张亚平院士5月连发两篇国际刊物重要文章

【字体: 时间:2010年06月07日 来源:生物通

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  张亚平院士早年毕业于复旦大学生物系,1991年获中国科学院昆明动物研究所博士学位,主要的研究包括在国内较早地、系统地开展动物分子系统学的研究,深入研究灵长类、食肉类、兔形类和啮齿类的进化,在国际上建立了较为全面的熊超科分子系统树等。近期其研究组接连获得了多项研究成果。

  

生物通报道:张亚平院士早年毕业于复旦大学生物系,1991年获中国科学院昆明动物研究所博士学位,主要的研究包括在国内较早地、系统地开展动物分子系统学的研究,深入研究灵长类、食肉类、兔形类和啮齿类的进化,在国际上建立了较为全面的熊超科分子系统树等。近期其研究组接连获得了多项研究成果。

研究人员对采集自越南平顺省的占族人群样本的线粒体DNA多样性开展了系统研究,揭示文化传播是南岛语系向东南亚大陆的主要传播模式。这一研究成果公布在国际著名刊物《Molecular Biology and Evolution》杂志上。

作为世界上最为广布的语言,南岛语系(Austronesian)及其扩散一直是人类迁移中深受关注的问题。有趣的是,南岛语系主要分布在印度洋和太平洋的众多岛屿上,但在临近的大陆地区却很少分布。其中,居住在越南南部地区的占族(Cham)人群,无论是人口规模还是相关历史学研究,可视为最具代表性的大陆定居的南岛语系人群。因此,研究占族人群的起源和扩散构成了揭示南岛语系向大陆地区传播模式的核心问题。

一种假说认为占族人群主要源于东南亚海岛地区南岛语系人群的移民,即支持人口传播模式(demic diffusion);另一种假说则认为,占族人群主要是中南半岛南部的土著居民(如孟-高棉人群)吸收南岛语系人群的相关文化(如语言)而不是大量移民所形成的,即支持文化传播模式(cultural diffusion)。

为在遗传学上进一步探讨这个问题,研究人员对采集自越南平顺省的占族人群样本的线粒体DNA多样性开展了系统研究。结果显示:占族人群与中南半岛南部的孟-高棉人群的遗传关系更为密切,而与来自东南亚海岛地区的南岛语系人群的关系较为疏远。进一步分析也未能在东南亚海岛地区找到占族人群潜在的策源地。

因此,该工作在母系遗传的角度上揭示出占族人群的起源可能主要是中南半岛的土著居民吸收南岛语系人群的相关文化,进而出现语言转变(language shift)的结果,即支持文化传播是南岛语系向东南亚大陆传播的主要模式。该项研究是与越南河内医科大学合作完成的。

另外一篇文章中,研究人员通过进化基因组学的方法对该基因超家族进行了系统地研究,发现了信息素受体基因家族是迄今为止哺乳动物基因家族基因数目差异倍数最大的基因家族;并提出动物适应环境可以反映在基因数目变异上的假说。这一研究成果公布在国际著名刊物《Genome Biology Evolution》上。

通过位于犁鼻器中的信息素一型受体,哺乳动物可以感受来自物种内其他个体所传递的信息,从而引起种内不同成员之间社会和性的行为。信息素一型受体是由V1R基因超家族编码的。

在过去几年中,中国科学院昆明动物研究所张亚平院士和“百人计划”入选者施鹏研究员等研究人员通过进化基因组学的方法对该基因超家族进行了系统地研究,发现了信息素受体基因家族是迄今为止哺乳动物基因家族基因数目差异倍数最大的基因家族;并提出动物适应环境可以反映在基因数目变异上的假说。

为了进一步探讨V1R基因家族的进化与动物环境和行为的关系,该研究团队通过整合微观的基因组数据和宏观的动物行为数据,对处于不同生态环境下及具有不同行为的哺乳动物V1R基因家族进行研究。王国栋博士等研究人员详细分析了32种陆生哺乳动物的V1R基因家族大小和两种环境因子:活动空间和生物节律之间的关系。其中活动空间包括包括穴居行为和开放居住行为,生物节律包括夜行行为和昼行行为。

研究结果发现,这两个环境因子与V1R基因家族大小有显著的相关性:一是与开放居住的哺乳动物相比,穴居哺乳动物拥有更多的V1R基因;二是与昼行哺乳动物相比,夜行哺乳动物拥有更多的V1R基因。进一步的分子进化分析表明,在夜行和穴居哺乳动物的V1R基因中发生的快速基因产生和氨基酸替代加速很可能是对夜行和狭窄环境的适应。信息素受体V1R基因家族的大小是一个很好的研究环境与动物基因组,是环境因子和感觉系统分子进化历史的指示器,值得进一步深入研究。

