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基因组重测序揭示温带礁鱼黑海鲈(Embiotoca jacksoni)的种群基因组学、本地适应与隐性物种形成
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月14日 来源:Molecular Ecology 3.9
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来自加州至墨西哥下加利福尼亚的研究团队针对缺乏浮游幼体阶段的黑海鲈(E. jacksoni),通过中覆盖度全基因组重测序解析其沿海-岛屿种群结构。研究发现5个遗传分化群(1个沿海群+4个岛屿群),鉴定出与受精隔离相关的Spermine oxidase、Izumo1等适应性基因,揭示遗传漂变与选择压力共同驱动隐性物种形成,为海洋生物低扩散条件下的快速进化提供新见解。
在温带礁鱼黑海鲈(Embiotoca jacksoni)的研究中,这种缺乏浮游幼体阶段的鱼类因其极有限的扩散能力,成为探究海洋生物本地适应和隐性物种形成的理想模型。科研团队采用中覆盖度全基因组重测序技术,沿着从加州中部到墨西哥下加利福尼亚的纬度梯度(包含多个离岛),系统分析了种群结构、适应性进化及遗传分化特征。
主成分分析(PCA)、群体分化指数(Fst)、祖先成分分析(sNMF)和系统发育分析共同揭示了五个显著分化的遗传类群:一个沿海种群与四个岛屿种群(圣卡塔利娜岛、圣克莱门特岛、瓜达卢佩岛和圣赫罗尼莫岛)。沿海种群呈现典型的距离隔离模式(IBD),而岛屿种群则表现出更强烈的遗传分化。
研究鉴定出大量与适应性进化相关的异常位点,特别是涉及生殖隔离的关键基因:参与受精成功的精胺氧化酶(Spermine oxidase)、卵精融合蛋白Izumo1以及精子相关抗原1(SPAG1)。这些发现暗示生殖屏障正在推动遗传类群间的分化。遗传漂变和选择压力的双重特征(尤其体现在受精相关基因上)表明,这些种群可能正处于隐性物种形成或物种分化的早期阶段。
该研究不仅阐明了低扩散海洋生物如何通过快速进化响应环境梯度,更揭示了受精相关基因在海洋脊椎动物物种形成中的核心作用。研究成果为预测气候变化下的遗传适应性变化建立了重要基线,对理解有限基因流条件下的海洋生物进化机制具有里程碑意义。