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中国新疆首次记录里海宽耳蝠(Barbastella caspica)及其完整线粒体基因组解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:ZooKeys 1.4
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为解决中国境内里海宽耳蝠(Barbastella caspica)分布记录缺失及该属线粒体基因组数据空白问题,研究人员通过野外调查在新疆采集标本并记录其回声定位信号,首次完成该物种线粒体基因组(16,933 bp)测序与系统发育分析。研究证实其为独立物种,填补了东亚分布空白,为蝙蝠进化生物学提供关键分子标记。
在蝙蝠多样性研究中,里海宽耳蝠(Barbastella caspica)长期以来被认为仅分布于里海周边至中亚地区,中国境内尚无确切记录。这一物种作为干旱区栖息的特化类群,其进化地位和生态适应性一直缺乏基因组层面的研究支持。同时,蝙蝠回声定位信号的种间差异是行为生态学研究的重要课题,但B. caspica的声学特征此前从未被系统描述。
为解决这些问题,石河子大学的研究团队在2023年新疆叶城县(37°54'24.75"N, 76°47'2.86"E)的野外调查中,通过雾网捕获一只B. caspica个体,并利用Song Meter SM4BAT FS设备记录其自由飞行状态下的回声定位信号。研究采用11对特异性引物PCR扩增结合Sanger测序,完成首个Barbastella属物种线粒体基因组(16,933 bp)的组装注释,数据已存入GenBank(PP963575)。通过最大似然法和贝叶斯推断构建系统发育树,结合ND1和Cytb基因的遗传距离分析,揭示了该物种的系统地位。
回声定位特征
分析显示B. caspica发射单谐波调频信号(FM),主频31.48±0.40 kHz,脉宽2.43±0.24 ms,符合通过口腔发射的I型声波特征。其窄带特性(带宽5.79±1.04 kHz)与同属其他物种觅食信号相似,但未检测到II型声波,提示可能存在声学行为特异性。
线粒体基因组结构
组装获得的环状线粒体DNA包含13个蛋白编码基因(PCGs)、22个tRNA、2个rRNA和D-loop区。PCGs总长11,408 bp,A+T含量59.92%,ND6基因是唯一编码于轻链的PCG。所有tRNA均呈现典型三叶草结构,仅tRNA-Ser1缺失DHU臂。
系统发育分析
基于13个PCGs构建的进化树显示,Barbastella与Plecotus构成姐妹群,支持其归入Vespertilioninae亚科Plecotini族。但ND1与Cytb基因产生拓扑冲突:ND1支持B. caspica与B. leucomelas遗传距离最近(3.7%),而Cytb数据(13.4%)则显示其与B. beijingensis更近,暗示该属可能存在基因渗入或水平转移事件。
这项研究首次证实B. caspica在中国新疆的分布,将东亚已知宽耳蝠物种增至3种。线粒体基因组的解析为蝙蝠分子系统学提供了新工具,回声定位数据的获取则有助于开发声学监测技术。值得注意的是,中亚地区该物种曾被命名为B. walteri,未来需通过全基因组数据厘清种间关系。研究成果发表于《ZooKeys》,不仅拓展了对中亚干旱区蝙蝠生物地理格局的认知,也为保护生物学研究提供了基础数据。
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