南极格陵兰鳕(Macrourus whitsoni)与其寄生桡足类(Lophoura szidati)的比较种群遗传学揭示罗斯海宿主-寄生虫协同进化新机制

本研究通过10,569个SNP分析南极深海鱼Macrourus whitsoni与其特化寄生桡足类Lophoura szidati的种群遗传结构，发现宿主呈现低-中度分化而寄生虫呈现强种群结构，Tajima's D值均负提示近期扩张。cophylogenetic分析揭示部分宿主-寄生虫对存在协同进化特征，为极端环境下宿主-寄生虫互作提供了基因组学证据。

　　

南极罗斯海作为南大洋最具生态价值的区域之一，其独特的物理环境塑造了特殊的生物群落。深海格陵兰鳕Macrourus whitsoni作为南极水域关键物种，携带长达15厘米的特有寄生桡足类Lophoura szidati，这种体型接近宿主的极端寄生虫生物学特性长期未被揭示。尽管前人记录该寄生虫在威德尔海等区域的宿主感染情况，但关于其种群遗传结构、与宿主的协同进化关系等核心科学问题仍属空白。

研究团队通过商业延绳钓捕获罗斯海三个深度梯度（960-3280米）的宿主-寄生虫样本，采用基因分型测序技术获得宿主5,009个和寄生虫10,569个双等位SNP标记。通过DAPC、sNMF等多元分析方法，结合fineRADstructure的共祖矩阵计算，系统解析了宿主-寄生虫系统的遗传格局。

基因组多样性

宿主种群2展现最高核苷酸多样性（π=0.0018），寄生虫则呈现更显著的种群间异质性（Kruskal-Wallis χ²=2261.1）。Tajima's D值在宿主（中位数-0.60至-1.05）和寄生虫（中位数-0.96至-1.04）均呈负值，提示近期种群扩张或净化选择作用。

种群遗传结构

F_ST分析显示宿主种群间分化较弱（0.0147-0.0332），而寄生虫分化更强（最高0.052）。DAPC和fineRADstructure均检测到种群2的显著遗传隔离，可能与南极斜坡流（ASF）的物理阻隔效应相关。

协同进化分析

ParaFit全局检验（p=0.478）未支持严格共进化假说，但特定宿主-寄生虫对（如fish21-Co21）显示显著关联。PACo分析显示宿主PCoA轴解释84%变异而寄生虫仅37%，反映生态适应而非系统发育驱动的主导作用。

该研究首次揭示南极深海宿主-寄生虫系统的非对称遗传结构：宿主通过高扩散性卵维持种群连通性，而附着繁殖的寄生虫则因有限传播形成强地理格局。研究为极端环境下宿主特异性寄生虫的进化机制提供了新见解，其建立的SNP标记体系为南极海洋保护区的生态监测提供了分子工具。论文发表于《International Journal for Parasitology》，标志着极地寄生生物研究进入基因组学时代。