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近东方山蝾螈属(Neurergus)系统发育基因组学方法的不一致性及其分类学启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Molecular Phylogenetics and Evolution 3.6
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本研究针对蝾螈科Salamandridae近东方山蝾螈属(Neurergus)长期存在的系统发育争议,采用靶向富集测序技术(sequence capture)获取约7k核DNA标记,通过RAxML、ASTRAL和SNAPPER等多方法分析,揭示了N. crocatus的基因渗入(introgression)导致的拓扑结构冲突,并提出N. strauchii barani/munzurensis应归并为亚种、N. kaiseri南北谱系应提升为种的分类修订,为复杂进化历史类群的系统学研究提供了范式。
在生物多样性热点地区伊朗-安纳托利亚地带,生活着一类被称为近东方山蝾螈的濒危物种——Neurergus属。这个属的蝾螈不仅面临栖息地丧失和宠物贸易的威胁,其分类学关系更因快速辐射进化、基因渗入和不完全谱系分选(ILS)而长期存在争议。传统单基因标记(如mtDNA)的研究常得出相互矛盾的结论,而全基因组测序又因基因组庞大难以实施。这种困境在N. crocatus的系统位置、N. strauchii复合体的分类地位、以及N. kaiseri南北谱系的物种界定等问题上表现得尤为突出。
为解决这些问题,研究人员采用新型靶向富集测序技术NewtCap,从55个样本中捕获约7,000个核DNA标记。通过多维度分析发现:RAxML和ASTRAL支持N. crocatus作为N. derjugini sensu lato + N. kaiseri的姐妹群,而SNAPPER则因其与N. derjugini的基因渗入而将其错误归为姐妹群。Dsuit分析证实了历史杂交事件的存在,解释了方法间差异。研究还揭示N. strauchii barani和munzurensis应归入N. strauchii sensu stricto,而N. kaiseri南北谱系因遗传隔离和有限基因流应划分为两个物种。该成果发表于《Molecular Phylogenetics and Evolution》,为复杂进化历史的类群研究提供了方法学参考。
关键技术包括:(1)靶向富集测序获取7,139个外显子区域;(2)ADMIXTURE分析群体遗传结构;(3)RAxML构建串联ML树;(4)ASTRAL进行基因树汇总;(5)SNAPPER贝叶斯物种树推断;(6)Dsuit检测基因渗入。样本涵盖Neurergus全部分布区和3种Triturus外群。
主要结果:
系统发育方法间的不一致性
RAxML和ASTRAL(归一化四分体得分0.62)支持N. crocatus位于N. derjugini sensu lato + N. kaiseri的基部,而SNAPPER因其与N. derjugini的强烈基因渗入信号(Dsuit热图显示f4
统计显著)产生拓扑冲突。
历史生物地理学
时间校准显示:Neurergus冠群年龄约12.3 Ma,与扎格罗斯山脉隆起(15 Ma)和德兹河形成(3-3.5 Ma)等地质事件吻合,N. kaiseri南北谱系分化(3.2 Ma)可能受第四纪冰期避难所影响。
分类学修订建议
这项研究不仅解决了Neurergus属长期悬而未决的分类难题,更展示了靶向富集测序在解析复杂进化历史类群中的强大效力。通过揭示基因渗入对系统发育推断的干扰机制,为今后处理快速辐射类群提供了方法论警示。分类修订建议对IUCN红色名录评估和保护区规划具有直接指导价值,尤其对N. kaiseri新种的描述将推动其针对性保护。该成果也印证了伊朗-安纳托利亚地区作为生物多样性热点的重要性,为后续研究设立了新基准。
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