变丢失，因此可以或许更容易从基因组中检测到，且与表型具有强的相关性。为此，中国科学院动物研究所雷富民研究团队通过对14种山雀科鸟类的基因组较量研究，展现了一个潜在的主效基因（COL27A1），调控因适应青藏高原地面觅食和掘洞筑巢糊口习性的地山雀的特化而长且弯曲的喙。

研究人员团结牢靠指数阐明和偏曼特尔检讨，检测到了25个高度分化且与喙型显著相关的基因组区域，注释和富集阐明从这些区域中筛选到的7个与骨骼发育和重塑相关的候选基因。但中性检讨却发明只有COL27A1基因在地山雀中受到了强烈的选择性排除浸染。该基因显示出较低的核苷酸多样性、Tajima’s D、Fu & Li’s D和Zeng’s E值，较长的连锁单倍型区域，以及高比例的牢靠位点。而且COL27A1基因编码区120个单核苷酸多态性位点（SNP）构建的基因树清晰地显示了地山雀和其它13种山雀之间的深度分化，这些SNP位点在地山雀中具有高度的纯合性，个中11个牢靠位点中有6个长短同义替代位点。

更显著的是，在鸟类甚至爬行类和哺乳类中都具有高度守旧性的COL27A1基因，通过对这6个非同义替代位点举办选择阐明和卵白成果预测，发明个中两个潜在有害的非同义突变位点很大概调控了地山雀喙型的适应性特化。该研究固然尚未完成进一步成果尝试验证，但已明晰显示鸟类喙型这一重要特征变异的遗传机制及其在高海拔适应中的浸染，同时也表白了较量基因组学是生态适应和进化发育研究的一种重要手段。

该研究成就6月27日在Molecular Biology and Evolution期刊在线颁发。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/molbev/msaa157

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