韩国首尔窗杀白颊鹎(Pycnonotus sinensis)线粒体全基因组测序与系统发育分析揭示东亚种群扩张机制

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:Mitochondrial DNA Part B 0.5

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  这篇研究通过新一代测序技术(NGS)对韩国首尔窗杀死亡的5只白颊鹎(Pycnonotus sinensis)进行线粒体全基因组测序(16,923bp含13个PCGs、22 tRNAs、2 rRNAs),揭示其与中国海南亚种(P. s. hainanus)形成单系群(遗传相似度99.62-99.69%),为理解该物种在东亚的快速扩张(2000年代起)及城市化适应提供了关键分子证据,同时警示建筑窗杀对城市鸟类的威胁。

  

Abstract

白颊鹎(Pycnonotus sinensis)作为东亚快速扩张的鸟类物种,其韩国种群的遗传背景长期缺乏研究。本研究通过高通量测序技术首次获得5例首尔窗杀个体的完整线粒体基因组(16,923bp),填补了该物种在朝鲜半岛的分子数据空白。

Introduction

这种原生于中国南方的雀形目鸟类,自1930年代起持续北扩,2004年首次在韩国椒岛记录繁殖。近年其在首尔等大都市的出现,被认为与全球变暖(韩国百年升温1.7°C)及城市人工栖息地增加相关。线粒体基因组作为鸟类系统发育研究的金标准,可有效追踪种群扩散路径。

Materials and methods

2023年10月于建国大学校园(37.5434°N, 127.0776°E)收集窗杀个体,经形态学鉴定后取肌肉组织提取DNA。采用多重PCR扩增结合Illumina MiniSeq平台测序,通过SPAdes和Minimap2进行de novo与参考基因组(NC_013838)双重组装,MITOS2注释显示典型鸟类线粒体结构:13个氧化磷酸化相关基因、22个tRNA及2个rRNA。

Results

五例样本显示高度一致性(99.65-99.77%),与海南亚种(KJ147475)聚为高支持度单系群(bootstrap=98%),而与台湾亚种(GU475148)存在0.54-0.60%遗传距离。核苷酸组成偏向AT富集(A+T=53.9%),符合鸟类线粒体特征。

Discussion and conclusion

分子证据支持韩国种群源自中国南方,其城市化扩张受三重驱动:

  1. 气候因素:韩国1997-2014年升温1.2°C,使亚热带物种北迁成为可能;
  2. 生态可塑性:该物种能利用城市食物资源、改变筑巢策略,繁殖成功率随城市化提升;
  3. 人为威胁:韩国年均788万鸟类窗杀死亡,需推广防撞玻璃等鸟友好建筑。

研究局限在于仅分析线粒体基因组,未来需结合核基因组(如SNPs)揭示更精细的适应机制。这些"城市入侵者"的基因组档案,为理解生物地理变迁与人类世生态响应提供了独特案例。

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