基因组学与海洋模型融合揭示法属波利尼西亚黑唇珍珠贝种群连通性模式

本研究通过整合种群基因组学(26,080 SNPs)、幼虫扩散模型和图论方法，首次在法属波利尼西亚全域尺度解析了黑唇珍珠贝(Pinctada margaritifera)的种群连通性。研究发现五大群岛中四个存在显著遗传分化，揭示历史冰川事件与现代珍珠养殖活动共同塑造了当前遗传格局。该成果为珍珠贝资源可持续管理提供了关键科学依据，发表于《Scientific Reports》。

　　

在浩瀚的太平洋上，法属波利尼西亚的118个岛屿如同散落的珍珠，孕育着经济支柱物种——黑唇珍珠贝(Pinctada margaritifera)。这种具有21-30天浮游幼虫期(PLD)的贝类，其种群连通性长期困扰着科研人员：海洋环流如何影响基因流动？历史气候变迁与当代养殖活动又留下怎样的遗传印记？

法国蒙彼利埃大学MARBEC研究所联合多家机构的研究团队，通过创新性地整合三种方法：对872个体进行26,080个SNP的基因组扫描、基于2010-2019年海洋数据的幼虫扩散模拟、以及多代连通性的图论分析，首次绘制出珍珠贝在五大群岛间的精细遗传图谱。研究发现：1）马克萨斯群岛呈现显著遗传隔离(F_ST=0.136 vs 印尼)；2）社会群岛、土阿莫土群岛和甘比尔群岛形成"南部基因池"；3）冰川期避难所与养殖活动分别导致遗传分化和均质化。该成果为制定群岛尺度的管理策略提供了分子生态学依据。

关键技术包括：1）覆盖24个岛屿的非致死采样(884个体)；2）定制70K SNP芯片基因分型；3）BayeScan/OutFLANK/PCAadapt多方法筛选选择位点；4）基于Ocean Parcels软件的35天幼虫扩散模拟；5）最短路径/谱系/溯祖三种连通性估计算法。

遗传多样性、分化与距离隔离
中性SNP面板显示马克萨斯群岛杂合度(H_O=0.33)显著低于其他群岛(0.37,p<0.001)，其F_ST值(0.07)证实长期隔离。甘比尔群岛的Marutea Sud因封闭潟湖呈现异常高分化，而Mangareva则因历史移植显示遗传均质化。

种群结构
PCA分析揭示三大遗传群：马克萨斯、印尼和"南部群"。

ADMIXTURE分析在K=4时检测到南部群内亚结构，Marutea Sud个体在甘比尔群中表现独特。

多代连通性评估
溯祖连通性(coalescent connectivity)最优预测遗传分化(R²=0.95)，显示马克萨斯需500代才能与南部群连接，而其他群岛间仅需35代。网络分析指出Ravahere-Marokau等岛屿是关键基因流枢纽。

中心性分析

显示土阿莫土的Katiu和Kauehi具有高调和中心性，而珍珠养殖中心Manihi则呈现低恢复潜力。

这项研究开创性地将基因组学与物理海洋学模型相结合，证实：1）珍珠贝管理需以群岛为单位；2）历史气候事件比当代养殖活动对遗传结构影响更深；3）关键"垫脚石"岛屿对维持网络连通性至关重要。研究不仅为价值2.3亿美元的珍珠产业提供管理框架，更建立了海洋生物连通性研究的新范式——通过多学科方法破解"幼虫黑箱"难题，为珊瑚礁生态系统的保护提供普适性方法论。