格陵兰不同气候带贻贝(Mytilus)种群遗传分化与局域适应研究

本研究针对气候变化背景下北极海冰减少导致的海洋生态系统变化，通过大规模采样分析了格陵兰海岸三种气候带（高北极、低北极、亚北极）贻贝(Mytilus)物种复合体的遗传结构。研究人员利用79个SNP位点揭示种群由南向北呈现M. edulis向M. trossulus过渡的梯度分布，发现环境因子（波浪暴露、食物供应）比地理距离更能解释基因型变异，证实北极底栖生态系统可作为连接大西洋两岸种群的桥梁。

　　

在快速变暖的北极地区，气候变化的主要后果之一是海冰范围缩小。这伴随着海洋化学和营养动力学的变化，进而驱动生态系统的显著转变，改变其组成部分并重塑它们之间的相互作用。研究遗传差异和把握局域适应的相关性，对于加深我们对环境变化影响北极海洋生物的认识至关重要，这可以为成功的保护和管理提供信息。其中包括对环境敏感的贻贝，它们被广泛用于生物监测。

本研究旨在检查格陵兰海岸贻贝(Mytilus)物种复合体的遗传结构和杂交模式，并识别影响基因型组成或局域适应迹象的环境因素。研究涵盖了格陵兰的三个气候带：高北极、低北极和亚北极。沿着研究不足的海岸进行了广泛采样。

使用包含79个单核苷酸多态性(SNP)位点的面板对格陵兰样本和参考样本进行了成功的基因分型，该面板先前已被创建和验证，可用于区分贻贝(Mytilus)类群并识别潜在的杂交。经过过滤后，使用53个注释SNP来评估遗传多样性、种群结构和杂交模式。从在线数据库获取了区域尺度的天气和环境代理变量，并用于增强回归树(Boosted Regression Tree)分析，以识别解释基因型组成的环境变量。

来自格陵兰海岸的大多数种群被鉴定为纯种紫贻贝(M. edulis)。只有来自北部高北极地区的萨维西维克(Savissivik)种群是由纯种欧洲厚壳贻贝(M. trossulus)形成的。来自北部和中部地区的六个种群由纯种M. trossulus、纯种M. edulis或M. trossulus × M. edulis杂交种（主要是F1代）混合组成。所有携带M. edulis基因组的格陵兰种群都显示出与美洲和欧洲M. edulis的混合，表现出美洲形态的更高普遍性，但格陵兰南部亚北极种群除外。将环境条件与基因型联系起来表明，波浪暴露和食物供应与等位基因变异性的关联最为强烈。

沿着格陵兰海岸的大规模采样揭示了一个类群梯度：M. trossulus主要分布在北部，而M. edulis则分布在更南部的区域。M. edulis、M. trossulus及其杂交种显示出与特定生态位相关的非随机分布。M. edulis与美洲和欧洲形态的混合表明，北极沿海底栖生态系统可能作为一个重要的桥梁，促进大西洋两岸种群之间的联系。环境因素强烈塑造了北极沿海底栖生态系统中贻贝(Mytilus spp.)的遗传结构，而地理位置在等位基因频率模式中扮演次要角色。这些发现与预期一致，即格陵兰周围的洋流对贻贝(Mytilus spp.)的种群分布至关重要，但当地环境条件显著地塑造了种群的遗传结构。

采样与野外研究：作者已从主管当局获得了采样和观察性野外研究的所有必要许可，并在适用的情况下于致谢部分提及。

利益冲突：作者声明无利益冲突。