(生物通:万纹)

原文摘要:

Tracing the Austronesian Footprint in Mainland Southeast Asia: A Perspective from Mitochondrial DNA

As the relic of the ancient Champa Kingdom, the Cham people represent the major Austronesian speakers in Mainland Southeast Asia (MSEA) and their origin is evidently associated with the Austronesian diffusion in MSEA. Hitherto, hypotheses stemming mainly from linguistic and cultural viewpoints on the origin of the Cham people remain a welter of controversies. Among the points of dissension is the muddled issue of whether the Cham people arose from demic or cultural diffusion from the Austronesians. Addressing this issue also helps elucidate the dispersal mode of the Austronesian language. In the present study, we have analyzed mitochondrial DNA (mtDNA) control-region and coding-region sequence variations in 168 Cham and 139 Kinh individuals from Vietnam. Around 77% and 95% matrilineal components in the Chams and the Kinhs, respectively, could be assigned into the defined mtDNA haplogroups. Additionally three common East Eurasian haplogroups B, R9, and M7 account for the majority (>60%) of maternal components in both populations. Entire sequencing of 20 representative mtDNAs selected from the thus far unclassified lineages, together with four new mtDNA genome sequences from Thailand, led to the identification of one new haplogroup M77 and helped to re-evaluate several haplogroups determined previously. Comparing the Chams with other Southeast Asian populations reveals that the Chams had a closer affinity with the Mon-Khmer populations in MSEA than with the Austronesian populations from Island Southeast Asia (ISEA). Further analyses failed to detect the potential homelands of the Chams in ISEA. Therefore, our results suggested that the origin of the Cham was likely a process of assimilation of massive local Mon-Khmer populations accompanied with language shift, thus indicating that the Austronesian diffusion in MSEA was mainly mediated by cultural diffusion, at least from the matrilineal genetic perspective, an observation in agreement with the hypothesis of the Nusantao Maritime Trading and Communication Networks (NMTCN).

作者简介:

张亚平

院士,中共党员,理学博士,研究员,博士生导师。1991年在中科院昆明动物研究所获博士学位,1992-1995年初在美国圣地亚哥动物协会做博士后研究,1995年回国任研究员,现任中国科学院昆明动物研究所所长,中国遗传学会动物遗传专业委员会主任;《Cell Research》、《自然科学进展》、《遗传学报》、《科学通报》、《动物学报》、《生物多样性》、《动物学研究》等刊物编委。

他的研究小组主要从事进化基因组和基因组多样性研究,建立了广泛稳定的国际合作关系。他和合作者对哺乳动物重要类群的演化开展了系统深入的研究,澄清了一些类群系统与演化中的一些重要问题;在建立了东亚人群mtDNA单倍型类群的系统发育关系及基础上,探讨了东亚特别是中华民族的源流和人群的迁移与分化,提出了一些新观点;在我国系统研究了一些濒危动物和主要家养动物的遗传多样性;发现我国南方及周边地区是家养动物驯化的重要区域,证明遗传多样性的贫乏与物种濒危之间没有必然的对应关系;在脊椎动物中首次证明了微进化时间范围DNA进化速度有显著差异的现象,说明使用分子钟时应特别谨慎;深入开展了基因的起源进化和生物适应进化机制的研究,揭示了食物适应的一些遗传机制。1995年回国以来,在《Nature》、《Science》、《PNAS》、《Nature Genetics》、《American Journal of Human Genetics》等国际著名SCI刊物发表了一批论文,他们的论文已被引用约800次。因为在分子进化与遗传多样性方面的重要贡献,2002年荣获在美国颁发的国际大奖"Biodiversity Leadership Awards",成为第一位获此殊荣的亚洲学者。他还先后获得过中国青年科学家奖、中国青年科技奖等奖励。 2001年入选国家创新研究群体。他与美国、日本等国的多个实验室有长期的合作关系,并联合培养研究生。已招收培养了一批博士和硕士研究生。

目前主持在研若干项国家和省部级项目,包括国家自然科学基金委创新研究小组项目"分子进化与进化基因组" (360万),中国科学院重要方向研究项目"动物的种群遗传及其与生态适应的关系" (300万)等重大项目。

 

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